Analisi comparativa di simulazioni PhET di sistemi meccanici classici e simulazioni NetLogo di sistemi complessi

L’introduzione di tecnologie digitali nella didattica è un tema che divide la comunità educante tra quanti rimangono ancorati a una didattica più tradizionale, spesso frontale e nozionistica,a quanti invece sono disposti a sperimentare nuovi approcci. Nell’ambito delle scienze in generale e della fisica in particolare,tra gli strumenti che stanno progressivamente entrando a far parte dei metodi d’insegnamento vi sono le simulazioni,di cui questa tesi tratta. La tesi parte affrontando la nozione di simulazione per poi distinguere tra simulazioni utilizzate nella pratica scientifica e simulazioni utilizzate invece in didattica come laboratori virtuali che consentono di osservare su schermo fenomeni in condizioni controllate e di eseguire esperimenti computazionali basandosi su modelli. Successivamente si tratta della distinzione tra simulazioni di sistemi classici e simulazioni di sistemi complessi, analizzando il diverso ruolo che il laboratorio virtuale assume nei due tipi di sistemi. Si individuano i vantaggi e le criticità che si presentano, negli studenti, quando entrano in contatto con i due tipi di simulazione. Il focus della tesi consiste nell’analisi di alcune simulazioni di sistemi meccanici classici e di sistemi complessi utilizzando rispettivamente le piattaforme PhET e NetLogo.Per esplicitare le profonde differenze che esistono tra i sistemi meccanici classici,alla base delle simulazioni PhET, ed i sistemi complessi, alla base delle simulazioni NetLogo,viene costruito uno strumento di analisi in forma di tabella.La tabella ha permesso di evidenziare che,mentre le simulazioni PhET adottano un approccio deterministico,con un chiaro rapporto di causa-effetto,quelle NetLogo adottano un approccio probabilistico. La conoscenza profonda di come ogni simulazione connetta l’input con l’output e l’eventuale presenza di elementi probabilistici, consentirebbe ai docenti di progettare guide strategiche per ridurre le criticità nell’uso delle simulazioni in didattica.