Nelle aule scolastiche il cellulare è spesso demonizzato come fonte di distrazione e la tendenza è quella che punta a vietarne l’uso all’interno delle mura scolastiche. Ma ci sono anche docenti che usano quotidianamente lo smartphone nelle loro lezioni trasformandolo in uno strumento scientifico vero e proprio: spesso neanche i professori sanno infatti che il cellulare è in grado di registrare attività, misurare grandezze fisiche, analizzare i dati, cercare informazioni e condividerle in tempo reale. Capacità che sono amplificate da app specifiche, di solito per pochi euro, che permettono di trasformare il device mobile in un sensore specializzato che riesce a percepire i raggi cosmici, la radioattività od onde cerebrali, arrivando anche a fungere da microscopio o telescopio.

“Lo smartphone è uno strumento che i ragazzi usano per comunicare e per giocare e che vivono come spazio personale di cui essere gelosi – spiega Alfonso D’Ambrosio, docente di fisica al Liceo scientifico Cattaneo di Monselice, in provincia di Padova -: invece scoprono che è uno strumento per esplorare la realtà con occhi diversi in una maniera che per loro è familiare e che, dal punto di vista didattico, gli permette di diventare protagonisti del loro apprendimento”. Da anni D’Ambrosio utilizza gli smartphone dei ragazzi in maniera innovativa per scoprire fenomeni fisici non percepibili dai nostri sensi, dando vita a un sistema che riproduce il modello scientifico di esplorazione della realtà.

Appoggiato sull’altalena, l’accelerometro e il giroscopio di un qualsiasi cellulare permettono di registrarne le accelerazioni e verificare in seguito che, se l’intervallo delle accelerazioni da spinta non coincide con il periodo dell’oscillazione, si registra dissipazione di energia. Oppure la fotocamera può essere utilizzata per “vedere” i raggi infrarossi invisibili emessi dal semplice telecomando della televisione di casa. Questo per quanto riguarda la fisica classica.

Ma se scarichiamo una app come Deco i ragazzi possono essere guidati alla scoperta di un fenomeno come quello dei raggi cosmici: basta coprire l’obiettivo della fotocamera con un nastro adesivo, posizionare lo smartphone su un piano orizzontale e attendere. Il software in automatico scatta foto, ad intervalli regolari, seleziona i campioni che possono avere traccia di raggi cosmici o, meglio, di quelle particelle secondarie liberate dai raggi a contatto con l’atmosfera e che possono essere “lette” dal Ccd della fotocamera. Così i ragazzi sono introdotti in maniera sperimentale alle basi della fisica moderna. Con pochi euro un’altra app (RadioactivityCounter) permette di rilevare le particelle energetiche da decadimento, misurando la naturale radioattività di un territorio ricco di radon come il Veneto e anche, per esempio, che i livelli salgono al di sopra della media nei pressi delle discariche.

Il metodo didattico adottato è quello incentrato sull’osservazione e la problematizzazione, il cosiddetto Inquiry based science education (Ibse), che in sostanza riproduce il modello scientifico di indagine della realtà: l’osservazione e la valutazione dei fenomeni via cellulare diventa la base per le ipotesi speculative su cui basare il lavoro collettivo, costruendo un modello sperimentale da verificare. “Non solo si utilizzano e si sviluppano competenze informatiche, ma si favorisce il lavoro di gruppo attraverso il confronto e lo scambio di idee e di informazioni, permettendo una costruzione collettiva del sapere grazie a un metodo che permette di rendere gli stessi ragazzi protagonisti del loro processo di apprendimento”, spiega D’Ambrosio, evidenziando come il sistema permetta di integrare momenti di educazione informale – la raccolta dei dati, le ipotesi, le verifiche, il lavoro di gruppo – con una sintesi formale nella seconda parte quando si confrontano i dati con il modello teorico. Di solito a scuola si lavora in maniera formale e ogni sbaglio viene sanzionato e punito, mentre l’errore nel sistema scientifico ha un valore notevole, trasformandosi in ipotesi di lavoro e di ulteriore verifica.

Alfonso D’Ambrosio ha inventato così un sistema apparentemente banale con cui i ragazzi vengono introdotti ai concetti, non certo semplici, della teoria della relatività: un telo di Lycra con una serie di biglie di peso diverso che ruotano all’interno viene utilizzato per spiegare – facendoli vedere – gli effetti sulla gravità della deformazione di spazio e tempo così come spiegati da Einstein, riuscendo anche a misurarli con un semplice cellulare. Le potenzialità sono infinite: con un kit da una cinquantina di dollari – ma i ragazzi smanettoni l’hanno trovato anche più economico – si trasforma lo smartphone in un microscopio a 150 ingrandimenti. Con una ventina di dollari in più si può osservare il cielo con un potente telescopio.

Le classi del professor D’Ambrosio sono partite anche alla caccia delle onde cerebrali: la concentrazione o il rilassamento mentale producono sbalzi di frequenze che possono essere recepite dal cellulare via bluetooth per far funzionare un giochino semplice. Ma, sfruttando una scheda Arduino, si possono indurre azioni più complesse. “L’approccio scientifico – prosegue D’Ambrosio – procede per prove ed errori e l’utilizzo dello smartphone sostituisce l’approccio per problemi chiusi tipici della nostra scuola (e delle lezioni frontali): i ragazzi hanno un mare di possibilità davanti (la natura con tutte le sue sfaccettature), l’utilizzo dello smartphone quale strumento scientifico gli restituisce nuovo significato e allo stesso tempo, se ben inquadrato dal docente, dà ai ragazzi piena autonomia di indagine”. C’è anche una conseguenza per il docente dal momento che l’obiettivo di rendere i ragazzi protagonisti del loro apprendimento comporta anche un grande sforzo da parte del docente: lo obbliga a uscire dagli spazi delimitati dalle mure scolastiche mettendosi in discussione in continuazione, a partire dalla formazione. Il life-long learning non può riguardare solamente gli studenti.