Divulgazione scientifica alla Scuola Normale di Pisa

22 03 2014

     Qualche giorno fa presso la Scuola Normale di Pisa è iniziato un ciclo di conferenze di rilievo internazionale sulle scoperte della Scienza e la ricerca. Il titolo del ciclo è VIS (Virtual Immersion in Science), di volta in volta saranno invitati a relazionare e raccontare le loro scoperte e la loro vita personaggi di fama mondiale. “Vi racconto la scoperta che mi ha cambiato la vita” è stato il filo conduttore di Gigi Rolandi, da decenni al CERN di Ginevra, uno dei coordinatori delle esperienze che hanno consentito di dimostrare l’esistenza del bosone di Higgs. In passato si è occupato dell’acceleratore Lhc e ultimamente ha coordinato la parte fisica dell’esperimento CMS relativo al bosone.

     Le “storie” della Scienza non sono raccontate con termini tecnici ma in forma divulgativa, per il grande pubblico.

     Per le classi degli Istituti secondari di II grado, su prenotazione sono possibili anche visite multimediali in 3D al CAVE, un ambiente virtuale che presenta lo stato delle cose sulle produzioni scientifiche della Scuola Normale.

     Anche queste conferenze vogliono fornire ai giovani gli elementi fondamentali per capire la scienza e distinguerla dalla pseudoscienza, perché oggi più che in passato, con l’immensa mole di informazioni disponibile in rete bisogna saper distinguere tra “bufale” e “emozioni temporanee” da una parte, e linguaggio razionale fondato su dati e fonti attendibili dall’altra. Alcuni fatti sconcertanti degli ultimi mesi relativi al settore sanitario hanno dimostrato quanto siano “indifesi” molti cittadini, comprese alcune mie studentesse e le loro famiglie, rispetto alla pseudoscienza e alle illusioni che propongono vari personaggi.

Immersioni Virtuali nella Scienza abbraccia vari campi: chimica, fisica delle particelle, cosmologia, bioscienze e archeologia. Gli incontri avranno una cadenza mensile, ogni secondo mercoledì del mese, e si protrarranno per oltre un anno.

Al termine di ogni conferenza è prevista una mostra guidata a tema, nelle sale della Biblioteca nel Palazzo del Capitano.

Il sito della Scuola Normale Superiore di Pisa: http://www.sns.it ; il video di presentazione del ciclo di conferenze e del racconto di Gigi Rolandi, messo in rete dalla stessa Scuola Normale: http://www.youtube.com/watch?v=SStuMyn4RuI  ; per saperne di più: http://vis.sns.it ; calendario degli eventi: http://vis.sns.it/calendario/ .

Crediti per il logo VIS: http://www.sns.it .

 

 




“Meccanismi della creatività scientifica” all’ITIS Majorana

17 03 2014

     Un’altra conferenza molto interessante per giovani e meno giovani. La creatività in ambito scientifico è quella che ha rivoluzionato le conoscenze negli ultimi quattro secoli, fin dalla nascita del metodo sperimentale galileiano.

Stimolare la creatività scientifica permette di produrre anche innovazione tecnologica, un altro settore in cui l’Italia, con la continua “emorragia” dei migliori laureati che si spostano in altri Paesi, è indietro anche in Europa.

Il relatore della conferenza su questo aspetto particolare e trasversale delle Scienze non ha bisogno di presentazioni. Conosciuto da chiunque si occupi di Scienza non solo per i suoi numerosi articoli e le decine di pubblicazioni ma anche per aver diretto per un quarto di secolo il settimanale “Tuttoscienze” de “La Stampa”.

Ancora una volta sarà un piacere, per giovani e adulti, ascoltare le sue “narrazioni” da grande giornalista e vero divulgatore scientifico.

Chi vuole saperne di più sul relatore, può consultare il suo sito: http://www.pierobianucci.it  o anche la locandina della conferenza di “Seralmente” ma soprattutto può partecipare alla conferenza conclusiva di quest’anno al Majorana, il 10 aprile prossimo, e imparare molto sulla creatività e sulla divulgazione scientifica.

 

 




Digitale contro cartaceo?

9 03 2014

     Le disposizioni ministeriali talvolta fanno pensare proprio a questo, ad un’opposizione tra due strumenti, tra due modi diversi di archiviare, utilizzare, leggere e studiare fenomeni, contenuti e concetti. L’”immateriale” digitale costituito da un insieme di bit (0 e 1) contrapposto al materiale, al cartaceo.

      Sostituire i libri cartacei con quelli elettronici, con gli e-book: siamo sicuri che studiando sulle tavolette digitali gli studenti apprenderanno meglio o di più? Ci sono studi completi in questo senso?

Ma sembra che problema questo non importi: l’importante è presentare progetti innovativi solo perché prevedono l’uso di tecnologie sempre più recenti. L’importante è che ne parlino i giornali e magari le TV, con qualche nome e qualche viso riportati nei notiziari. Ma quali sono gli elementi a favore e quelli contro l’uso dei tablet in sostituzione dei libri cartacei?

