Tutor Monteverde

Vi spiego perché la Fisica è la bestia nera degli studenti.
Il legame con la “cugina” matematica, la capacità di disapprendere le associazioni intuitive e i pochi laboratori davvero attrezzati nelle scuole italiane.

Ci sono almeno tre buone ragioni che fanno della fisica la materia più difficile e temuta dagli studenti di ogni generazione. Anche se il podio è spesso conteso con la “cugina” matematica. “Non sarà mai il mio mestiere”, hanno cantato a squarciagola milioni di ragazze e ragazzi la notte prima della maturità. Tra loro c’erano probabilmente anche coloro che sarebbero voluti diventare medici e che nelle scorse ore hanno tentato il test d’ingresso, vedendo infrangere le proprie ambizioni proprio sul problema di fisica.
Ed è questo il primo motivo di difficoltà per chi studia le leggi di Newton, Maxwell e Einstein: occorre tanta matematica per descrivere i fenomeni fisici. E più si approfondisce lo studio, più complesse diventano le tecniche di calcolo necessarie.
Le quattro operazioni possono bastare per le basi della fisica classica: F=ma, la forza è uguale alla massa di un corpo “per” la sua accelerazione. Ma subito dopo occorre metter mano a equazioni di grado superiore al primo, derivate, integrali, matrici… e già solo a nominarle a qualcuno vengono i brividi. Un problema diffuso a tutte le latitudini, quello dell’allergia alle formule. Resta celebre l’invito dell’editore britannico all’icona della fisica Stephen Hawking che si accingeva a scrivere il suo bestseller Dal big bang ai buchi neri: “Ogni equazione che userai dimezzerà il numero di lettori”.
Il secondo motivo è che la matematica non basta. Non è sufficiente saper maneggiare il linguaggio della Natura, occorre comprenderne il discorso. Si può essere tecnicamente capaci di risolvere una equazione, ma quanti sanno davvero vedere in quelle lettere e in quei segni la “fisica che c’è dietro”? E’ richiesto uno sforzo di astrazione: va bene F=ma, ma cos’è la forza? Cosa si intende davvero per massa o accelerazione?
A complicare le cose ci si mette la nostra esperienza quotidiana e il fatto che siamo una specie evolutasi in un ambiente particolare: ci muoviamo in un mondo pieno di attrito (a cominciare da quello dell’aria) e su un pianeta che ci attira verso il basso per la sua forza di gravità. Queste condizioni hanno danno origine a una “fisica intuitiva”, che secondo alcuni studiosi potrebbe perfino essere con noi fin dalla nascita. Un fisica innata, addirittura, utile a muoversi in un mondo pieno di insidie, per dei mammiferi bipedi che dovevano usare la “forza” per procurarsi il cibo e l’“accelerazione” per sottrarsi ai predatori.
Non a caso la fisica aristotelica, quello secondo cui un corpo si muove finché c’è qualcosa che lo spinge, ha resistito millenni. E in alcune nicchie di studenti forse resiste ancora, nonostante nel frattempo ci siano stati Galileo, Copernico, Keplero, Newton… Figurarsi poi quando ci si imbatte nella “nuova fisica”, quella nata agli inizi del Novecento con la meccanica quantistica e la Relatività: il principio di indeterminazione e lo spazio-tempo che si curva in presenza di una massa… Quanto di più lontano dalle esperienze quotidiane e che noi e i nostri progenitori ominidi abbiamo sperimentato negli ultimi tre milioni di anni.
In un interessante saggio scritto da due studiosi fiorentini si legge: “l’apprendimento della fisica è in realtà in gran parte costituito dal “disapprendimento” delle associazioni intuitive, o quanto meno dalla loro contestualizzazione.
E qui arriviamo alla terza ragione di difficoltà: l’insegnamento della fisica nelle scuole italiane. Come indurre in ragazze e ragazzi il “disapprendimento” della fisica intuitiva? Per convincerli che una palla di piombo e una piuma lasciati cadere arrivano simultaneamente a terra, occorre andare in laboratorio e ripetere l’esperimento all’interno di un tubo in cui è stato fatto il vuoto. Se ci fossimo evoluti in un mondo senza un’atmosfera, che frena gli oggetti a seconda delle loro forme e densità, lo sapremmo già da piccoli. Ma in quanti istituti ci sono laboratori di fisica dove misurare le grandezze fisiche (tempo, massa, velocità, calore…) dando così un senso a quelle lettere che nelle formule dei libri restano pura astrazione?
C’è infine una questione culturale, legata all’insegnamento della fisica. La sintetizza in modo efficace un aneddoto raccontato da Ugo Amaldi, fisico, figlio di fisici (Edoardo e Ginestra), genitore di fisici. Una famiglia votata alla ricerca, ma anche all’insegnamento, essendo “l’Amaldi” da decenni il libro di testo più usato nei licei italiani. Edoardo Amaldi era uno dei Ragazzi di Via Panisperna, gruppo guidato da Enrico Fermi, e dopo la Seconda guerra mondiale ricostruì la fisica italiana e quella europea (è stato uno dei padri fondatori del Cern di Ginevra). Tra tanti impegni, la sera nel salotto di casa, come racconta Ugo, rivedeva insieme a Ginestra, che ne aveva curato la stesura, le bozze del libro destinato alle superiori. E quando la moglie gli faceva notare che forse una spiegazione era troppo difficile, Edoardo, attingendo ai suoi ricordi di ufficiale di cavalleria, replicava: “Per fare dei buoni cavalli, la greppia dove si mette il fieno va tenuta alta”. Come i destrieri, anche gli studenti avrebbero dovuto “allungare il collo” per capire. Forse qualcuno non ce l’avrebbe fatta, ma gli altri sarebbero potuti diventare campioni.
Fuor di metafora, il metodo Amaldi ha avuto il merito storico di creare una “scuola italiana di fisica” apprezzata in tutto il mondo. Lo dicono i premi Nobel ricevuti (ultimo Giorgio Parisi nel 2021) e quelli sfiorati. Incarichi prestigiosi come la direzione generale del Cern (il Nobel Carlo Rubbia, Luciano Maiani, due volte consecutive Fabiola Gianotti). La partecipazione a scoperte clamorose, dal bosone di Higgs (2012) alle onde gravitazionali (2015), nelle quali la pattuglia italiana è stata sempre nutrita e di altissimo livello.
Ma se la “greppia alta” ha selezionato i migliori, rendendoli altamente competitivi nel panorama internazionale, può aver scoraggiato molti degli altri. Non tutti, quando sono alle superiori, devono necessariamente ambire al Nobel per la fisica. Magari vorrebbero fare il chirurgo o l'ortopedico. Ma visto che anche per frequentare la facoltà di Medicina può essere utile risolvere un problema di fisica, forse è necessario rimediare. Gli strumenti e le idee non mancano. Basta guardare i giovani e brillanti professori-youtuber. Loro della fisica (e della matematica) ne hanno fatto un mestiere.
https://www.repubblica.it/cronaca/2025/12/04/news/test_medicina_commento_fisica-425020887/

