Creare le connessioni.

Mauro Icardi

In questi giorni mi è capitato nuovamente di trovarmi a riflettere su un tema sul quale mi interrogo da diversi anni. Cioè la necessità, a mio parere fondamentale, di riuscire ad utilizzare una comunicazione efficace quando si parla di argomenti tecnici, e a maggior ragione di quelli scientifici.

Non è un problema superficiale. Negli anni passati, seguendo con molto impegno e passione le attività di stages e di tutoraggio di studenti universitari, ho avuto la fortuna di riuscire a stabilire una buona comunicazione. Ma riflettendoci adesso, mi rendo conto che vi erano le condizioni adatte.

Dovevo insegnare a persone mai entrate prima in un laboratorio, prima di tutto a lavorare in sicurezza, poi ad eseguire campionamenti ed analisi in maniera che producessero alla fine dati corretti e rappresentativi.

E la cosa ha sempre funzionato bene. Creando un legame di amicizia e di reciproco scambio umano e culturale con molti di loro, con cui sono in contatto ancora oggi. Ma in quelle condizioni gioca a favore il fatto di trasmettere con molta immediatezza l’entusiasmo che ancora oggi provo per il lavoro che svolgo.

Può sembrare banale, ma in realtà quando il lavoro si svolge sul comparto fanghi e digestione anaerobica, può non essere immediato che un giovane abbia lo stesso entusiasmo quando si rende conto di quale sia esattamente la materia prima su cui deve operare. Io in quel caso citavo invariabilmente il capitolo “Azoto” de “Il sistema periodico”. Cioè il tentativo di Levi di ricavare l’allossana usando come materia prima la pollina, ovvero le deiezioni delle galline. E questo invariabilmente funzionava. L’analogia con il lavoro da fare per ottenere una migliore produzione di biogas dai fanghi stabiliva una connessione comunicativa efficace. E faceva agevolmente superare un eventuale ritrosia. In fin dei conti sempre citando Levi “La materia è materia, né nobile né vile, infinitamente trasformabile

Il discorso invece diventa molto più difficile, quando si passa da situazioni pratiche al dover fare informazione e divulgazione. Non posso dire che questa sia una seconda attività che mi occupa molto, ma mi è capitato diverse volte di essere invitato a tenere lezioni presso scuole, dalle elementari fino agli istituti tecnici.

E ho scoperto che il modo migliore per attirare l’attenzione degli studenti fosse quello di proporre oltre alle slide, delle operazioni basilari di laboratorio. Per fare questo mi attrezzavo con una piccola cassettina portatile, dove mettevo un pH-metro, qualche indicatore e dei becher. Semplici misure di pH, viraggio di indicatori catturavano l’attenzione.

In altri casi, come per esempio serate dedicate alla situazione ecologica dei corsi d’acqua e fra tutti il lago di Varese, oppure nel periodo precedente al referendum del 2011 se partecipavo a serate dedicate a questi temi, anche non in veste di relatore, ma intervenendo, mi sono trovato in palese difficoltà.

Perché notavo come ognuno avesse una sua personale ricetta. E soprattutto avesse delle granitiche certezze. Relativamente a chi attribuire le responsabilità del degrado ambientale, alle iniziative da intraprendere. In sostanza percepivo una sorta di “sciachimismo idrico” che mi lasciava, e mi lascia tutt’ora piuttosto perplesso.

Col passare degli anni la situazione non è migliorata. Ormai viviamo in una società dei media che è caratterizzata da una forte interattività di informazioni. Ma nel periodo di tempo di una sola decina di anni, la possibilità di connessioni in rete più veloci ha purtroppo amplificato il fenomeno della ripetitività all’interno di un gruppo, omogeneo e chiuso , di informazioni spesso distorte o errate. In un primo momento pensavo che questo tipo di fenomeni non fosse legato a argomenti di carattere tecnico- scientifico. Ma mi sono sbagliato. Dalle scie chimiche, fino alle acque alcaline ionizzate e miracolose il web pullula di queste amenità. Se poi allarghiamo il campo al problema ambientale e climatico le amenità, o fake news aumentano.

Devo ammettere che in questi anni non ho ottenuto grandi risultati da questo punto di vista. Cioè ho ottenuto buoni risultati come tutor di studenti, o divulgatore sempre per studenti. Su altri temi quali il corretto uso dell’acqua, o su come ridurre il proprio impatto ambientale molto meno.

