I fisici “hanno trascurato di fare ordine in casa propria”. Così inizia il Corso di fisica realizzato oltre 30 anni fa all’Istituto di didattica per la fisica dell’Università tedesca di Karlsruhe: un tentativo coraggioso di ripensare l’insegnamento di questa materia eliminando le idee antiquate e utilizzando le analogie per semplificare l’apprendimento.

I ricercatori tedeschi si erano accorti che i testi “moderni” assomigliavano troppo a quelli del secolo scorso; le nuove scoperte venivano inserite come appendici della fisica classica, ed era completamente assente la “sintesi di vecchio e nuovo”.  Occorreva quindi “fare ordine”, per poter insegnare con efficacia questa scienza.

“Ci troviamo di fronte alla constatazione terribile – commenta dall’Università di Milano Marco Giliberti – del fatto che i ragazzi all’inizio del percorso scolastico sono attirati dalla fisica e dallo studio di fenomeni come luce, calore e suono, ma dopo che questi concetti  sono presentati a scuola il loro interesse decresce rapidamente”.

L’insegnamento della fisica sembra quasi respingere gli studenti. “E’ un problema di motivazione: occorre trasmettere l’idea che la fisica non è solo tecnica e formalismo. Il piano inclinato o le oscillazioni di un pendolo non suscitano domande che affascinano. A un ragazzo interessano le questioni sull’Universo o sul senso delle cose. Gli oggetti della fisica classica sono interessanti, ma occorre spiegare perché aiutano ad affrontare le domande più affascinanti. Altrimenti è come  pretendere di insegnare la musica senza fare mai ascoltare una sinfonia, ma mostrando solo il pentagramma”.

Anche in Italia si stanno sperimentando diverse strategie per migliorare l’insegnamento della fisica. Le Università di Torino e Pavia hanno realizzato dei programmi per le scuole superiori che spiegano la fisica quantistica con i “diagrammi di Feynman”, mentre a Udine si usano gli operatori matematici utilizzati nella fisica dei quanti e a Milano si parte da esperimenti effettuati nel XXI secolo.

L’Università di Milano è anche uno dei tredici partner del progetto europeo Temi, acronimo di “Teaching Enquiry with Mysteries Incorporated”: un programma comunitario che vuole trasformare l’insegnamento fornendo nuovi strumenti ai professori per coinvolgere gli studenti e che è coordinato dall’Università di Londra.

Come spiega Marina Carpineti, l’obiettivo è “far nascere una domanda attraverso un mistero da risolvere, qualcosa che emozioni”. Il mistero viene esplorato analizzando diverse spiegazioni, e lo soluzioni trovate sono poi verificate assieme. I misteri proposti vanno dalla realizzazione di un castello costruito con sabbia idrofoba che non si bagna, fino alla sparizione di una bacchetta in un bicchiere di vetro.

Giliberti e Carpineti, con il loro collega  Nicola Ludwig, dal 2004 propongono alle scuole di tutta Italia lo “Spettacolo della fisica”: una serie di rappresentazioni teatrali, viste finora da circa 100mila persone in 344 repliche, nelle quali “si fanno domande, si mostrano oggetti, si realizzano esperimenti, ma si danno anche poche spiegazioni” perché – continua Giliberti – l’obiettivo è quello di “creare emozioni e associare alla fisica sensazioni e  idee che diano gioia”. In queste rappresentazioni si scompone la luce, si utilizzano i laser o si si gioca con gli specchi con l’obiettivo di creare stupore e affascinare.

L’esperienza dello spettacolo della fisica è entrata a pieno titolo nel progetto europeo Temi perché, spiega Carpineti, “i ragazzi tornano a casa con delle domande, alle quali i loro professori possono dare risposta.”

Non è però facile ripensare la didattica. I problemi non sono solo legati al tempo eccessivo richiesto per seguire un’impostazione didattica partecipata, ma spesso anche a questioni teoriche. “Fare ordine” vuole dire rivedere schemi concettuali consolidati, ed è così che a febbraio 2013 la Società tedesca di fisica ha ingaggiato un duro confronto con la scuola di Karlsruhe segnalando, a oltre trent’anni dalla diffusione dei primi testi, alcuni supposti errori teorici. La discussione è ancora aperta, ma quello che non si deve perdere di vista è la necessità di trovare nuove strade per insegnare la fisica che non annoino gli studenti.

Accade infatti che i ragazzi finiscano per appassionarsi a questa materia semplicemente per aver visto lo spettacolo dell’Università di Milano, passando magari dal 4 in pagella al 7.

Un risultato che vale, forse, quanto la scoperta di un nuovo teorema.