Vi spiego perché la Fisica è la bestia nera degli studenti

[da Repubblica 4 dicembre 2025, Luca Fraioli]

Ci sono almeno tre buone ragioni che fanno della fisica la materia più difficile e temuta dagli studenti di ogni generazione. Anche se il podio è spesso conteso con la “cugina” matematica. “Non sarà mai il mio mestiere”, hanno cantato a squarciagola milioni di ragazze e ragazzi la notte prima della maturità. Tra loro c’erano probabilmente anche coloro che sarebbero voluti diventare medici e che nelle scorse ore hanno tentato il test d’ingresso, vedendo infrangere le proprie ambizioni proprio sul problema di fisica.
Ed è questo il primo motivo di difficoltà per chi studia le leggi di Newton, Maxwell e Einstein: occorre tanta matematica per descrivere i fenomeni fisici. E più si approfondisce lo studio, più complesse diventano le tecniche di calcolo necessarie.
Le quattro operazioni possono bastare per le basi della fisica classica: F=ma, la forza è uguale alla massa di un corpo “per” la sua accelerazione. Ma subito dopo occorre metter mano a equazioni di grado superiore al primo, derivate, integrali, matrici… e già solo a nominarle a qualcuno vengono i brividi. Un problema diffuso a tutte le latitudini, quello dell’allergia alle formule. Resta celebre l’invito dell’editore britannico all’icona della fisica Stephen Hawking che si accingeva a scrivere il suo bestseller Dal big bang ai buchi neri: “Ogni equazione che userai dimezzerà il numero di lettori”.