Una cosa è significativa da questo punto di vista. Dove lavoro sono il solo a bere regolarmente acqua del rubinetto. Il resto dei colleghi beve acqua in bottiglia. Qualcuno si è dimostrato particolarmente coraggioso ed ha cominciato a bere quelle delle casette dell’acqua. Ma la cosa non è durata molto. Non sono riuscito a scalfire questa sorta di muro di gomma. Sia che utilizzassi un linguaggio tecnico, sia che modificassi il mio approccio in maniera più discorsiva. Venivo spesso rimandato ad informazioni che i colleghi avevano recepito in rete.

La pervasività di miti, di bufale, di schemi mentali ed abitudini difficili da cambiare sta diventando un problema su cui porre attenzione. Attualmente sempre più spesso si possono leggere articoli in cui siamo invitati ad una disintossicazione dalla rete e dai social. Ma il problema è stato solamente scalfito. Ed è un problema complesso. Soprattutto quando l’utilizzo della rete incrina il senso critico che ognuno dovrebbe sviluppare sia autonomamente, sia durante il proprio percorso di formazione.

Internet è una opportunità che, a posteriori, mi spiace di non aver potuto avere quando studiavo. Ma allo stesso modo dover reperire fonti tramite per esempio le librerie le biblioteche mi è servito molto. Non ho mai pensato che si debbano introdurre correttivi o censure sul web. Ma che si abbia la necessaria capacità di educare ad utilizzarlo correttamente. Cosa che ho fatto con mia figlia.

Relativamente alla divulgazione di temi importanti ma tendenzialmente non graditi alla maggioranza delle persone, credo che si debba attuare un maggior dialogo tra scienze naturali e scienze umane.

Entrambe possono contribuire a mettere insieme concetti acquisiti, ma oggi molto frammentari. I mezzi di comunicazione ci sono, e ci offrono molte opportunità. E’ un peccato utilizzarli per regredire fino alla teorizzazione della terra piatta. Eppure si, si riesce a credere e teorizzare anche a questo, e basta fare un giro in rete per rendersene tristemente conto. Per affrontare in maniera logica e coerente il cambiamento di paradigma a cui siamo chiamati bisogna fare ordine. Essere rigorosi e coerenti nelle attività scientifiche, senza dimenticare le altre condizioni a contorno, cioè creare per quanto possibile una vera formazione intellettuale dell’uomo moderno. Che potrebbe ( e direi dovrebbe) crearsi una formazione di base anche sui rami più significativi della conoscenza umana, anche se esulano dalle sue attività ordinarie.

Bufale chimiche: di chi è la colpa? – Parte II

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Rinaldo Cervellati

la prima parte di questo post è stata pubblicata qui.

Le bufale prosperano tanto più quanto più il pubblico è disposto a crederci. Si pensi ad es. alle “scie chimiche” che imperversano sui social. Ma la credulità è figlia dell’ignoranza e spesso l’ignoranza dipende dall’avversione che lo stesso pubblico prova nei confronti della scienza in generale e della chimica in particolare.

Forse l’esame dei contenuti dell’insegnamento della chimica a livello pre-universitario ci può aiutare a capire certi atteggiamenti di questo pubblico. Ci limiteremo alla secondaria superiore.

L’evoluzione dei contenuti del corso di chimica per i licei e gli istituti tecnici[1]

Nell’evoluzione dei contenuti del corso di chimica di base impartito nella scuola secondaria superiore, si possono identificare sostanzialmente due periodi: il primo che va dalla fine della seconda guerra mondiale agli inizi degli anni sessanta e il secondo che va dalla prima metà degli anni sessanta fino a oggi. La transizione da un periodo all’altro è stata determinata dalla comparsa dei primi materiali del Progetto Americano “Chem Study” nel nostro Paese.

