In una nazione industrializzata ogni individuo compie ogni giorno, in media, alcune decine di misurazioni: la tecnica della misurazione è quindi un bagaglio scientifico di cui si avvale l’uomo comune nella vita di ogni giorno e talvolta è l’unico “bagaglio scientifico” di cui dispone.
Anche un bimbo molto piccolo, ben prima di disporre delle capacità tecniche di misura, mostra di avere chiare le procedure alla base dell’operazione di misura e di ricorrere a esse istintivamente in caso di bisogno.
Proprio partendo da queste conoscenze e capacità spontanee del bambino, si può iniziare a parlare di misura fin dalla scuola materna, per poi procedere con attività sempre più strutturate ai livelli scolastici successivi fino a completare l’intera operazione di misura che, come ricordato nella presentazione di Anita Calcatelli del Sistema Internazionale di misura, si compone essenzialmente di una quaterna di informazioni:
- il valore numerico relativo alla misurazione,
- l’unità di misura con la quale si é effettuata la misurazione,
- l’incertezza con la quale si fornisce il valore della misurazione,
- il livello di confidenza.
Un’indicazione didattica generale: nei percorsi didattici non conviene presentare la misura e i relativi concetti metrologici come premessa ai concetti relativi alle grandezze fisiche che si vogliono misurare (come purtroppo viene proposto in molti libri di testo), perché ciò avrebbe il risultato di far percepire la metrologia come scienza separata dalla fisica o dalla chimica o dalle discipline scientifiche. Al contrario, i concetti metrologici vanno strettamente legati al contesto e inseriti gradualmente nelle attività con cui si affrontano i temi disciplinari, avendo cura di tenere lo stesso approccio in tutte le discipline.
Il percorso che suggeriamo e che non deve assolutamente essere interpretato in modo rigido è il seguente:
- nella scuola dell’infanzia e nel I ciclo di scuola elementare, iniziare con la “premisura”, cioè con le prime operazioni di confronto e di ordinamento, e introdurre gradualmente, a partire dal primo ciclo della scuola elementare, il valore numerico della misura e l’identificazione di unità di misura arbitrarie, lavorando con grandezze facili da percepire attraverso i sensi (volume, peso, lunghezza, superficie, tempo);
- nel secondo ciclo della scuola elementare, lavorare sui primi due passi dell’operazione di misura con: a) l’introduzione delle unità di misura convenzionali, b) la scelta del “buon campione di misura”, c) l’operazione di “taratura” di uno strumento di misura, d) l’introduzione dell’idea di “sistema di unità di misura”, in particolare del “sistema metrico decimale”, e) l’estensione ad altre grandezze fisiche misurabili direttamente con strumenti tarati come forza, temperatura, ecc., f) la prima discussione elementare di misure di grandezze famigliari, come la velocità, per le quali si utilizzano unità “derivate”;
- nella scuola secondaria di I grado, oltre a completare i primi due passi dell’operazione di misura estendendo l’indagine a nuove grandezze con unità di misura “fondamentali” e “derivate”, introdurre: a) l’incertezza di misura, senza tuttavia insistere eccessivamente per dar modo che prima si rafforzino i concetti di “numero” e “unità di misura”, b) il “sistema internazionale di misura”, discutendo le basi della scelta a livello internazionale del campione di misura e della separazione fra unità di misura fondamentali e derivate;
- nella scuola secondaria di II grado, si può completare il quadro riguardante le prime tre componenti della misurazione (discutendo anche le basi concettuali dell’approccio alla misura in matematica) e introdurre la quarta componente, il livello di confidenza, il che richiede ovviamente di padroneggiare, anche dal punto di vista matematico, le basi statistiche dell’operazione di misura.