Certamente sulla capacità di immagazzinare dati e conoscenze e grazie alla possibilità di collegarsi alla Rete, un tablet batte il libro cartaceo mille a uno. Su un tablet si possono caricare almeno un migliaio di libri, ammesso che si possano leggere tutti e che abbiano tutti una valenza formativa. In questo modo, aggiungendo anche la connessione a internet, possiamo portarci dietro un’intera biblioteca da utilizzare dove si vuole e quando si vuole.

      Ma come cambia il rapporto tra studenti e libri? La percezione fisica del testo ha la sua importanza, le sottolineature, gli appunti aggiunti al posto giusto, le parole chiave evidenziate, il riferimento mnemonico a una certa pagina, a una tabella oppure ad un’immagine sarà lo stesso? Non lo so e non mi sento di rassicurare ragazzi e famiglie che l’uso del solo libro digitale migliorerà il processo di apprendimento.

     Sarebbe stato interessante passare attraverso alcune sperimentazioni mirate e rigorose, per chiarire se il digitale consente di ottenere risultati migliori del libro di testo cartaceo.

     L’operazione “di facciata” che vorrebbe rottamare il cartaceo a favore del digitale, certamente non fa bene alla cultura né allo sviluppo della lettura nel nostro Paese. Ma il verbo “rottamare” da qualche anno è di moda. L’Italia è già uno dei paesi dove si legge meno in Europa, con questo svilimento del cartaceo le possibilità di lettura si ridurranno ulteriormente.

Perché? Per molti giovani i libri hanno un costo proibitivo, specialmente in questo periodo di crisi economica e sociale. Ma tablet e PC costano decisamente di più e durano molto meno, senza considerare i possibili malfunzionamenti. Sono soggetti a un ricambio tecnologico che sembra inarrestabile, come quello che riguarda i cellulari: funzioni, design e materiali sempre nuovi fanno sembrare antidiluviani quelli acquistati solo qualche anno fa e che funzionano ancora benissimo. Ma la novità, il gusto del bello e la passione per il superfluo rendono molti giovani disarmati rispetto ai richiami pubblicitari o solo nei confronti dell’amico o amica che ha cambiato da poco il suo “tesoro”. Sì, per molti giovani lo smartphone è proprio un tesoro di cui non potrebbero fare a meno: sono nativi digitali, fanno molta fatica a concepire un mondo senza queste tecnologie.

      Eppure i libri scolastici cartacei, se non gli unici, almeno sono alcuni dei pochi che molti giovani hanno conosciuto, rappresentano il contatto fisico con un modo di archiviare, elaborare e rappresentare la cultura durato secoli e che tutto sommato ha funzionato se, tra le altre cose ha portato “l’era digitale” e tanto benessere, purtroppo malamente distribuito.

     Le “nuove” tecnologie (quante volte è stato utilizzato l’aggettivo “nuove” riferito alle tecnologie degli ultimi decenni?) attirano soprattutto per quello che sono, non per la validità dei contenuti che possono veicolare. L’attenzione, il carico cognitivo si è spostato sul mezzo, sulla novità, sulle funzioni, sulle app, anche le più futili o inutili. Erano nuovi negli anni ’80 del secolo scorso i gloriosi “commodore”, con i quali ho lavorato e insegnato scrivendo i comandi in DOS e salvando i materiali su cassette a nastri magnetici inserite nei registratori. Il passaggio successivo fu l’uso di floppy disk da 5′ e ¼, poi si arrivò ai floppy da 3,5′ ormai scomparsi. Anzi, ne ho un centinaio ma sono scomparsi i driver di lettura, come potrebbero scomparire nei prossimi anni i lettori di CD e DVD. Cosa ne faccio oggi di quei pezzetti di plastica con un piccolo disco magnetizzato fatto ruotare da un “dischetto” d’acciaio? Li conservo il libreria come se fossero libri rari e preziosi? Illeggibili però! Nessuno deve rinunciare al proprio PC, al tablet o allo smartphone. Ma perché questi strumenti sempre più invasivi dovrebbero “sostituire” e non affiancare i libri cartacei?

     Certamente capita di frequente che nelle classi si usi solo una parte del libro di testo cartaceo. Raramente si affrontano tutti i temi proposti, per questioni di tempo e perché durante il percorso, si prevedono scelte didattiche in funzione della situazione scolastica, momenti di approfondimento e momenti di recupero degli apprendimenti. In questo senso hanno ragione quanti sostengono che una parte del libro cartaceo viene pagata e non utilizzata. Altri ritengono che la stampa cartacea determini uno spreco di risorse naturali: andrebbe ridotta al minimo. Su questo posso rassicurare che anche la diffusione di materiali e strumenti “tecnologici” determina un consumo di risorse, spesso molto rare. Senza considerare l’inquinamento di questi materiali, una volta rottamati. Altri ancora pongono l’accento sull’aspetto etico ed economico perché l’editoria scolastica è gestita prevalentemente da pochi grandi gruppi, nella cui proprietà rientrano anche banche il cui scopo, spesso, è solo quello di produrre profitti. I reati e le spregiudicate operazioni finanziarie di cui si è sentito parlare negli ultimi anni e che hanno procurato non pochi danni, non pone in buona luce questi istituti.

