Santi L. e l’URDF Università degli Studi di Udine Progetto IDIFO5 Una proposta di ricerca per la collaborazione scuola e università Santi L. e l’URDF Università degli Studi di Udine

Introduzione Progetto IDIFO5 (Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento -5) del PLS, ne attua le linee guida, con la collaborazione di 20 Università Italiane e strutture di ricerca… per azioni differenziate di innovazione didattica, laboratori di apprendimento scientifico e formazione degli insegnanti. IDIFO5 – Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento Unità Operativa di Udine - Responsabile: Marisa Michelini Sedi Cooperanti Università degli studi di: Bari (UniBA), Basilicata (UniBAS), Bologna (UniBO), Cagliari (UniCa), Cosenza (UniCAL),Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Torino (UniTO), Trieste (UniTS), Udine (UniUD) e INFN Nazionale, INFN – Sezione di Trieste, INFN – Gruppo Collegato di Udine.

Introduzione http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/pls5.htm Esso comprende e sviluppa le attività progettate e approvate in IDIFO4 per gli aa.aa 2012-14 in termini di prosecuzione di attività già sperimentate (attività 1-7) attività proposte a seguito di richieste delle scuole e nuove idee progettuali emerse durante l’attuazione del I anno di IDIFO4 (attività 8-16). Indirizzo e home page della presentazione del progetto accessibile dal sito URDF-UNIUD

IDIFO5- azioni in prosecuzione IDIFO4 1. laboratori coprogettati con gli insegnanti: temi IDIFO4 + Luce e Misura (2014 anno della luce), per l’apprendimento: a. scientifico nella Scuola di Base (SI, SE, SM, 1-2 SSS) b. della fisica nella SSS, 2. laboratori per lo sviluppo professionale degli insegnanti basati su analisi di ricerca dell’innov. did. e processi apprendimento 3. Prosecuzione Master IDIFO4, 4. CP-IDIFO su Fisica Moderna per insegnanti di SSS 5. Prestito alle scuole di: materiali didattici; kit didattici 6. MasterClass per un gruppo di 70 ragazzi (in collab. con INFN) 7. Lab tesine maturità su esperimenti e percorsi di fisica moderna Le azioni 1-7 si configurano come prosecuzione di azioni avviate in IDIFO4

IDIFO5 Nuove azioni 8. Concorso-percorso “Adotta Scienza ed Arte nella scuola primaria” per studenti di scuola primaria 9. Esposizione mostra GEI e laboratori CLOE per la scuola di base 10. Due convegni di insegnanti di presentazione delle caratteristiche e dei risultati dei laboratori PLS basati sulla ricerca per: scuola di base scuola secondaria superiore 11. progettazione e sperimentazione di attività laboratoriali sulla fisica in contesto (tra cui fisica nella danza ed in cucina) 12. Lab CLOE in MEDIAEXPO di Crema 13. Lab orientanti nel salone dell’Orientamento 14. Pubblicazione di 3 libretti tematici di didattica laboratoriale, 15. Scuola estiva sulla fisica moderna per studenti SSS del IV anno 16. Scuola nazionale per insegnanti di SSS su fisica moderna e didattica laboratoriale Le azioni 7-16 sono nuove proposte che danno risposta a stimoli di: insegnanti con cui sono stati attuati lab PLS in IDIFO4 Scuole con cui sono state attivate collaborazioni per la formazione insegnanti e la realizzazione di progetti didattici Scuole, associazioni di insegnanti e associazioni impegnate in ambito educativo attive sul territorio nell’organizzazione di manifestazioni.

