Sull'insegnamento della Fisica a Matematica

Steven11
Mi domandavo cosa pensate del fatto che studiando Matematica, si devono sostenere quei 2-3 esami di Fisica.

Da alcuni sento dire che è ottima cosa, che è fondamentale e che un matematico che si rispetti deve almeno masticare l'abc della Fisica.
Altre volte, da matematici, ho sentito pareri discordi, secondo cui se ne potrebbe benissimo fare a meno e magari usare quel tempo per approfondire altra Matematica.

Risposte
G.D.5
"enomis":

Detto chiaro è tondo, questo è il motivo per cui in certe selezioni gli ingegneri vengono preferiti. E non certo perchè le lauree in ingegneria siano più difficili, ma solo perchè riescono a coniugare maggiormente la specializzazione con una formazione scientifica di base ad ampio raggio.


Ed infatti 7 ingegneri su 10 non sanno nemmeno cosa sia la vera Matematica.

Tu dici di impostare dei corsi basilari per avere una cultura scientifica di ampio spettro: sono d'accordo, infatti ho detto che un uomo di scienza deve avere una cultura polivalente, ma il problema è che dopo un laureato in Matematica per mezzo di quei tre esami obbligatori di Fisica fatti alla meno peggio, se capita in un liceo insegna pure Fisica :shock:
Cioè, se mi viene buona e riesco a laurearmi e dopo gira che ti rigira finisco a insegnare in un liceo mi ritroverò a dire ai miei alunni che la legge isoterma di Boyle-Mariotte è un risultato che si verifica in laboratorio e di queste parole avrò coscienza e conoscenza perché ho fatto un esperimento su questa legge durato 1 ora e 15 minuti in cui, per inciso, l'esperimento non è riuscito :lol:
Io credo che per essere investiti dell'autorità di istruire qualcuno occorra essere istruiti, io non credo di potere insegnare ai miei eventuali studenti perché valgono le leggi ficihe sperimentali solo per sentito dire, dal momento che la Fisica del CDL di Matematica prevede due ore di laboratorio a settimana, con il più degli esperimenti non riusciti, quando per condurre seriamente un esperimento occorrerebbero molte più ore e molte più ripetizioni.

Io direi "a ognuno il suo" e che chi lo fa lo faccia bene, altrimenti sono mazzate :-D

simfanc
"Leonardo89":
[quote="enomis"]Allo stesso i fisici si scandalizzeranno se si pretende di fare fisica senza un minimo accenno al laboratorio, dato che ciò va contro l'essenza stessa della fisica.

Vedi, secondo me è proprio questo il problema: i matematici non possono fare fisica e non devono, perché altrimenti sarebbero fisici.
L'unica cosa che possono fare, è imparare le teorie fisiche per impostare modelli, fare conti e avvertire i fisici quando usano i metodi urang-utang senza capire se possono farlo o meno.
Già è difficile per un matematico essere un buon matematico, figuriamoci anche un fisico. Per questo si lavora in team: il fisico sperimentale si occupa dell'esperimento, il fisico teorico della teoria fisica, il matematico della parte matematica ed il fisico-matematico fa da interprete tra matematico e fisico-teorico.
Nel passato si poteva sapere tutto, oggi se si vuole scoprire qualcosa di nuovo non si può più conoscere interamente il proprio ambito, figuriamoci gli altri!
Come dice Wiz, inoltre, un matematico può permettersi di frequentare un corso di laboratorio di fisica e di non conoscere gli assiomi di Hilbert? Secondo me no.[/quote]

E' una visione troppo riduttiva e settoriale.

Chi possiede una laurea scientifica deve avere una preparazione decente anche nelle scienze affini.

Lascia perdere le questioni di tipo specialistico legate alla ricerca (e poi quanti sono percentualmente i laureati che fanno ricerca ? Gran parte dei laureati in matematica operano in settori dove è fondamentale avere una formazione non esclusivamente settoriale).Io sto parlando di cultura scientifica di base. E' ovvio poi che ciascuna approfondirà le parti di sua competenza.

Detto chiaro è tondo, questo è il motivo per cui in certe selezioni gli ingegneri vengono preferiti. E non certo perchè le lauree in ingegneria siano più difficili, ma solo perchè riescono a coniugare maggiormente la specializzazione con una formazione scientifica di base ad ampio raggio.

Nessuno ha la pretesa di voler impostare un corso di laurea per tuttologi. Ma così come anche chi non studia matematica deve conoscere un po' di matematica (e quel poco lo deve studiare bene), allo stesso modo la conoscenza delle basi della fisica da parte del matematico è una necessità culturale.