Per quanto riguarda il primo periodo, vale la pena riportare l’analisi del contenuto di uno dei migliori testi dell’epoca, scritto da un autorevole chimico italiano, Luigi Rolla[2] [Rolla, 1954].

salters3

Il testo, specificatamente destinato agli studenti dei licei (ma utilizzato anche altrove in versione ridotta), è costituito da 500 pagine: 177 dedicate alla Chimica Generale (35.4%), 165 alla Chimica Inorganica (33%), 111 alla Chimica Organica (22.2%) e 47 alla Mineralogia Generale (9.4%). Tale suddivisione, come pure l’ampiezza riservata alle aree di contenuti, corrispondeva largamente alle indicazioni (peraltro molto generiche) del programma ministeriale. Nell’ambito della chimica generale sono trattati in dettaglio concetti fondamentali della chimica come quelli di miscuglio e sostanza pura, di elemento e composto, di soluzione, ecc. Ampio spazio è dato agli argomenti di chimica “classica”, come pure alla classificazione e nomenclatura delle principali categorie di composti chimici inorganici e alla stechiometria, mentre minor rilievo è dato alla struttura dell’atomo e ai legami chimici. La chimica inorganica descrittiva è ampiamente sviluppata. Anche la chimica organica è trattata in modo sostanzialmente descrittivo. I composti organici sono trattati nel modo usuale suddividendoli in classi secondo i gruppi funzionali. Infine quattro capitoli sono riservati ai “prodotti organici di largo uso pratico”: derivati del petrolio, del catrame, sostanze coloranti, fibre tessili. Il testo suggeriva anche alcuni esperimenti da effettuare in laboratorio, tuttavia, come si è già detto, tale pratica didattica era largamente disattesa, pertanto molti liceali degli anni ’50 consideravano la chimica una materia noiosa e difficile.

Va rilevato che il libro di Rolla, e in generale gli altri pochi testi in circolazione in quel periodo, non contenevano errori concettuali e, seppure i contenuti e le metodologie sarebbero oggi definiti “arcaici”, la correttezza e il rigore della trattazione permettevano agli insegnanti volenterosi di preparare lezioni “cattedratiche” corrette, e agli studenti interessati di farsi un’idea chiara dei fondamenti della disciplina.

Sull’onda del rinnovamento dell’insegnamento della chimica effettuato negli USA nella seconda metà degli anni ’50[3] iniziò in Italia nel 1963 un’attività ufficiale rivolta alla trasformazione dei contenuti e dei metodi per l’insegnamento della chimica. Il MPI nominò una Commissione (formata da docenti universitari, insegnanti di scuola secondaria e ispettori ministeriali) cui fu affidato l’incarico di studiare e sperimentare un “Progetto per un insegnamento moderno della chimica nelle scuole secondarie”. La Commissione prese come modello il progetto americano Chem-Study ed eseguì un riarrangiamento di parte del materiale originale.

Fu quindi preparato un libro dal titolo “Lezioni di chimica” in cui si sono persi molti degli aspetti qualificanti del Chem-Study. Soprattutto la rielaborazione del “Manuale di laboratorio”, contenente una trentina di esperimenti ripresi dal più vasto testo americano, dà l’impressione di costituire un qualcosa a sé che può essere associato a un qualunque libro “tradizionale”, utilizzando gli esperimenti come semplice convalida di ciò che viene anticipato nelle lezioni.

La sperimentazione ebbe luogo negli anni scolastici dal 1963-64 al 1967-68 e coinvolse un numero esiguo di classi cosiddette “pilota”: 31 classi di licei e 27 di istituti tecnici su tutto il territorio nazionale [Fasolo e Prat Bastai, 1978]. Gli insegnanti delle “classi pilota” seguirono un corso preparatorio, svolto dagli estensori del progetto, di tre settimane: un tempo assai scarso in confronto a quello necessario per condurre un’efficace opera di formazione e aggiornamento.laboratorio

L’esperimento delle “classi pilota” ha indubbiamente segnato l’inizio della presa di coscienza della necessità di un rinnovamento dell’insegnamento della chimica in Italia, soprattutto grazie a una sensibilizzazione “di contatto” operata dagli insegnanti che parteciparono alla sperimentazione e delle case editrici che, intuendo nuove possibilità di mercato, si affrettarono a pubblicare un sempre maggior numero di testi di “chimica moderna”. Purtroppo, invece di cogliere i principali aspetti innovativi della filosofia del Chem-Study, e cioè che gli esperimenti di laboratorio sono la base per l’introduzione dei concetti fondamentali e l’importanza del rapporto fra la chimica e la vita quotidiana, la maggior parte degli insegnanti e degli autori dei libri di testo ha inteso e intende che fare della chimica “moderna” a livello di scuola secondaria superiore significhi unicamente ridurre drasticamente (fino a eliminare) gli aspetti descrittivi della chimica inorganica e organica per dare ampio spazio ad argomenti quali la struttura dell’atomo, il legame chimico, le velocità di reazione, ecc..