Il secondo motivo è che la matematica non basta. Non è sufficiente saper maneggiare il linguaggio della Natura, occorre comprenderne il discorso. Si può essere tecnicamente capaci di risolvere una equazione, ma quanti sanno davvero vedere in quelle lettere e in quei segni la “fisica che c’è dietro”? E’ richiesto uno sforzo di astrazione: va bene F=ma, ma cos’è la forza? Cosa si intende davvero per massa o accelerazione?

A complicare le cose ci si mette la nostra esperienza quotidiana e il fatto che siamo una specie evolutasi in un ambiente particolare: ci muoviamo in un mondo pieno di attrito (a cominciare da quello dell’aria) e su un pianeta che ci attira verso il basso per la sua forza di gravità. Queste condizioni hanno danno origine a una “fisica intuitiva”, che secondo alcuni studiosi potrebbe perfino essere con noi fin dalla nascita. Un fisica innata, addirittura, utile a muoversi in un mondo pieno di insidie, per dei mammiferi bipedi che dovevano usare la “forza” per procurarsi il cibo e l’“accelerazione” per sottrarsi ai predatori.

In un interessante saggio scritto da due studiosi fiorentini si legge: “l’apprendimento della fisica è in realtà in gran parte costituito dal “disapprendimento” delle associazioni intuitive, o quanto meno dalla loro contestualizzazione.

E qui arriviamo alla terza ragione di difficoltà: l’insegnamento della fisica nelle scuole italiane. Come indurre in ragazze e ragazzi il “disapprendimento” della fisica intuitiva? Per convincerli che una palla di piombo e una piuma lasciati cadere arrivano simultaneamente a terra, occorre andare in laboratorio e ripetere l’esperimento all’interno di un tubo in cui è stato fatto il vuoto. Se ci fossimo evoluti in un mondo senza un’atmosfera, che frena gli oggetti a seconda delle loro forme e densità, lo sapremmo già da piccoli. Ma in quanti istituti ci sono laboratori di fisica dove misurare le grandezze fisiche (tempo, massa, velocità, calore…) dando così un senso a quelle lettere che nelle formule dei libri restano pura astrazione?

C’è infine una questione culturale, legata all’insegnamento della fisica. La sintetizza in modo efficace un aneddoto raccontato da Ugo Amaldi, fisico, figlio di fisici (Edoardo e Ginestra), genitore di fisici. Una famiglia votata alla ricerca, ma anche all’insegnamento, essendo “l’Amaldi” da decenni il libro di testo più usato nei licei italiani. Edoardo Amaldi era uno dei Ragazzi di Via Panisperna, gruppo guidato da Enrico Fermi, e dopo la Seconda guerra mondiale ricostruì la fisica italiana e quella europea (è stato uno dei padri fondatori del Cern di Ginevra). Tra tanti impegni, la sera nel salotto di casa, come racconta Ugo, rivedeva insieme a Ginestra, che ne aveva curato la stesura, le bozze del libro destinato alle superiori. E quando la moglie gli faceva notare che forse una spiegazione era troppo difficile, Edoardo, attingendo ai suoi ricordi di ufficiale di cavalleria, replicava: “Per fare dei buoni cavalli, la greppia dove si mette il fieno va tenuta alta”. Come i destrieri, anche gli studenti avrebbero dovuto “allungare il collo” per capire. Forse qualcuno non ce l’avrebbe fatta, ma gli altri sarebbero potuti diventare campioni.

Fuor di metafora, il metodo Amaldi ha avuto il merito storico di creare una “scuola italiana di fisica” apprezzata in tutto il mondo. Lo dicono i premi Nobel ricevuti (ultimo Giorgio Parisi nel 2021) e quelli sfiorati. Incarichi prestigiosi come la direzione generale del Cern (il Nobel Carlo Rubbia, Luciano Maiani, due volte consecutive Fabiola Gianotti). La partecipazione a scoperte clamorose, dal bosone di Higgs (2012) alle onde gravitazionali (2015), nelle quali la pattuglia italiana è stata sempre nutrita e di altissimo livello.

Ma se la “greppia alta” ha selezionato i migliori, rendendoli altamente competitivi nel panorama internazionale, può aver scoraggiato molti degli altri. Non tutti, quando sono alle superiori, devono necessariamente ambire al Nobel per la fisica. Magari vorrebbero fare il chirurgo o l'ortopedico. Ma visto che anche per frequentare la facoltà di Medicina può essere utile risolvere un problema di fisica, forse è necessario rimediare. Gli strumenti e le idee non mancano. Basta guardare i giovani e brillanti professori-youtuber. Loro della fisica (e della matematica) ne hanno fatto un mestiere.

