La metodologia enquiry del progetto TEMI per gli insegnanti del TFA Marco Giliberti – Sara Barbieri Università degli Studi di Milano 101° Congresso S.I.F. ROMA settembre 2015

Schema della formazione STRUTTURA Workshop 1 (2 pomeriggi)  Metodologia TEMI  GRR 0, il formatore illustra la costruzione di un ciclo delle 5E, sottolineando: - la scelta del mistero - la showmanship  Esempi di misteri e loro risoluzione, con GRR 0,1,2, con discussione tra pari. Workshop 2 (2 pomeriggi) – dopo circa 2 mesi  Un esempio di percorso completo sulle oscillazioni con showmanship collegata alla grammatica teatrale.  Relazione delle attività svolte in classe e discussione  Valutazione

Schema della formazione STRUTTURA Workshop 3, 4, 5,… (pomeriggi aggiuntivi)  Induzione elettromagnetica  Conduzione elettrica  Superconduttività Lavoro di gruppo supportato da schede enquiry come quelle per studenti. Interviste orali per valutazione.

Prerequisiti  La legge di Faraday-Neumann-Lenz B  La forza di Lorentz B q

Che cosa è interessante?  Nessuno dei due anelli sente una forza attrattiva;  Ma i tempi di caduta sono molto diversi ENGAGE

EXPLORE Task1 Usando una sonda magnetica o magneti a coppie, esplorare le polarità del magnete che hai a disposizione. Che cosa sta accadendo? Task2 Che cosa accade al magnete quando viene spinto lungo la lastra di alluminio? Confronta con ciò che accade usando una lastra di plastica. Task3 Esplora il comportamento delle palette del pendolo di Waltenhofen. Task4 Esplora il comportamento dei magneti lasciati scorrere lungo la lastra di alluminio quando è inclinata.

EXPLORE Task1 Usando una sonda magnetica o magneti a coppie, esplorare le polarità del magnete che hai a disposizione. Che cosa sta accadendo? Task2 Che cosa accade al magnete quando viene spinto lungo la lastra di alluminio? Confronta con ciò che accade usando una lastra di plastica. Task3 Esplora il comportamento delle palette del pendolo di Waltenhofen. Task4 Esplora il comportamento dei magneti lasciati scorrere lungo la lastra di alluminio quando è inclinata.

EXPLORE Task1 Usando una sonda magnetica o magneti a coppie, esplorare le polarità del magnete che hai a disposizione. Che cosa sta accadendo? Task2 Che cosa accade al magnete quando viene spinto lungo la lastra di alluminio? Confronta con ciò che accade usando una lastra di plastica. Task3 Esplora il comportamento delle palette del pendolo di Waltenhofen. Task4 Esplora il comportamento dei magneti lasciati scorrere lungo la lastra di alluminio quando è inclinata.

EXPLORE Che cosa sta accadendo?

EXPLORE Che cosa sta accadendo?

EXPLORE Task1 Usando una sonda magnetica o magneti a coppie, esplorare le polarità del magnete che hai a disposizione. Che cosa sta accadendo? Task2 Che cosa accade al magnete quando viene spinto lungo la lastra di alluminio? Confronta con ciò che accade usando una lastra di plastica. Task3 Esplora il comportamento delle palette del pendolo di Waltenhofen. Task4 Esplora il comportamento dei magneti lasciati scorrere lungo la lastra di alluminio quando è inclinata.

EXPLORE Che cosa sta accadendo?

EXPLORE Che cosa sta accadendo?

EXPLAIN Task1 Descrivi in modo chiaro qual è il fenomeno di cui vuoi conoscere la causa. Che cosa causa il fenomeno? Task2 Fissa approssimazioni e condizioni (es: sistema di riferimento solidale con la piastra, campo B uniforme, velocità del magnete costante). Task3 Quali sono le leggi fisiche coinvolte? (es: legge di Faraday-Neumann- Lenz). Task4 Realizza uno schema in cui rappresenti gli oggetti coinvolti nel tuo modello. Le correnti parassite hanno un ruolo nel tuo modello? Perché? Task5 Descrivi perché il magnete frena lungo la lastra conduttrice.

EXPLAIN Task1 Descrivi in modo chiaro qual è il fenomeno di cui vuoi conoscere la causa. Che cosa causa il fenomeno? Task2 Fissa approssimazioni e condizioni (es: sistema di riferimento solidale con la piastra, campo B uniforme, velocità del magnete costante). Task3 Quali sono le leggi fisiche coinvolte? (es: legge di Faraday-Neumann- Lenz). Task4 Realizza uno schema in cui rappresenti gli oggetti coinvolti nel tuo modello. Le correnti parassite hanno un ruolo nel tuo modello? Perché? Task5 Descrivi perché il magnete frena lungo la lastra conduttrice.

EXPLAIN Task1 Descrivi in modo chiaro qual è il fenomeno di cui vuoi conoscere la causa. Che cosa causa il fenomeno? Task2 Fissa approssimazioni e condizioni (es: sistema di riferimento solidale con la piastra, campo B uniforme, velocità del magnete costante). Task3 Quali sono le leggi fisiche coinvolte? (es: legge di Faraday-Neumann- Lenz). Task4 Realizza uno schema in cui rappresenti gli oggetti coinvolti nel tuo modello. Le correnti parassite hanno un ruolo nel tuo modello? Perché? Task5 Descrivi perché il magnete frena lungo la lastra conduttrice.

