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Vantaggi offerti dall'uso del calcolatore

L'uso del computer nella didattica della Fisica presenta indiscutibilmente dei vantaggi.

La prima cosa da considerare è che il computer è uno strumento relativamente nuovo che generalmente incuriosisce ed attira. È molto probabile trovare studenti ben disposti ad utilizzare il calcolatore per attività didattiche. Occorre comunque tener presente che il computer ha bisogno di un certo tempo per essere accolto non essendo, per vari studenti, uno strumento di uso comune.

Le esperienze pratiche non sono sempre realizzabili per motivi di sicurezza, dimensioni, tempi di esecuzione o costi. Le simulazioni possono essere utili in tutte queste occasioni [3]. Il tempo di allestimento dell'apparato sperimentale per qualunque attività si riduce a zero ed è possibile osservare in poco tempo fasi cruciali di un fenomeno che nella realtà evolve in un lungo periodo.

Con il calcolatore è possibile riprodurre il fenomeno sia così come avviene nella realtà, sia `` sterilizzato'', visto cioè come si svilupperebbe in condizioni ideali, seguendo le leggi della fisica elementare e trascurando le deviazioni prodotte da effetti secondari. Entrambi i punti di vista possono risultare molto utili. Nella simulazione è possibile identificare i vari effetti, e dunque i vari fenomeni, che portano insieme al verificarsi di quanto si osserva. Questo è realizzabile, ad esempio, annullando uno ad uno vari parametri (attriti, errori in punti di applicazioni di forze...) e osservando i mutamenti ottenuti in seguito a queste variazioni. D'altra parte, in alcune circostanze, gli effetti secondari possono perturbare il fenomeno o ridurre l'intervallo di condizioni sperimentali disponibili. A volte i disturbi sono di tale entità da viziare pesantemente i dati raccolti. In occasioni come queste risulta molto difficile legare quanto osservato a leggi e regole che si stanno studiando, valide solo in condizioni ``pulite'' [4]. L'uso del calcolatore consente di scavalcare i problemi strettamente sperimentali e di concentrarsi sulla fisica elementare di un fenomeno.

L'aspetto matematico e quello fisico possono essere disgiunti nel senso che si può riservare per intero l'incombenza dei calcoli al computer; questo permette di studiare solo la fisica del fenomeno e di fare osservazioni qualitative [5].

Usando immagini digitalizzate è possibile compiere operazioni difficili o impossibili da realizzare nella realtà, ad esempio si possono sovrapporre immagini, realizzare deformazioni, ecc... [4]



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Cecilia
Fri Jul 28 10:21:50 DFT 1995