IL DESIGN BATTE LA FISICA
Le lattine di bibite gassate sono un oggetto così comune che non ci facciamo più caso, ma quando si pensò di sostituire il vetro con il metallo, il cambiamento si rivelò molto più difficile del previsto.

L'idea era geniale: creare un contenitore più leggero del vetro, per abbattere le spese di trasporto, e al contempo più resistente.

Questa innovazione, però, si scontrò con la brutale realtà della fisica, quando i primi prototipi di lattine in banda stagnata (acciaio) iniziarono ad esplodere.

La colpa era della pressione generata dall'anidride carbonica, che nelle bibite gassate supera facilmente le 3 atmosfere.

Così i contenitori tradizionali, con il loro design dal fondo piatto, sottoposti a quella pressione si gonfiavano, le giunzioni cedevano e spesso esplodevano.

Sembrava il classico esempio di bella idea impossibile da realizzare.

È qui che il design ha chiesto aiuto alla fisica, risolvendo il problema con una soluzione che ci è tanto familiare: il fondo a semisfera.

Lo abbiamo notato tutti, ma nessuno si chiede perché il fondo delle lattine abbia quella forma, un vero peccato, perché è un capolavoro di ingegneria strutturale.

Grazie al nuovo design, l'enorme pressione delle bevande all'interno non scaricava più tutta la sua forza sulle giunture e sul fondo piatto, i punti di massima debolezza.

Al contrario, la forma a cupola distribuiva la forza lungo i bordi, trasformando la pressione da minaccia in elemento stabilizzante e la lattina, grazie a un nuovo design, poteva finalmente uscire sul mercato.

Questo design permise poi, nel 1958, di passare al più leggero alluminio, abbattendo ulteriormente i costi di produzione e trasporto.

Raramente ci domandiamo il perché del design degli oggetti comuni., peccato perché questa storia dimostra quanto il packaging, troppo spesso sottovalutato, sia in realtà determinante.

Matematica bestia nera degli studenti delle superiori: uno su due non va oltre la sufficienza Le difficolta con numeri e formule aumentano ulteriormente nei percorsi tecnici e professionali. I primi due anni si confermano i piu "tosti". Cosi gli studenti si rivolgono in massa alle ripetizioni private

Ansia e rifiuto per la matematica. Un 15enne su due teme i numeri
Gli studenti italiani di quarta elementare hanno competenze scientifiche sotto la media Ue.
Nonostante i segnali positivi, in Italia c’è ostilità verso questa materia: secondo i recenti dati Ocse, un 15enne su due ha paura dei numeri. Il senso di inadeguatezza di fronte alla sua presunta incomprensibilità e l’idea che per eccellere sia necessario essere portati persistono ancora, e non solo tra gli studenti. Niente di più sbagliato. A confermarlo, numerosi esperti, come Jo Boaler, docente di educazione matematica alla Stanford Graduate School of Education, che sostiene che con un buon insegnamento, il duro lavoro e la pratica ogni bambino può avere risultati. Scuola e famiglia hanno quindi un ruolo fondamentale, perché è noto che se una materia è considerata interessante, la si studia più volentieri.
Il primo passo è accendere la curiosità fin da piccoli, portando la matematica nella quotidianità. Attenzione poi al potere che le parole di insegnanti e genitori hanno nel rafforzare le convinzioni degli studenti sulle proprie potenzialità. Giocare la carta della predisposizione per la matematica facendola percepire come qualcosa che si ha o non si ha, fa arrivare il messaggio che studiarla sarà inutile, alimentando insicurezze e mancanza di fiducia.
La sfida è, invece, costruire un atteggiamento mentale dinamico, basato sulla convinzione che le abilità non sono immutabili ma possono migliorare. Con un po’ di sforzo, perché la matematica richiede di pensare in modo più logico e sistematico rispetto ad altre materie ed esige un apprendimento sequenziale, perchè si imparano nuovi concetti solo dopo avere consolidato quelli precedenti. Questo implica che non tutti imparano alla stessa velocità e l’abilità del docente sta nel sapere gestire una classe eterogenea pianificando attività che permettano a tutti di pensare soluzioni e a chi può fare di più di spingersi oltre. Fondamentale anche incoraggiare a non arrendersi e a non avere paura di sbagliare, dissociare la pratica della matematica dal concetto di velocità e non collegare risultati e intelligenza, sostituendo al commento di una prestazione un giudizio sulla persona.
https://www.quotidiano.net/nuove-generazioni/ansia-e-rifiuto-per-la-abde50af