Introduzione IDIFO5 si avvale dei risultati e dei materiali di ricerche didattiche in fisica realizzate nei Progetti : IDIFO1 (2006-2008) IDIFO2 (2009) IDIFO3 (2010-2012) IDIFO4 (2012-2013) Concentrati su: fisica del ‘900 (fisica quantistica, relativistica, statistica e della materia) fisica in contesto contributo delle TIC per l’apprendimento scientifico l’orientamento formativo (PSOF) la formazione degli insegnanti le attività di laboratorio sperimentale e didattico. IDIFO5: estensione delle attività progettuali di IDIFO1-4 e una loro ricaduta in termini di trasferibilità e diffusione. Il progetto IDIFO5 si avvale dei risultati di ricerche didattiche in fisica e di materiali messi a punto nell’ambito di tali ricerche e nei Progetti IDIFO1 (2006-2008), IDIFO2 (2009), IDIFO3 (2010-2012) e IDIFO4 (2012-2013), che si sono concentrati sulla fisica del ‘900 (fisica quantistica, relativistica, statistica e della materia), la fisica in contesto, il contributo delle Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (TIC) per l’apprendimento scientifico e l’orientamento formativo (Problem Solving per l’Orientamento Formativo disciplinare in fisica) per la formazione degli insegnanti e le attività di laboratorio sperimentale e didattico . IDIFO5 propone un’estensione delle attività progettuali di IDIFO1, IDIFO2, IDIFO3 ed IDIFO4 ed una loro ricaduta in termini di trasferibilità e diffusione.

materiali per gli insegnamenti a distanza nei Master IDIFO Vengono utilizzati i materiali predisposti in IDIFO 1-4 disponibili in rete e formato cartaceo: materiali per gli insegnamenti a distanza nei Master IDIFO tre libri (a cura di Michelini M (2010) con contributi ricercatori sedi cooperanti) Vol. 1 - Progetto IDIFO. Proposte Didattiche sulla FM. Strumenti per una didattica laboratoriale Vol. 2, - Formazione a distanza degli insegnanti all’innovazione didattica in fisica moderna e orientamento. Contributi di una comunità di ricerca in didattica Vol 3 Progetto IDIFO. Fisica Moderna per la Scuola. Materiali, aspetti e proposte per l’innovazione didattica e l’orientamento. - Libretti di esperimenti per la scuola di base, la fisica quantistica, l’ottica fisica

Le attività IDIFO5 potenziano: 1. la ricaduta sulle scuole del tri-Veneto del lavoro basato sulla ricerca, svolto con le ultime edizioni del Progetto IDIFO in un numero limitato di scuole locali mediante i laboratori PLS; 2. il contributo alla scuola locale del Progetto IDIFO-UniUD del PLS per innnovazioni didattiche in termini di: a. prospettiva verticale nei percorsi di apprendimento laboratoriali di fisica; b. integrazione della fisica moderna nei nuovi curricula secondari; c. tematiche di natura interdisciplinare e trasversale: fisica in contesto nella danza ed in cucina; 3. ricerche e sperimentazioni di sviluppo professionale basato sulla ricerca di insegnanti in servizio ed il relativo raccordo con la formazione iniziale degliinsegnanti; 4. le proposte per la scuola di base;: 5. il sostegno della collaborazione scuola-università con prestiti, azioni mirate e specifiche iniziative (concorso Adotta, partecipazione a MediaExpo, esposizione della mostra GEI); 6. l’orientamento formativo con specifiche azioni. Se ne presentano le caratteristiche principali di alcune principali

Azioni 4 e 5 – Master e CP IDIFO Gli insegnanti scelgono percorsi personalizzati con attività in rete e/o in presenza sulle macroaree: FM - Fisica Moderna (fisica quantistica e relativistica) FCCS - Fisica in Contesti e Comunicazione della Scienza, RTLM – Laboratori con sensori on-line e modellizzazione, OR- Orientamento Formativo. S&M – Strumenti e Metodi SPER – Sperimentazione didattica a scuola FIN – Preparazione della prova finale (Tesi) Possono maturare CFU da utilizzare in percorsi formativi pluriennali con tappe intermedie (diploma di CP e successivamente di Master), che rispondono alle esigenze e disponibilità differenziate dei docenti in servizio, garantendo gradualità e alta qualificazione della formazione.

