Difficoltà di trasposizione delle conoscenze matematiche in fisica: problemi ed esercizi con due classi quinte di liceo scientifico

L’obiettivo principale dello studio è indagare le difficoltà incontrate da studenti al quinto anno di Liceo nella risoluzione di particolari quesiti: coppie di problemi di matematica e fisica, costruiti per essere identici nelle conoscenze matematiche che la soluzione richiede. I problemi sono stati formulati per capire se le criticità nelle loro soluzioni siano di tipo tecnico (cioè derivanti da lacune di tipo matematico) oppure legate alla modellizzazione del problema e alla difficoltà di trasporre le conoscenze matematiche in un contesto diverso da quelle in cui sono state introdotte (in questo caso, in un contesto fisico). Lo studio si colloca nel tema più generale dell’interdisciplinarità tra fisica e matematica nella soluzione di problemi: tema su cui anche il Ministero dell’Istruzione da qualche anno sta ponendo particolare attenzione, modificando la seconda prova dell’Esame di Stato dei Licei Scientifici. Dal punto di vista metodologico, lo studio riprende e sviluppa l’indagine di un gruppo belga (Ceuppens et al., 2019), replicata con studenti frequentanti il primo anno del corso di laurea in Scienze Biologiche di Bologna (Miani, 2019). Ci si è ispirati a questi studi per la formulazione dei problemi e per l’idea di confrontare le soluzioni degli studenti in problemi “isomorfi” di matematica e fisica. Due questionari, composti rispettivamente da sei quesiti (tre coppie di problemi “isomorfi”), sono stati somministrate in due classi di quinta Liceo Scientifico e alcuni studenti sono stati poi intervistati singolarmente. Dai risultati emerge una generale disparità nelle difficoltà riscontrate nelle due diverse tipologie di problemi: in particolare, sono risultati più ostici i quesiti di carattere fisico. Tale conclusione si trova in perfetto accordo con quanto riscontrato anche da Ceuppens e Miani nei loro lavori.