Fisica a pieno contatto

La rivoluzione iniziata da Jerrold Zacharias nel 1956 ha cambiato il modo in cui viene insegnata la scienza. 27 giugno 2017





Jerrold R. Zacharias sviluppò il primo orologio atomico commerciale, fece progressi nei sistemi radar e contribuì a costruire la prima bomba atomica a Los Alamos durante la seconda guerra mondiale. L'adozione del tempo atomico può essere fatta risalire alla sua ricerca, così come l'eventuale definizione di un secondo: 9.192.631.770 oscillazioni di un atomo di cesio. Ma quando Zacharias, un professore dell'istituto, si dimise nel 1956 dalla carica di capo del Laboratory for Nuclear Science del MIT, un laboratorio che aveva fondato un decennio prima, non doveva riposare sugli allori. Invece, ha iniziato a riformare l'educazione scientifica.

Nel dicembre 1956, Zacharias e il professore di fisica del MIT Francis Friedman formarono il Physical Science Study Committee (PSSC), un gruppo di studiosi, fisici, insegnanti e registi dediti a migliorare il modo in cui la fisica veniva insegnata nelle scuole secondarie. Anche prima dello Sputnik, il PSSC riceveva il sostegno dell'amministrazione Eisenhower e il finanziamento della National Science Foundation (NSF). Ma lo storico della scienza John L. Rudolph ha scritto che Zaccaria ei suoi colleghi erano motivati ​​meno dalle preoccupazioni della Guerra Fredda quanto dal crescente irrazionalismo e sospetto del pubblico in generale nel suo atteggiamento nei confronti della scienza.

Ospitato al MIT, il PSSC mirava a creare pensatori attivi consentendo agli studenti di scoprire concetti di base attraverso la sperimentazione diretta. Il programma ha sviluppato un curriculum di fisica integrato con nuovi libri di testo (che includevano foto in stop-motion di Berenice Abbott), attrezzature di laboratorio per esperimenti in classe, guide didattiche e film (con protagonisti scienziati, non attori).



Credendo che le scuole fossero state create per produrre un mare di topi uniformi, Zacharias pensava che gli studenti fossero più brillanti di quanto gli fosse stato dato credito: il curriculum introduceva concetti di fisica a livello di laurea nelle aule delle scuole superiori. Sentiva anche che l'insegnamento entusiasta era fondamentale. Le sue opinioni su quell'argomento sono state ampiamente citate, arrivando persino a farlo Sport Illustrati nel 1965: Per un insegnante di fisica, se mi dai la mia scelta tra un allenatore di calcio a cui piacciono molto i bambini e un gufo di peluche con un dottorato di ricerca, prenderò sempre gli allenatori di calcio. Si preoccupano e impareranno man mano che procedono.

I metodi e i materiali del PSSC si sono ampiamente diffusi, segnando l'inizio di un movimento di riforma dell'istruzione negli Stati Uniti. Nel giro di pochi anni, la NSF ha stimato che il 50 percento degli studenti di fisica fosse iscritto al corso e Zacharias ha consigliato la NSF su un'ondata di nuovi progetti curriculari finanziati in altri campi. Nel frattempo, gli studenti del PSSC stavano arrivando al college con conoscenze più avanzate rispetto ai loro predecessori, facendo pressioni sulle università per aggiornare i loro curricula di fisica. In risposta, l'Università della California a Berkeley ha istituito il corso biennale di fisica di Berkeley, con l'aiuto di Zacharias e il finanziamento della NSF. I suoi cinque nuovi libri di testo trattavano concetti come relatività e fisica quantistica; alcuni sono stati aggiornati e sono ancora utilizzati oggi. Al MIT, Zacharias ha lanciato il Science Teaching Center (STC), un laboratorio interdipartimentale che avrebbe ripensato la scienza universitaria, iniziando con un nuovo curriculum biennale di fisica orientato ai veterani PSSC in arrivo. L'STC alla fine si è trasformato nell'Education Research Center, ampliando il suo campo di applicazione per includere tutte le scuole del MIT.

I finanziamenti per il PSSC alla fine si sono esauriti; nel 1980, si stimava che solo il 4% dei distretti scolastici degli Stati Uniti utilizzasse ancora il curriculum. Ma l'Education Development Center, l'organizzazione che aveva introdotto il curriculum, vive come EDC, un'organizzazione no-profit che lavora per migliorare l'istruzione, la salute e le opportunità economiche in tutto il mondo. E per quanto sia stato di breve durata, il PSSC si è rivelato un punto di svolta per l'educazione scientifica degli Stati Uniti. Il programma ha spostato l'attenzione dalle applicazioni e dalla tecnologia quotidiane all'apprezzamento per ciò che fanno gli scienziati, afferma Rudolph. A causa del PSSC, dice, l'obiettivo dell'educazione scientifica ora è quasi esclusivamente quello di aiutare le persone a comprendere la natura della scienza.



Forse niente cattura quello spirito meglio dei film PSSC, con i loro esperimenti accattivanti e il cast eccentrico di scienziati. Zacharias ha consultato registi di Hollywood come Frank Capra e Walt Disney, e i film che ne risultano sono spesso tanto divertenti quanto educativi. In uno, la figlia del regista viene rinchiusa in una gabbia di metallo e caricata al sicuro con un paio di milioni di volt per farle rizzare i capelli. In un altro, girato nel laboratorio magnetico di Francis Bitter al MIT, un esperimento prende fuoco, ma le telecamere continuano a girare mentre Bitter lo spegne con un estintore.

L'insegnante di fisica Lana Jordan ha scoperto un gabinetto pieno di film PSSC, molti dei quali aveva visto da studentessa, quando ha assunto il suo incarico al Merced College 25 anni fa. Da allora li ha usati nelle sue classi e si è persino assicurata una borsa di studio per digitalizzarli e pubblicarli in linea . I suoi studenti li adorano, dice: Le idee sono eterne.

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