Azioni 4 e 5 – Master e CP IDIFO Include un’offerta formativa per insegnanti su tre livelli tutti certificati dall’Università degli Studi di Udine: singoli moduli formativi (3 cfu) CP annuale di 18 cfu (CP-IDIFO4-5) Master biennale di 60 cfu (M-IDIFO4). Progettata come proposta modulare di formazione in servizio degli insegnanti in rete e in presenza…. …in attuazione e continuità con quanto previsto dal Documento del Gruppo di lavoro per la Cultura Scientifica e Tecnologica “Proposte per un programma di sviluppo professionale in servizio dei docenti di discipline scientifiche”, http://www.pubblica.istruzione.it/argomenti/gst/allegati/sviluppo_discipline_scientifiche.pdf

Azioni 1-2-7-11 - Le tipologie di Lab in IDIFO4-5   LabA_PLS LabB_PLS Lab IDIFO3 Formazione 14 Co-progettazione 10 5 Sperimentazione 16 6 analisi dati/valutazione e rielaborazione 4 Altri lab Masterclass Lab explo (attività esplorative in contesti informali 3h) Lab CLOE (esplorazione contesti e percorsi apprendimento – 1-3 h)

Riepilogo lab – IDIFO 4 Tipo Scuola Base SSS Tot N insegnanti 74 64 138 N Scuole 22 34 56 N Incontri 39 55 94 h co-progettazione 128 132 260 N Argomenti 11 N Classi 27 77 104 N Studenti 334 858 1192

Riepilogo lab scuola di base Il tempo visto (lab dati) e Il tempo, l’astronomia e la storia del tempo L’ottica geometrica, i fenomeni ottici studiati con sensori, l’ottica fisica (la diffrazione) Il suono I Fluidi Multimedialità e Lim nell’insegnamento scientifico (moto, fenomeni termici, ottica) Il laboratorio RTL con sensori on-line L’Energia e le sue trasformazioni, in prospettiva fisica in contesto interdisciplinare e con analisi dei problemi sociali Il moto e la sua descrizione Elettromagnetismo Circuiti elettrici Percorsi

Riepilogo lab SSS Sigla e nome laboratorio N sessioni MQ7-Le idee della meccanica quantistica a partire dagli esperimenti con i polaroid. Multimedialità ed esperimenti ideali. I nodi della funzione d'onda. Multimedialità ed esperimenti ideali. I nodi della funzione d'onda 4 Lab Conduz- Introduzione alla fisica della materia: metalli, semiconduttori, superconduttori 3 Lab RTL-RTL nel laboratorio di fisica (sottoLab: moto - fenomeni termici - fenomeni elettrici - fenomeni magnetici - fenomeni ottici) 2 Lab Misura – Introduzione alla misura in fisica 1 Lab Termici- Percorsi sui fenomeni termici e lab energia Lab E-M-Percorsi di elettromagnetismo Lab SuperCon-Percorsi dall'elettromagnetismo alla superconduttività Lab Energia - Energia e leggi di conservazione Massa - Lab Massa e Energia Lab. StoFIS- Seminari di Storia della Fisica moderna per la didattica Mast - Masterclass 2013

Lab – IDIFO 5 (gen-apr 14) Lab ottica (5 IC base, 51 insegnanti, 800 studenti) Lab diffrazione ottica (1 classe-38 studenti – 3 insegnanti) Lab EM (3 classi; 2 scuole; 42 studenti 4 insegnanti) Lab MQ (4 classi; 2 scuole; 52 studenti; 4 ins) Lab Massa e energia (3 classi, 2 scuole; 4 insegnanti) Lab Misura (2 classi; 1 scuola; 1 ins)

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA L’idea fondante prende spunto dal progetto didattico  divulgativo  del  concorso  “Adotta  Scienza  e Arte  nella  tua  classe”,  promosso dell’associazione  no profit Esplica presieduta dal prof. Franco Fabbri e  già alla seconda edizione nelle Scuole  Secondarie  italiane.  L’estensione alla  Scuola Primaria ne modifica  natura e modalità attuative.

