04-2011 | Intervento
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Dopo un primo articolo pubblicato sul numero scorso, proseguiamo il nostro percorso sul tema dell’istruzione

La scuola: “cosa” e “come” insegnare. La scienza può vivere senza certezza

prof. Giuseppe Lanzavecchia

L’insegnamento va sfrondato da tante nozioni alle quali le persone non ricorreranno praticamente mai durante la loro vita (1), e alcune di quelle, richieste dalle attività lavorative o per un ampliamento culturale, saranno acquisite dagli interessati o fornite loro dalla scuola con opportuni corsi di formazione. Il normale curriculo di studi deve insegnare come si apprendono nuove conoscenze e come le si utilizzano e non essere nozionistico, ossia basato su discipline e sottodiscipline, su “catechismi” di conoscenze, date per certe e che rispondono a quiz, come fa praticamente oggi tutta la scuola. Per il fisico premio Nobel Richard Feynman, «Non c’è nulla di cui lo scienziato possa essere sicuro in partenza. Egli può solo fare ipotesi, sarebbe poco scientifico non farlo.

Le affermazioni della scienza devono per forza essere incerte perché sono solo deduzioni. Sono tentativi di predire cosa succederà. Gli scienziati sono abituati a convivere con il dubbio e l’incertezza. Il dubbio ci spinge a guardare in nuove direzioni e cercare nuove idee. Il progresso della scienza non si misura solo dalla quantità di nuovi esperimenti, ma anche, molto più importante, dall’abbondanza di nuove ipotesi da verificare. Questa libertà di dubitare è fondamentale. C’è voluta una lotta di secoli per conquistarci il diritto al dubbio, all’incertezza. Come scienziato sento la responsabilità di proclamare il valore di questa libertà, e di insegnare che il dubbio non deve essere temuto, ma accolto volentieri in quanto possibilità di nuove potenzialità per gli esseri umani.» Giulio Busi aggiunge che «per Jonas solo chi dubita è libero», mentre Freeman Dyson, ne “Lo scienziato come ribelle”, considera la scienza frutto dell’irriverenza verso i saperi costituiti. Dyson si ispira a Feynman: «Come la scienza può vivere senza certezza, così la religione può vivere senza dogma». La scienza è figlia del dubbio e qualsiasi altro modo di procedere in relazione agli eventi naturali e artificiali è inconsistente. Non c’è bisogno di studiare tutte le correnti di pensiero, l’evoluzione pignola della letteratura, o una lunga serie di teoremi; basterà scegliere e approfondire alcuni aspetti salienti che consentono di capire come si sono fondate, sviluppate, perfezionate, utilizzate delle conoscenze – dalla fiaba, al romanzo, al dramma; al concetto di spazio e di tempo, alla causalità, all’energia; a cosa si intende per realtà, essere, morale; sapere davvero cosa sono i numeri – naturali, reali, immaginari – cosa è la logica e quali i suoi “tranelli”, cosa sono i teoremi, come si concepiscono e si risolvono. Bisogna far comprendere – dalle elementari all’università – che qualsiasi conoscenza può essere vista in modi diversi, a seconda di come la si osserva (“livello di osservazione”) e in relazione a isomorfismi fisici o concettuali (2).

Un esempio è la termodinamica nella forma classica degli ingegneri del calore – a partire da Nicolas Léonard Sadi Carnot – ; l’osservazione dalle “tracce” indelebili, lasciate dalle trasformazioni irreversibili (3), consente di definire l’entropia, formulare il secondo principio, ed allargare la trattazione a qualsiasi fenomeno materiale e non. Nel 1870 il fisico Ludwig Boltzmann ha introdotto la prospettiva statistica (e probabilistica) dell’entropia. Infine, nel 1909, Constantin Carathéodory ha dato della termodinamica una formulazione assiomatica con un approccio puramente geometrico. In fisica – e in qualsiasi scienza – le misure sono il risultato di analisi statistico-probabilistiche; non si può parlare di valore “esatto” di una grandezza, ma abbiamo i risultati di misure che si distribuiscono secondo leggi precise (spesso in gaussiane (4)): questa è la realtà che la scuola deve dare e spiegare (5). Gli sviluppi della statistica si traducono in applicazioni pratiche che consentono di utilizzare in modo sempre più completo e sicuro gli insiemi di dati a disposizione, spesso incompleti e incerti, dalla teoria dei giochi a quella del caos deterministico, che governano tutta una serie di fenomeni altrimenti incontrollabili, alla valutazione del rischio mediante la teoria delle decisioni in condizioni di incertezza.

Infine, nuove tecniche di gestione dei dati aprono la possibilità di confrontare (e interconnettere) insiemi strutturalmente diversi e di gestire “set” di dati soggettivi oltreché oggettivi, anche se il teorema di Brouwer e Lebesgue sull’invarianza topologica di un continuo lo vieterebbe. La meccanica quantistica non dà la misura di una grandezza, ma richiede chi – persona, strumento – osserva e misura e chi o cosa è osservato: osservatore e osservabile sono indissolubili, si influenzano reciprocamente determinando il risultato (6). Occorre far comprendere che tale approccio ha validità generale e che una misura dipende spesso dal risultato che si persegue: la misura frattale di Mandelbrot può dare risultati diversissimi (7), quella dell’utilità di una risorsa – quando si accresce la sua efficienza d’uso a un tasso superiore a quello del suo consumo – accresce la quantità della risorsa stessa (8).