Poi le storture legate ai piani di studio seguiti sono sempre esistite.
Col vecchio ordinamento era possibile laurearsi in matematica senza sostenere esami di calcolo delle probabilità e statistica, o esami di logica.
Spero che con i nuovi ordinamenti abbiano posto rimedio a queste incongruenze.

Leonardo891
"enomis":
Allo stesso i fisici si scandalizzeranno se si pretende di fare fisica senza un minimo accenno al laboratorio, dato che ciò va contro l'essenza stessa della fisica.

Vedi, secondo me è proprio questo il problema: i matematici non possono fare fisica e non devono, perché altrimenti sarebbero fisici.
L'unica cosa che possono fare, è imparare le teorie fisiche per impostare modelli, fare conti e avvertire i fisici quando usano i metodi urang-utang senza capire se possono farlo o meno.
Già è difficile per un matematico essere un buon matematico, figuriamoci anche un fisico. Per questo si lavora in team: il fisico sperimentale si occupa dell'esperimento, il fisico teorico della teoria fisica, il matematico della parte matematica ed il fisico-matematico fa da interprete tra matematico e fisico-teorico.
Nel passato si poteva sapere tutto, oggi se si vuole scoprire qualcosa di nuovo non si può più conoscere interamente il proprio ambito, figuriamoci gli altri!
Come dice Wiz, inoltre, un matematico può permettersi di frequentare un corso di laboratorio di fisica e di non conoscere gli assiomi di Hilbert? Secondo me no.

simfanc
Scusate ragazzi, ma io sto parlando di formazione fisica di base, non certo specialistica.

Io, da laureato in matematica, mi scandalizzo quando ad esempio vengo a sapere che in corsi di laurea di area scientifica tipo scienze biologiche, farmacia, etc., vengono tenuti corsi di Istitutuzioni di Matematica o Matematica Generale tagliando praticamente tutte le dimostrazioni e limitandosi ai soli "esercizi".
Mi scandalizzo perchè ritengo che un tal modo di procedere sia contro la natura stessa della matematica.
Certo, qualcuno dirà che al biologo o al farmacista servono solo certi strumenti matematici, indipendentemente dalla loro giustificazione teorica. Sarà, ma a livello universitario la cosa mi sembra inconcepibile. Si tratta pur sempre di matematica di base, per cui che almeno quella la si faccia bene !

Allo stesso i fisici si scandalizzeranno se si pretende di fare fisica senza un minimo accenno al laboratorio, dato che ciò va contro l'essenza stessa della fisica.

G.D.5
Io continuo ad essere in sintonia con Leonardo89.
Oggi se vai a chiedere ad uno studente di Matematica gli assiomi di Hilbert, la risposta è che non li conosce... io capisco che oggi la Geometria ha una impostazione diversa, ma rinunciare a Hilbert per favorire i segmenti infinitesimali e gli integrali come somme infinite di infiniti termini infinitesimali (caspita che gioco di parole affascinante), quando poi uno che esce dall'università se si ritrova a insegnare in un liceo deve insegnare la geometria euclidea, non mi sembra una grande idea... attendere che uno studente abbia 25-26 anni per mostrargli gli Elementi non mi pare molto furbo. Come non mi pare furbo fare dei corsi di Analisi (almeno dalle mie parti) che somigliano maggiormente a dei corsi avanzati per ragionieri e contabili.
Questo ovviamente non preclude il fatto che uno debba avere una formazione di base solida e robusta, bisogna avere una cultura variegata, ma per avere della Fisica le nozioni che oggi vengono inculcate, non è necessario un corso di Fisica: cinque ore settimanali (senza laboratorio) per sentirmi dire in un'aula universitaria le stesse identiche parole che mi diceva il mio prof. al liceo, che, tra parentesi, è un ingegnere civile. "L'equazione dinamica del moto armonico si risolve col metodo delle variabili separabili, cioè urang-tang (*) e la soluzione è questa"


