Pubblicato il: 14/09/2021
Alcune delle fasi della costruzione del laboratorio ottico casalingo

Alcune delle fasi della costruzione del laboratorio ottico casalingo

Carta d’alluminio, pellicola da cucina, tubi di cartoncino, cd e lamette da barba diventano strumenti per costruire un laboratorio di ottica casalingo. E’ la soluzione che Marco Potenza, docente del dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli" dell’Università Statale di Milano, ha trovato per “aggirare”, nel marzo 2020, il lockdown e proseguire nell’attività con gli studenti del corso di Laboratorio di Ottica, insegnamento della Laurea triennale di Fisica che si propone di introdurre gli studenti allo studio sperimentale dell'ottica di base con particolare riferimento agli elementi di ottica di Fourier.  Dopo un primo momento di smarrimento, il professor Potenza ci ha pensato su e ha proposto ai suoi studenti un percorso diverso basato su esperienze che potessero essere svolte in autonomia, senza alcuna strumentazione e nelle massime condizioni di sicurezza.

Intuizione, inventiva e attitudine alla sperimentazione hanno fatto il resto e il corso è “andato in porto” con risultati anche sorprendenti dal punto di vista della didattica e delle soluzioni trovate dagli studenti.
Dall'esperienza di "laboratorio casalingo" è nata una pubblicazione scientifica, apprezzata e pubblicata open source, anche con un video abstract, dallo European Journal of Physics, rivista di riferimento per la didattica e la storia della Fisica.

 

La sua esperienza ha “conquistato” anche i colleghi della Società italiana di Fisica che hanno premiato il professor Potenza il con il “Premio per la Didattica della Fisica” con la motivazione: “Per l’ideazione e la realizzazione di procedure innovative che consentono di avvicinare gli studenti della triennale all’analisi spettrale e alla teoria dei sistemi lineari mediante esperimenti di ottica.


 

Marco Potenza, docente del dipartimento di Fisica dell’Università Statale

Marco Potenza, docente del dipartimento di Fisica dell’Università Statale

Professore, ci racconti perché ha pensato di proporre ai suoi studenti di realizzare un laboratorio ottico in casa.

Non volevo abbandonarli durante il lockdown, soprattutto perché si tratta di un corso volto alla realizzazione pratica di esperienze per introdurli alle applicazioni dell’analisi di Fourier, uno dei metodi di analisi più potenti in Fisica e in tutte le scienze. Lasciare gli studenti senza laboratorio sarebbe stato, per me, una vera sconfitta, come cedere altro terreno alla pandemia.

E come è nata l’idea?

Una sera, affacciato al mio balcone, ragionavo su cosa far fare agli studenti e intanto giocavo con gli effetti che si hanno guardando un lampione lontano, nella città silenziosa che favoriva la meditazione: ho capito che l’occhio poteva essere usato come un vero e proprio strumento ottico, costituito da una lente e da un “sensore”, la retina. L’intuizione di quella sera si è unita alla mia passione per lo studio degli esperimenti svolti dagli scienziati nel passato, quando laser e molte altre attrezzature non esistevano proprio.

Così ha preparato la ‘lista della spesa’ per costruire un laboratorio di ottica in casa...

Ho pensato agli oggetti più comuni e che in quel momento, in pieno lockdown, potessero essere comunque disponibili: carta d’alluminio, pellicola da cucina, tubi di cartoncino e, quando si è potuto, a maggio, finalmente, l’ordine di una lente di ingrandimento da pochi euro per tutti. Con questi oggetti, più altri che gli studenti si sono ingegnati a provare loro stessi (capelli, collant, spilli, CD, lamette da barba…), ciascuno ha costruito il proprio laboratorio casalingo, fondato più sulle esperienze e sulle osservazioni che sugli oggetti che usavano.

Quali sono stati i risultati?

Alla fine del corso tutti gli esperimenti normalmente svolti in laboratorio erano stati realizzati. Anche qualcosa di più. Oggi in laboratorio usiamo normalmente la luce laser, che ha diverse caratteristiche che ci semplificano la vita. Ma prima dell’invenzione del laser come si faceva? Ecco che quando abbiamo solo la luce dello smartphone i fenomeni sono “solo” molto più complessi, ci mostrano qualche cosa di più, alcune proprietà della luce che dobbiamo capire fino in fondo prima di vedere quello che si vede più facilmente con il laser. Aspetti trasversali e fondamentali della Fisica che i miei studenti hanno potuto davvero “guardare” con i loro occhi e, soprattutto, con le loro menti.

Una situazione di emergenza, insomma, si è rivelata un’opportunità per approfondire alcuni aspetti della materia che magari in aula sarebbero stati meno centrali.

Sì. Il fatto che gli studenti fossero in casa, isolati e facessero tutto da soli, mi ha permesso di far sperimentare in maniera ancora più diretta, più concreta, alcuni aspetti a cui già normalmente tengo molto. Sono aspetti di carattere generale, filosofico, che spesso vengono nascosti nella narrazione della Scienza ma che ne costituiscono l’essenza, la bellezza e la forza e che ci permettono di sfruttarne le conoscenze in maniera consapevole: non solo, che in ultima analisi ci permettono anche di fare il passaggio dalla conoscenza scientifica alle sue applicazioni, cioè alla tecnologia. Ogni tentativo degli studenti, indipendentemente dal successo, ci insegnava qualcosa di nuovo da discutere insieme, stimolando ragionamenti e discussioni.

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