Il risultato è che l’insegnamento della chimica nella scuola secondaria si è trasformato in una sorta di “minicorso” di chimica generale sulla falsariga di un corso universitario.

Dopo una più o meno rapida introduzione in cui vengono esposti, a volte in modo generico, alcuni concetti sulla materia e sull’energia, gli insegnanti partono con la trattazione della struttura dell’atomo e del legame chimico. Si vorrebbe in tal modo ottemperare all’esigenza di inquadrare subito il complesso dei fenomeni chimici nell’ambito della teoria attualmente disponibile. Questo modo di procedere, non privo di logica e di un certo fascino, presenta però delle difficoltà che gli insegnanti sottovalutano ed espone a rischi severi.

Va anzitutto tenuto presente che la descrizione della struttura elettronica degli atomi e del legame chimico si basa sui concetti della meccanica quantistica, un corpo di conoscenze ad alto contenuto formale ed astratto. Se da un lato è vero che alcuni concetti fondamentali della meccanica quantistica possono venire esposti in forma elementare, è altrettanto vero che un’operazione di questo genere implica sia un’approfondita conoscenza di questa materia, sia un notevole grado di consapevolezza su quanto i ragazzi di 14-17 anni riescono a recepire. A dispetto di ciò, molti insegnanti e autori di libri di testo utilizzano concetti quali quello di orbitale atomico, orbitali molecolari, ibridazione di orbitali, ecc. in modo quantomeno disinvolto e modelli non rispondenti alla realtà fisica e che sono state giustamente chiamati “di fantasia”[4].

Anche con queste “modernizzazioni”, la chimica continua a essere percepita dalla maggioranza dei ragazzi delle superiori come astrusa, ostica e difficile.

Tutto ciò non significa che non si debbano trattare questioni moderne di chimica, significa soltanto che la trattazione deve essere basata su concetti comprensibili dai ragazzi e attraverso un corretto approccio didattico.

Il cambiamento radicale di impostazione: un’utopia didattica?

Se gli obiettivi culturali che dovrebbe porsi l’insegnamento della chimica nella scuola secondaria sono essenzialmente l’acquisizione di conoscenze sulla natura delle sostanze e delle loro trasformazioni e la comprensione dei fondamenti di natura chimica del rapporto materiale dell’uomo con gli altri viventi e con l’ambiente [Paoloni, 1982], allora gli approcci descritti sopra sono inadeguati al raggiungimento di tali obiettivi.

Infatti, ciò che accomuna tutti i programmi, i testi e gli approcci didattici è la preoccupazione di rispettare sempre e comunque la struttura “dottrinale” della disciplina. Estensori di programmi, autori di libri di testo, insegnanti e docenti universitari ritengono che il rispetto della coerenza interna della disciplina sia condizione necessaria a garantire l’efficacia dell’insegnamento, sia cioè il modo migliore per trasferire la conoscenza scientifica agli allievi, qualunque sia la loro età, la loro esperienza e il loro insieme di abilità e capacità.

Se vi sono pochi dubbi che questo sia il modo corretto di procedere in corsi avanzati a livello secondario (non previsti, almeno per la chimica) e a livello universitario, non è altrettanto scontato che sia altrettanto corretto (oltre che efficace) a livello introduttivo o di formazione culturale generale.

La nostra società è pervasa dai risultati della scienza tradotti nelle innumerevoli applicazioni tecnologiche di cui l’individuo ha percezione praticamente dalla nascita. Non dovrebbe quindi sembrare scandalosa l’idea di precisare agli adolescenti e ai giovani i concetti e i modelli esplicativi della scienza partendo dagli oggetti della vita di tutti i giorni. É ovvio che la traduzione di questa idea in un progetto didattico è un’operazione tutt’altro che banale. Essa, oltre alla parziale rinuncia dell’impostazione “dottrinale” (che caratterizza il nostro abito mentale e ci facilita la “trasmissione”delle conoscenze), si presta indubbiamente al rischio della volgarizzazione e dell’approssimativismo. Pertanto, un tale tipo di approccio non può scaturire altro che da un progetto fondato su solide basi, frutto del lavoro di un’équipe di persone competenti piuttosto che da un singolo, e che sia stato adeguatamente sperimentato.