(*) Mi perdonerà Fioravante Patrone se ho preso in prestito un suo prodotto :-D

Leonardo891
Enomis il problema è che ormai i fisici non conoscono più tutta la fisica ma solo un settore, i matematici non conoscono più tutta la matematica ma solo un settore e così via...
Una volta ho parlato con un fisico che si occupava di ottica e mi disse che lui degli altri settori della fisica non avrebbe mai potuto occuparsene, figuriamoci di altre materie.
Scommetto che perfino all'interno dell'ottica, dell'analisi, dell'algebra ci sono ulteriori specializzazioni.
Se come dici tu bisognerebbe dare così tanta importanza alla fisica, allora un matematico dovrebbe darla anche all'economia e all'informatica. E la matematica? Fare tutto sarebbe bello, ma alla fine bisogna pur specializzarsi in qualcosa. Già la matematica e la fisica (come la chimica, la biologia) sono enormi da sole, figuriamoci a mischiarle.
Se inserissimo tutte queste materie applicative, considerando che un matematico dovrebbe conoscere gli argomenti "basilari" di tutta la matematica e tantissimo del suo ambito, quando mai arriverà alle frontiere della ricerca?
Si potrebbe, però, lasciare più esami a scelta così i matematici che volessero fare laboratorio potrebbero farlo.

simfanc
"Leonardo89":
Continuo a quotare Wiz, senza dubbio.
Per quanto riguarda i laboratori di fisica, enomis, ma ti rendi conto?
Già è difficile dare una prepararazione decente in fisica teorica ai matematici, figuriamoci i laboratori: per insegnare qualcosa veramente si perderebbe troppo tempo e dando solo un'introduzione non si risolverebbe niente. Inoltre, i laboratori sono per fisici, come studente di matematica non vorrei proprio farli, non sarei adatto.
Potrebbe essere una buona idea, invece, inserirli nell'indirizzo didattico, per chi vuole insegnare alle superiori, come dici tu.
Riguardo all'informatica a matematica, piuttosto, ti dico come è andata da me.
Coloro che già conoscevano l'argomento, hanno sostenuto l'esame senza problemi e non hanno tratto alcun giovamento dalle lezioni. Coloro che non ne sapevano niente, hanno studiato solo per passare l'esame senza imparare veramente l'informatica. Ovviamente sto parlando dell'esame di base del primo anno, non degli indirizzi informatici al 3-4-5° anno di matematica.
Ciao,

Leonardo


Leonardo, dieci anni fa, quando avevo esattamente la tua età, la pensavo come te.

Siamo fatti così, siamo fieri della nostra identità scientifica che ci pone come pezzi unici, diversi da tutti gli altri che si occupano di scienze sperimentali.


Il rischio però è quello di essere troppo settoriali.

Col tempo me ne sono accorto e ho quindi sfumato la mia posizione.

Vedi, se si decide che la fisica serve anche al matematico, pretendere di volerla studiare in maniera esclusivamente libresca è ridicolo, perchè ciò è contro l'essenza stessa della fisica (sarebbe come pretendere di studiare matematica senza fare dimostrazioni, cosa che a dire il vero sta avvenendo in qualche corso di laurea, e infatti giustamente i matematici hanno da ridire).

Ad ogni modo un corso di laboratorio, se fatto bene (e quindi non sostenuto tanto per passare l'esame),non sarebbe sicuramente esaustivo, ma di sicuro sarebbe utile per ampliare la cultura scientifica di base del matematico.

E siccome non è cosa rara che il laureato in matematica vada ad insegnare fisica (anche se non ha fatto l'indirizzo didattico), si eviterebbero così certe figure da pesce fuor d'acqua.

Io fisica l'ho insegnata da supplente, adesso sono di ruolo e insegno solo matematica (in un istituto tecnico).

Siccome voglio passare al liceo (e posso farlo avendone l'abilitazione), mi ritroverò col solito problema della fisica (visto che i due insegnamenti sono accoppiati).
La fisica mi piace, per quello che ho potuto, ho cercato di ampliare le mie conoscenze. Restano però le difficoltà di una formazione culturale che in campo fisica è stata lacunosa e parziale.

Leonardo891
Continuo a quotare Wiz, senza dubbio.
Per quanto riguarda i laboratori di fisica, enomis, ma ti rendi conto?
Già è difficile dare una prepararazione decente in fisica teorica ai matematici, figuriamoci i laboratori: per insegnare qualcosa veramente si perderebbe troppo tempo e dando solo un'introduzione non si risolverebbe niente. Inoltre, i laboratori sono per fisici, come studente di matematica non vorrei proprio farli, non sarei adatto.
Potrebbe essere una buona idea, invece, inserirli nell'indirizzo didattico, per chi vuole insegnare alle superiori, come dici tu.
Riguardo all'informatica a matematica, piuttosto, ti dico come è andata da me.
Coloro che già conoscevano l'argomento, hanno sostenuto l'esame senza problemi e non hanno tratto alcun giovamento dalle lezioni. Coloro che non ne sapevano niente, hanno studiato solo per passare l'esame senza imparare veramente l'informatica. Ovviamente sto parlando dell'esame di base del primo anno, non degli indirizzi informatici al 3-4-5° anno di matematica.
Ciao,

Leonardo

simfanc
Un mio docente dell'Università ironizzava sul fatto che molti fisici sono convinti che la ricerca matematica si evolva solo in funzione delle applicazioni alla fisica.