     Comunque vada, i nuovi ambienti multimediali e ipermediali della Rete stanno modificando le percezioni e i modi di apprendere e insegnare, ma ci vorrebbe prudenza prima di decretare l’abbandono di supporti che hanno resistito a secoli e secoli, tramandandoci le origini e lo sviluppo della cultura occidentale.

     Un’ultima annotazione. Perché affronto quest’argomento in un blog che si occupa di materia e di chimica? Perché alla base della rivoluzione digitale ci sono nuovi materiali e nuove tecnologie che hanno permesso di miniaturizzare sempre più i microchip di silicio. Tutto iniziò con un altro elemento chimico semiconduttore dello stesso gruppo del silicio: il germanio, utilizzato negli anni ’50 del secolo scorso dall’ingegnere elettrico Jack Kilby, che per le sue scoperte di quegli anni ricevette il premio Nobel solo nel 2000. Ma questa è un’altra storia.

Credit per l’immagine paper_digital: spritz.sugarpulp.it .

 




2014 anno internazionale della cristallografia

2 03 2014

     Sarà celebrato nelle varie parti del mondo e il sito http://www.iycr2014.it/ può aiutarci a scoprire tutti gli eventi già organizzati e quelli che si organizzeranno in Italia.

Questa celebrazione fu decretata dall’Assemblea generale delle Nazioni Unite nel 2012. Si scelse il 2014 perché quest’anno ricorrono i cento anni  della scoperta della diffrazione dei raggi X dei cristalli, fatta dal giovanissimo Max Von Laue. Insieme a due assistenti illuminò un minerale di solfuro di zinco (ZnS, blenda) con raggi X e con stupore osservarono che i raggi venivano sparpagliati su una lastra fotografica formando un insieme di macchie scure. In un sol colpo dimostrò sia l’esistenza di reticoli cristallini nel minerale sia la natura ondulatoria dei raggi X. Dopo di lui, altri (soprattutto William Lawrence Bragg (1890-1971) e suo padre William Henry Bragg, 1862-1942) replicarono l’esperimento, anche con modifiche e ne diedero una spiegazione teorica. Per questo e per aver scoperto la struttura cubica dei cristalli di salgemma (cloruro di sodio, NaCl), nel 1915 William Lawrence a soli 25 anni ricevette il premio Nobel per la fisica insieme al padre. Nei cristalli di NaCl, ogni ione cloro è circondato da sei ioni sodio disposti nelle tre dimensioni dello spazio e ogni ione sodio è circondato da sei ioni cloro disposti allo stesso modo.  Anche la scoperta della struttura tetraedrica del diamante, costituito da carbonio puro e famoso per la sua bellezza, il suo costo e la durezza (decimo grado nella scala di Mohs) si deve proprio a questi due studiosi che applicarono la tecnica della diffrazione dei raggi X.

     Le tecniche cristallografiche si affinarono sempre più e negli anni seguenti si scoprirono le strutture di altre famose molecole, anche biologiche, tra cui benzene, insulina, emoglobina.

Molti sono gli eventi che si sono già svolti in tutt’Italia nel 2013 e in questi primi due mesi del 2014. Altri ne seguiranno. Ad esempio domani 3 marzo, a Parma i dipartimenti di chimica, fisica e scienze della Terra dell’università, insieme al CNR, propongono la manifestazione “2014: un mondo di cristalli”.

Ma in generale cos’è un cristallo? Sono strutture anche molto complesse. Si può dire che sono raggruppamenti di atomi disposti in modo regolare a formare una struttura tridimensionale. La loro formazione può avvenire fondamentalmente in tre modi: per solidificazione di materiali fusi (magma se in profondità, lava se in superficie); per precipitazione di sostanze disciolte a formare soluzioni acquose (è il caso classico del cloruro di sodio che precipita nelle saline a mano a mano che aumenta la sua concentrazione nell’acqua di mare posta ad evaporare); per sublimazione di vapore, come accade per lo zolfo nelle solfatare oppure ai margini del cratere di Vulcano, nelle isole Eolie.

La struttura dei cristalli cambia a seconda delle condizioni fisiche (temperatura, pressione) e chimiche (concentrazione dei soluti) in cui essi si formano. Le differenti condizioni determinano la formazione di diverse tipologie di legami chimici: ionici, covalenti o metallici. Le forme dei cristalli, oltre a quella cubica tipica del salgemma, sono numerose, ma di questo si potrà parlare in un prossimo post.

Crediti immagini: cristallo di NaCl: www.arpa.emr.it ; diamant: www.math.ru.nl