Buon Anno Nuovo

Il 2025 sarà un anno quadrato perfetto.
È una questione di pura matematica: il 2025 sarà un anno quadrato perfetto. Il primo dopo 89 anni e l’ultimo per i prossimi 91. Dunque verosimilmente l’unico di questa specie rara – sono stati infatti solo 45 finora dall’1 d.C. – che avremo modo di vivere nel corso della nostra esistenza. Di cosa stiamo parlando? Di un anno che può essere scritto sotto forma di quadrato di un numero intero: 2025 = 45². Una curiosità, niente di più, che però sta molto affascinando gli appassionati di numeri. Essendo 45 = 20 + 25, si riesce a ottenere un’equazione piuttosto divertente (per chi ama il genere): (20 + 25)² = 2025.
Come anticipato, erano un bel po’ di anni che mancava una cifra così. Per la precisione dal 1936, quando il quadrato era 44² (precedentemente torniamo al 1849 = 43²), e il prossimo sarà ancora più distante nel tempo: parliamo del 2116, il quadrato di 46. Ovviamente la forbice temporale tra un anno quadrato perfetto e l’altro si allarga, con l’avanzare dei numeri interi. Se infatti partiamo dal primo anno con tale caratteristica, banalmente l’1 d.C., si può notare come nel corso del primo secolo ci sono stati ben 10 anni quadrati perfetti, dato che 100 = 10². Già nel secondo secolo dopo Cristo il numero si era quindi ridotto a 4 anni - con il 196 d.C. = 14² - fino ad arrivare al 1764 (42²), anno che ha sancito la comparsa di un solo anno quadrato perfetto ogni secolo. Se volessimo fare una proiezione nel futuro (e perché non farla?), arriviamo all’anno 3600 (60²) che sarà il primo a stabilire invece il salto di un secolo, dato che il precedente (59²) risaliva al 3481….
https://www.corriere.it/tecnologia/24_dicembre_30/il-2025-sara-un-anno-quadrato-perfetto-perche-e-cosa-significa-9f0d8777-4061-4a4e-a5d7-f92f0ed16xlk.shtml

The Bayesian: la teoria delle probabilità e l’incertezza nell’affondamento dello yacht.
La barca di Mike Lynch, The Bayesian, richiama il teorema di Bayes e l'importanza dell'aggiornamento continuo delle probabilità nell'analisi dei dati e nelle decisioni umane
È una tragica ironia della sorte che il nome della barca di Mike Lynch , The Bayesian, e la sua intera strategia aziendale, si richiami a uno dei più importanti strumenti della teoria delle probabilità, il teorema di Bayes, alla cui pervasività si deve buona parte del funzionamento delle nostre tecnologie, compresa, soprattutto, l’intelligenza artificiale, proprio nella sua versione più sorprendente, quella basata sulle reti neuronali e sulle reti - appunto - bayesiane. In realtà, per la precisione, non si tratta di un vero e proprio teorema, ma di una formula, attribuita al reverendo Thomas Bayes (1702–1761) cui si deve una prima esposizione, benché la versione corrente sia del 1774, dovuta nientemeno che a David Laplace.
Il teorema di Bayes è la quintessenza dell’antidogmatismo e la statistica bayesiana è un invito ad un aggiornamento continuo delle conoscenze che stanno alla base delle decisioni umane. A differenza della statistica frequentista (altra ironia della sorte: quella usata nelle cosiddette “previsioni” meteorologiche) la statistica bayesiana considera la probabilità come un grado di credenza che si aggiorna costantemente alla luce di nuove informazioni, permette di incorporare conoscenze preesistenti (informazioni a priori) nell'analisi dei dati, ed è particolarmente adatta per affrontare situazioni caratterizzate da alta incertezza, dove le informazioni sono limitate e soggette a cambiamenti rapidi. Lo dimostra proprio la velocità dei nostri strumenti elettronici…..
https://www.ilsole24ore.com/art/bayesian-l-ironia-un-nome-l-inevitabilita-dell-incertezza-AFpoUsSD