Battute a parte, se è vero che la matematica può andare avanti anche a prescindere dalla fisica, è anche vero che la ricerca matematica viene influenzata notevolmente dalla fisica.

E comunque, se è questo il problema, studiare fisica non ha mai fatto male a nessuno, neanche ai matematici.

Cerchiamo di non essere così settoriali !

All'Università mi infastidiva l'atteggiamento di alcuni colleghi che pretendevano di studiare la fisica in termini esclusivamente matematici, e reagivano con fastidio quando all'esame il docente faceva notare loro che così non andava bene.
Insomma, ci vuole rispetto per le metodologie di indagine di ciascuna scienza e per i suoi caratteri epistemologici.
Così come a un matematico dà fastidio che, con la scusa che si sta facendo fisica, si bastoni la matematica (es. il classicissimo "diviso per dt"), il fisico giustamente pretende che nello studio della sua disciplina si vada oltre la mera trattazione matematica (ossia si cerchi il cosidetto "significato fisico").

Aprirsi ad altri campi non fa male, e del resto nessuno pretende che il matematico faccia la stessa fisica che fanno i fisici.

Inoltre, visto e considerato che gran parte dei docenti di matematica e fisica dei licei ha studiato matematica, non sarebbe male garantire un minimo di decenza nella preparazione, magari introducendo un esame di laboratorio almeno per esperienze di fisica classica.

Insomma, così come oramai l'esame di fondamenti di informatica è stato reso obbligatorio praticamente in tutti i CL in matematica, altrettanto potrebbe avvenire con il laboratorio di fisica.

Io ho conseguito la laurea in matematica Vecchio Ordinamento. Come tutti ho sostenuto gli esami di Fisica e e Fisica 2, integrati con esami di Fisica Matematica (Meccanica Razionale, Istituzione di Fisica Matematica, Fisica Matematica I, Fisica Matematica II).

Chiaramente ho dei buchi sopratutto sulla fisica moderna (es. non ho mai fatto fisica quantistica), ma mi manca sopratutto il laboratorio.

Alla ssis ho avuto modo di fare qualcosa, così come ho potuto rivedere alcune questioni di fisica elementari da un punto di vista più fisico (perchè, pur non essendo "estremista" come certi miei colleghi, anche io pagavo una formazione culturale prevalentemente di tipo matematico). Avrei comunque preferito aver fatto qualcosa in più all'Università. Non si tratta di trasformare il matematico in fisico, ma di fornire al matematico una preparazione basilare in fisica che copra anche la fisica moderna e i rudimenti del laboratorio.

Studente Anonimo
Studente Anonimo
Beh, è la nostra mente, dotata di un certo software, che costruisce modelli matematici di ciò che percepisce tramite i sensi.

Insiemi infiniti ? Perchè no ... Se la corvatura dell'universo è negativa, l'infinito diventa reale.

Le rette, poi, sono le geodetiche seguite da una particella nel cronotopo ...

I punti, ancora, come enti privi di dimensioni, si deducono, a livello concettuale, dall'immaginare di dividere ripetutamente un corpo ...

Oggi, con l'idea delle stringhe, si abbandona il concetto di punto adimensionale. Le particelle elementari hanno una dimensione e la matematica che descrive tali entità è in costruzione (Witten ci ha guadagnato una medaglia Fields). Nuova fisica, nuova matematica ... Che avventura fantastica !!!

La matematica del continuo è solo un'approssimazione di quella del discontinuo ...

ps. chiedo scusa se vado fuori tema, ma quando si inizia a ragionare, da qulunque punto si parta, si arriva sempre ai "massimi sistemi". E' inevitabile, e solo così si fa vera scienza. Le divisioni in compartimenti stagni sono deleterie !

