Quando gli scienziati hanno imparato a misurare il decadimento radioattivo, hanno fatto un enorme passo avanti nella capacità di determinare l’età di rocce, minerali, fossili e reperti archeologici. Questa tecnica, chiamata datazione radiometrica, si basa sulla velocità costante del decadimento degli isotopi radioattivi di alcuni elementi, come l’uranio-238, il carbonio-14 e molti altri.

Uno degli aspetti più affascinanti, ma anche difficili da comprendere per gli studenti, è il concetto di emivita o tempo di dimezzamento, cioè il tempo necessario affinché metà dei nuclei di un isotopo radioattivo decadano. Comprendere appieno la natura casuale del decadimento e la relazione con il concetto di emivita può essere complesso se affrontato solo in modo teorico, su testi di fisica o chimica. Per questo ho deciso di ribaltare il classico approccio didattico e proporre un’attività che mettesse i ragazzi al centro del processo, permettendo loro di “vedere” il decadimento con i propri occhi.

L’attività che ho organizzato ha previsto l’uso di cento monete da 1 centesimo per modellizzare il decadimento radioattivo. Invece di studiare passivamente la curva del decadimento esponenziale su un grafico del libro, i miei studenti sono diventati protagonisti del processo. Ogni gruppo ha utilizzato le monete per simulare il decadimento degli isotopi: il concetto di casualità del decadimento è stato rappresentato dal lancio delle monete, in cui ogni faccia della moneta aveva una probabilità di 50% di “decadere”.

Questa attività di inquiry strutturato, ha come obiettivo non solo di far raccogliere dati e costruire grafici, ma anche stimolare i ragazzi a formulare ipotesi, discutere, riflettere e trarre conclusioni da ciò che osservavano.

Durante l’attività, i ragazzi hanno potuto vedere come, ad ogni fase di “decadimento”, il numero di monete che rappresentavano gli isotopi instabili si dimezzava. Abbiamo ripetuto più volte la simulazione per ottenere dati medi più affidabili e gli studenti hanno successivamente rappresentato i risultati in un grafico. Osservare la curva esponenziale che si formava e discutere insieme di come essa rappresentasse il comportamento del decadimento radioattivo è stato un passaggio fondamentale: ha reso visibile un concetto che altrimenti sarebbe rimasto astratto.

La riflessione finale si è concentrata non solo sul grafico ottenuto, ma anche sulle similitudini e le differenze tra il modello e il decadimento radioattivo reale. Gli studenti hanno potuto capire che, mentre l’emivita nel nostro modello corrispondeva a un lancio, nella realtà l’emivita degli isotopi varia da pochi millisecondi a milioni di anni. Abbiamo discusso di come il modello delle monete fosse utile per comprendere la probabilità associata al decadimento ma al contempo limitato, perché non può rappresentare tutte le variabili reali del processo radioattivo.

Questo tipo di attività ha mostrato un valore enorme non solo nella comprensione dei concetti di fisica e chimica, ma anche nel rendere gli studenti più partecipi e motivati verso l’apprendimento. Il decadimento radioattivo è spesso percepito come un argomento difficile e distante dalla vita quotidiana; grazie a questa simulazione, invece, i ragazzi hanno avuto la possibilità di toccare con mano come la scienza funzioni secondo regole probabilistiche che, sebbene casuali, seguono schemi precisi.

Un altro aspetto importante è stato il lavoro di gruppo: gli studenti hanno collaborato tra loro, suddividendo i compiti e discutendo i risultati. Questo ha migliorato le loro competenze sociali e le loro capacità di comunicazione scientifica. L’attività di inquiry ha permesso di creare un ambiente in cui ogni studente potesse contribuire al successo del gruppo, condividendo idee e riflettendo sui risultati ottenuti. Inoltre, la possibilità di visualizzare la relazione tra i dati e il concetto di emivita ha fornito un’opportunità di apprendimento molto più significativa rispetto all’approccio tradizionale.

Per chi volesse riproporre un’esperienza simile, ho preparato una versione dettagliata dell’attività, completa di istruzioni passo-passo e materiali pronti all’uso, disponibile su Eduki.

Che ne pensate? Come si potrebbe migliorare questa attività? Fatemi sapere se provate a farla anche voi!

Alla prossima settimana! 🙂

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