Queste sono le caratteristiche del progetto inglese per la chimica chiamato “The Salters’ Approach” [Hill et al., 1989] (attualmente Salters Chemistry), elaborato inizialmente da un ampio gruppo di ricercatori dell’università di York. Questo progetto offre un approccio completamente nuovo per insegnare chimica a studenti di età compresa tra 13-16 anni (O-Level, corrispondente all’ultimo anno della nostra scuola media e al biennio secondario superiore) e 16-18 anni (A-Level, corrispondente al triennio della nostra secondaria superiore). Nel progetto Salters’:

– ogni argomento si basa su aspetti della vita di tutti i giorni;

– i concetti chimici e le interpretazioni dei fenomeni scaturiscono naturalmente da queste situazioni quotidiane.

É fuori di dubbio che un tale tipo di approccio renda la chimica più “vicina” allo studente e renda utile e finanche attraente lo studio di questa materia, in particolare a coloro che non si iscriveranno a facoltà universitarie scientifiche.

Vale la pena sottolineare che il progetto Salters’ è nato anche dalla necessità di fornire un’immagine corretta e non distorta della chimica, limitando gli effetti delle bufale.

salters2

Sebbene l’esperienza mostri che non è possibile trasferire “sic et simpliciter” le esperienze di paesi con organizzazioni e strutture scolastiche diverse dal nostro, ci si chiede perché il “genio italico” non sembra in grado di produrre qualcosa di simile al Salters’.

Evidentemente è il nostro retaggio culturale che ci impedisce di accettare anche la sola eventualità di cambiare radicalmente l’impostazione dei programmi scolastici e dei libri di testo. Anzitutto andrebbe cambiata la mentalità e lo spirito”gentiliano” di cui sono ancora intrisi, più o meno consapevolmente, coloro che reggono le sorti della nostra scuola e della nostra università.

L’amico Giovanni Villani, in un commento alla prima parte di questo post mi fa notare un “piccolo, ma non insignificante particolare” e cioè che la scienza (e la chimica, in particolare) ci mette tanto di suo per tenersi accuratamente fuori dalla cultura. Giovanni ha perfettamente ragione, è vero che la comunità chimica italiana non si sforza di evidenziare il substrato culturale della propria ricerca e che raramente i colleghi provano a discutere tra di loro qualcosa che vada un pelino oltre le singole essenziali ricerche specifiche. Ciò dipende, a mio parere, dal fatto che la divulgazione, come pure la ricerca storico-scientifica e quella didattica non “pagano” in termini di progressione di carriera accademica, anzi risultano più un ostacolo. Questo atteggiamento sicuramente non contribuisce a limitare la diffusione delle “bufale”.

per approfondimenti si veda:

(si veda http://www.fisme.science.uu.nl/publicaties/literatuur/2006_bennett.pdf) oppure http://research.avondale.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1011&context=sci_math_papers

http://libra.msra.cn/Publication/42519470/context-based-chemistry-the-salters-approach

Riferimenti

Fasolo A., Prat Bastai A.; Scienze sperimentali e laboratorio, Stampatori, Torino, 1978, pp.85-102

Hill G., Holman J., Lazonby J., Raffan J., Waddington D.; Introducing Chemistry. The Salters’ Approach, Heinemann Educational, Oxford, 1989

Paoloni L; Nuova Didattica della Chimica, Bracciodieta, Bari, 1982

Rolla L.; Chimica e Mineralogia per i Licei Classici e Scientifci,Società.Editrice Dante Alighieri, Milano,1954

Note.

[1] Esclusi quelli a indirizzo chimico

[2] Luigi Rolla (1882-1960), professore di chimica all’Università di Genova. Svolse importanti ricerche sulla chimica degli elementi di transizione chiamati “terre rare”.

[3] Rinnovamento che coinvolse tutte le materie scientifiche, determinato in larga misura dal panico che prese l’amministrazione americana per il lancio del primo satellite artificiale russo, lo Sputnik 1 (1957). I sovietici erano in testa nella corsa allo spazio!

[4] P. Mirone; Errori ricorrenti nei libri d testo di chimica, in: Il testo di chimica per la scuola secondaria superiore: contenuti e criteri di scelta, CNR, Modena, 1986, pp. 29-36