EXPLAIN Task1 Descrivi in modo chiaro qual è il fenomeno di cui vuoi conoscere la causa. Che cosa causa il fenomeno? Task2 Fissa approssimazioni e condizioni (es: sistema di riferimento solidale con la piastra, campo B uniforme, velocità del magnete costante). Task3 Quali sono le leggi fisiche coinvolte? (es: legge di Faraday-Neumann- Lenz). Task4 Realizza uno schema in cui rappresenti gli oggetti coinvolti nel tuo modello. Le correnti parassite hanno un ruolo nel tuo modello? Perché? Task5 Descrivi perché il magnete frena lungo la lastra conduttrice.

EXPLAIN Task1 Descrivi in modo chiaro qual è il fenomeno di cui vuoi conoscere la causa. Che cosa causa il fenomeno? Task2 Fissa approssimazioni e condizioni (es: sistema di riferimento solidale con la piastra, campo B uniforme, velocità del magnete costante). Task3 Quali sono le leggi fisiche coinvolte? (es: legge di Faraday-Neumann- Lenz). Task4 Realizza uno schema in cui rappresenti gli oggetti coinvolti nel tuo modello. Le correnti parassite hanno un ruolo nel tuo modello? Perché? Task5 Descrivi perché il magnete frena lungo la lastra conduttrice.

EXPLAIN Il modello qualitativo Che cosa causa il fenomeno? v v N N N S v v Attrazione tra polarità magnetiche opposte di lastra e magnete Repulsione tra polarità magnetiche identiche di lastra e magnete

EXPLAIN Task6 Conferma le tue predizioni usando una bilancia. Che cosa causa il fenomeno?

EXPLAIN Task6 Leggi il peso indicato sul display quando: - Il magnete è sospeso in alto sopra il tubo di rame - Il magnete ha appena iniziato a scendere - Il magnete sta scendendo - Il magnete ha raggiunto il fondo Che cosa puoi dedurre? Che cosa causa il fenomeno?

EXPLAIN Task6 Con la terza legge di Newton si può descrivere l’osservazione sperimentale: Che cosa causa il fenomeno? Forza peso Forza magnetica del tubo sul magnete Forza magnetica del magnete sul tubo, quindi del tubo sulla bilancia.

EXTEND Che cosa è simile?

EXTEND Task1 Osserva quello che accade lungo il tubo di plexiglass mentre scende il magnete rettangolare. Che cosa è simile? Task2 Osserva quello che accade lungo il tubo di plexiglass mentre scende il magnete cilindrico. Confronta con il caso precedente e dai una spiegazione.

EVALUATE Che cosa ho capito? Non è una fase solo per l’insegnante. Dovrebbe consentire anche allo studente di valutare il suo apprendimento, cioè: - individuare ciò che vorrebbe chiarire meglio - individuare ciò che considera sufficientemente chiarito. Interviste orali con coppie di insegnanti/alunni. - obbligano l’intervistato a porsi in modo attivo davanti ad un problema. - questo stato di attivazione ha un effetto sulla sua capacità di mantenere l’attenzione e di collaborare per trovare una soluzione del problema.

EVALUATE Che cosa ho capito? Durante l’intervista orale, l’insegnante TFA afferma che le è piaciuta quella parte di Explore che è stata realizzata con la bilancia. F: Mi descriveresti l’esperimento con la bilancia? L’insegnante inizia una descrizione di cose molto concrete: in che cosa consisteva il set-up sperimentale e una descrizione molto impersonale e anche impreciso dello svolgimento dei fatti (vediamo sempre un peso diverso da zero …). F: E quindi, che spiegazione hai dato del fatto che la bilancia segnava sempre un valore diverso d zero? I: Si crea una forza magnetica che tende a frenare il movimento del peso e questa forza implica una forza sulla bilancia. I: Siccome il peso deve muoversi di moto uniforme, allora la forza di gravità e quella magnetica si equilibrano. F: Ma come fai a sapere che il moto del magnete è uniforme? I: Da conoscenze precedenti … E precisa che nel passato deve aver visto un esperimento simile durante il quale qualcuno deve averle detto che il moto era uniforme.

CONCLUSIONI Ad un certo punto dell’intervista precedente, l’insegnante finalmente realizza il senso di quello che il formatore vorrebbe da lei: Mi sta chiedendo: Come uno studente potrebbe scoprire che il moto del magnete è uniforme?  Chiedersi “Come faccio a sapere che?”  Chiedersi “Come faccio a far sì che i miei studenti si chiedano: Come faccio a sapere che?”  Creare questa consapevolezza è un lavoro che richiede tempo e continue richieste di autovalutazione (attraverso interviste orali)  A priori, prima di una qualsiasi scelta metodologica didattica è necessario: - Studio approfondito (!) - Ricostruzione didattica dei contenuti.