G.D.5
@anonymous_af8479
Non mi dirai che esiste nella realtà un insieme con infiniti elementi? Non mi dirai che nella realtà esistono le rette, i segmenti e i punti?
E' chiaro che da qualche parte si debba pure partire, quindi si parte dalla cosa più evidente, i fatti pratici, ma quando poi vai a formalizzare i concetti diventano astratti e non più reali. Un numero naturale è una classe di idempotenza: e dove le trovo le classi di idempotenza nella realtà? E' ovvio che quando è iniziata la moda dei numeri naturali si è partiti dal semplice fatto che servisse qualche cosa per sapere quante mele c'erano nella busta della spesa, ma la Matematica non usa come definizione di numero la quantità di mele nella busta della spesa.
Con ciò non voglio disconoscere l'importanza delle applicazioni, ma trattare la Fisica come viene trattata al liceo, facendola passare per una materia che può usare la Matematica come gli pare e piace, onestamente non mi sembra una grande idea. Se si vuole mettere in risalto l'origine empirica degli oggetti matematici, almeno nella loro forma embrionale, allora facciamo un corso di fondamenti di Matematica.

Studente Anonimo
Studente Anonimo
Credo che il pensare ed il praticare il principio che la matematica è una scienza "pura ed astratta", sia la causa principale dello stato comatoso in cui si trova in Italia il livello di preparazione scientifica, fra gli ultimi al mondo.

La matematica non è una scienza pura ed astratta !!! Questa discussione l'abbiamo fatta diverse volte ed ancora sto aspettando che qualcuno presenti un solo esempio di concetto matematico che non sia desunto dall'osservazione della natura "impura" ...

Scusate la provocazione, ma io sono una antiplatonico convinto. La matematica non è una entità esistente in sè, a priori, perfetta, che noi impariamo a conoscere un po' alla volta. La matematica è costruzione empirica !

Ovviamente, la matematica ricerca le regole a cui sottostanno gli oggetti di cui essa si interessa, ma questo non vuol dire che la matematica sia pura ...

Un esempio che taglia la testa al toro: la teoria delle stringhe è matematica o fisica ?

Luc@s
sebbene la fisica dia alla matematica spunti per evolvere e la matematica dia alla fisica gli strumenti per essere..concordo che ci vuole una solida base per poter capire bene la fisica :)

Leonardo891
Concordo pienamente sul fatto che i laboratori per fisica siano importanti.
Sono io che, in qualità di studente di matematica non voglio farli, non sono adatto.
Questo non vuol dire che non siano interessato ai risultati di esperimenti importanti che potrebbero gettare nuova luce sul funzionamento dell'universo.
Concordo poi con Wiz: fisica e matematica, per me, sono due cose diverse, che si sfruttano a vicenda, ma diverse.

G.D.5
Beh, non esageriamo: una materia unica mi pare troppo. La Fisica è una materia speculativa, sperimentale, pratica. La Matematica è una materia astratta, pura, teorica. In Matematica si lavora con cose che nella realtà non esistono: chi ha mai visto una funzione entrare in un supermercato? Nella Fisica si lavora con cose che non si vedeno ma esistono nella realtà: chi può negare che quando un mezzofondista percorre una curva è costretto a volgere la testa all'interno della curva per ridurre la spinta all'esterno?
La Fisica è una delle applicazioni della matematica. Sono d'accordo sul fatto che sia importante, ma fatta al primo anno così come viene fatta, no.

Studente Anonimo
Studente Anonimo
Sono convinto che la matematica e la fisica siano un tutt'uno inscindibile. Un po' come l'uovo e la gallina ...

Sono anche convinto che la ricerca delle leggi che regolano il cosmo sia l'esperienza culturale più alta che l'uomo possa intraprendere.

Che senso ha, allora, studiare la matematica al di fuori della fisica (e viceversa) ? Quindi, a scuola, ci dovrebbe essere una materia unica: fisica-matematica.

GIBI1
agree!

Fioravante Patrone1
"GIBI":
in matematica "i segmenti infinitesimamente piccoli" hanno la stessa dell'$\epsilon-delta$, questo ora non lo capisci, ma se ti impegni forse fra una trentina d'anni riuscirai a comprenderlo.

"la stessa ..........." cosa? La frase lascerebbe supporre "dignità", "validità" o qualcosa di simile. Ma non vorrei male interpretare quanto GIBI intendeva dire.

GIBI1
"Fare una fisica dove mi si viene a parlare di segmenti infinitesimamente piccoli, ......... "

Questo modo di ragionare è il classico esempio dei danni che sta producendo il sistema universitario attuale: in matematica "i segmenti infinitesimamente piccoli" hanno la stessa $dignità$ dell'$\epsilon-delta$, questo ora non lo capisci, ma se ti impegni forse fra una trentina d'anni riuscirai a comprenderlo.

Luca.Lussardi
Assolutamente sì, la Fisica ha motivato grandissima parte delle moderne teorie matematiche; sarebbe sbagliato non conoscere la Fisica almeno quella generale, anche se non farebbe affatto male nemmeno quella superiore.

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.