Grandezze e quantità, misura, risorse, qualità sono aspetti fondamentali della conoscenza che la scuola deve prioritariamente affrontare: di qualsiasi fenomeno, fisico o astratto, noi abbiamo “sempre” soltanto il risultato di osservazioni statistiche e di misure probabilistiche (9) (10). Il significato stesso di realtà, quello, non ambiguo e superficiale, di qualità – bellezza, bontà, valore e loro opposti – dipende dalle misure. Lo “esprit de finesse” di Pascal è vieppiù soppiantato dallo “esprit de géométrie”. Questo modo di considerare cose, fenomeni, eventi, idee ci riporta al dubbio che, per Bertrand Russell – come per Feynman – non significa disimpegno ma azione, difesa dalle illusioni dell’ideologia (11), e spinge a considerare cosa siano perfezione e disordine, incertezza ed equivoco, caso. Tutti i fenomeni naturali e antropici sono incerti; le (quasi) certezze sono rarissime: eventi semplici e isolati – come la caduta di un grave, o ripetitivi come il sorgere del sole.

La gente teme l’incertezza anche se essa si può controllare e in parte dominare, e l’incertezza significa che il mondo non è predeterminato, ma garantisce libero arbitrio, libertà di pensiero, di decisione, di iniziativa, e quindi cambiamento, innovazione, democrazia, che ha poco senso esportare, perché, con la libertà, la si attua e la si deve difendere ogni momento. La scuola ha il dovere di spiegare come sia utile e importante l’incertezza e, contrariamente all’opinione di tanti, come consenta la previsione, dato che il futuro è determinato dall’evoluzione naturale e dall’azione dell’uomo. Parlare di perfezione o di disordine (della materia o del pensiero) non ha senso (12); possiamo soltanto dire che il mondo è diverso dagli schemi costruiti dal nostro cervello. Pure il caso, o qualcosa che gli somiglia, fa parte del nostro mondo (13); la meccanica quantistica mostra che la misura legalizza il caso. La scuola dovrebbe affrontare e insegnare molti altri argomenti: la crisi, resa endemica dall’incapacità di adeguarsi al cambiamento; la geografia che descrive universo, sistema solare, terra, stati, economia, organizzazione; clima e cicli naturali e modificati dall’uomo; rigetto delle cosiddette scienze, conoscenze e attività alternative (medicine, agricolture, tecniche, soluzioni) che non abbiano basi scientifiche; gli aspetti essenziali del positivismo (industria, pensiero, Mach e positivismo logico, Wittgenstein); i grandi breakthrough, la ricerca che crea le conoscenze e dev’essere libera, l’ingegneria realizzatrice di progresso; la valutazione – di ricerca, università, scuola, professori, studenti – che notoriamente, com’è, è addirittura ridicola; l’insegnamento della cultura (14), locale e globale, cos’è, come determina l’evoluzione e non le va contro; lingua e linguaggio. Infine, la scuola deve insegnare che, come ci raccontano il passato, l’oggi e le previsioni del futuro, il nostro è il mondo dello “unthinkable” (15).

Bibliografia

  • (1) G.Lanzavecchia “Riformare la scuola” il Giornale dell’Ingegnere
  • (2) M.Negrotti “Isomorfismi: il sottile piacere della somiglianza” Technology Review “n°3 maggio-giugno 2007
  • (3) G. Polvani “Il concetto di traccia di una trasformazione e il secondo principio della Termodinamica” Milan Journal of Mathematics, 1947, Volume 18, Number 1, Pages 140-173 (1° edizione, C. Marzorati)
  • (4) M.Negrotti “L’inesorabile ombra di Gauss” in G.Lanzavecchia e M. Negrotti “In difesa della scienza. Patologie e promesse della razionalità nel XX secolo” Libri Scheiwiller, Milano 2002
  • (5) Si veda, a titolo d’esempio, V.Fidomanzo “Il valore delle leggi statistiche nella fisica e nelle scienze sociali di Ettore Majorana” Revue européenne des sciences sociales, Cahiers Vilfredo Pareto, 10 décembre 2009, p. 155-238
  • (6) H.Krips “Measurement in Quantum Theory” Stanford Encyclopedia of Philosophy, revised Aug 2007
  • (7) B.B.Mandelbrot “Frattali” La Nuova Scienza, Vol 1, 195-203, a cura di U.Colombo e G.Lanzavecchia, Libri Scheiwiller per Credito Italiano, Milano, 2000
  • (8) U.Colombo, G.Lanzavecchia “Saggio introduttivo. Le risorse del pianeta” Grande Dizionario Enciclopedico, Scenari del XXI Secolo, UTET, Torino 2005, pp 4-29. Si veda il § “Cosa si deve intendere per quantità di risorse”
  • (9) D.Brockmann “Statistical mechanics: The physics of where to go” Nature Physics 6, 720 - 721 (2010) Published online: 12 September 2010
  • (10) I.Hacking “Introduzione alla probabilità e alla logica induttiva. Teorie e applicazioni” il Saggiatore, Milano 2005
  • (11) G.Giorello “Elogio dello scetticismo contro la cattiva politica” Corriere della Sera 8 gennaio 2011
  • (12) G.Lanzavecchia “La perfezione o non esiste o è un’anomalia” Nuova Civiltà delle Macchine, XIX, N° 4, 2001 (edito ottobre 2002)
  • (13) “L’enigma del caso. Fatti, ipotesi e immagini” a cura di G.Lanzavecchia e M. Negrotti, Edizioni Goliardiche, Marzo 2008
  • (14) G.Lanzavecchia “Le risorse: sapere e cultura” in corso di pubblicazione su La Termotecnica
  • (15) J.C.Ramo “The Age of the Unthinkable: Why the New World Disorder Constantly Surprises Us And What We Can Do About It” Little, Brown and Company, 2009.
 

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