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Natura dell’iniziativa. Per l’anno in corso è stato proposto un concorso-percorso in cui sono state integrate attività formative, attività didattiche, momenti di ricerca e produzione informale dei ragazzi coinvolti. In via sperimentale sono state coinvolte 20 classi della Scuola Primaria del Friuli Venezia Giulia, del Veneto e del Cremasco.

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Natura dell’iniziativa. Sono partner privilegiati della presente azione: Unità di Ricerca in Didattica della Fisica dell’Università di Udine Circolo culturale Nuovi Orizzonti Associazione Esplica IC Trescore Cremasco, che si impegna a collaborare nell’attuazione del progetto ed a realizzare nella sede di Mediaexpo (novembre 2014) una ricaduta dell’attività e una delle premiazioni Responsabili di “Adotta Scienza ed Arte nella Scuola Primaria”: Franco Fabbri (Presidente di Esplica) Tullia Guerrini Rocco (Dirigente dell’IC di Trescore Cremasco, responsabile di Mediaexpo), Marisa Michelini (responsabile di IDIFO5) Victor Tosoratti (presidente del Circolo Nuovi Orizzonti). Collaborano: l’URDF dell’Università di Udine la rete di scuole del cremasco, Silvia Donati De Conti (Mediaexpo), Gladis Capponi Omaira (IC viale San Marco VE) Ariella Bertossi (IC di Aquileia UD) Laura Bertoli (IC Faedis UD) Patrizia Pavatti (IC di Codroipo UD) Alberto Pratelli (UniUD). È stata chiesta la collaborazione delle Fondazioni Golinelli, Guggenheim e Villa Manin.

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Natura dell’iniziativa. La relazione fra scienza e arte è presente nei capolavori di tutti i tempi. Filosofi della scienza come Feyerabend: unicità creativa fondante comune tra scienza e arte. Storici della scienza come Galison, e scienziati come Barrow, associano specifico valore artistico alle rappresentazioni della scienza. La musica, da Pitagora a Cartesio, dai greci, ai classici, agli interpreti contemporanei è stata spesso esperienzialmente legata alla matematica e alla fisica. Il recente successo di iniziative come la sonificazione di dati scientifici, esposizioni-concorso di foto di rivelatori, apparati, macchine e attrezzature scattate da fotografi professionisti all’interno dei laboratori del Cern, le iniziative sempre più frequenti che producono spettacoli scienza-arte, mostrano come l’arte costituisca, proprio per questo naturale legame con la scienza, uno dei canoni più efficaci per la sua diffusione presso il vasto pubblico

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Obiettivi del progetto . Il progetto vuole proporre una serie di pratiche informali e di attività congiunte nella Scuola Primaria che gradualmente portino l’alunno a riflettere su un fenomeno fisico, a collegarlo con i molteplici aspetti in cui si manifesta nella quotidianità, a praticarne con semplici esperimenti la riproducibilità, a ritrovarne la presenza nelle opere d’arte di tutti i tempi fino ad incoraggiarlo a rappresentarlo con un suo originale disegno unito ad una sua frase di commento.

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Obiettivi del progetto . Si propone un percorso di apprendimento che implichi per i partecipanti un ruolo attivo di diverso tipo in diversi momenti e sfoci in un disegno: una produzione da parte sua, che integri arte e scienza portando a sintesi le esperienze di apprendimento inserite nella realtà quotidiana (scuola e casa), una sperimentata vissuta riproducibilità (scuola) e le rappresentazioni nelle opere dei grandi artisti tramite un disegno. Due importanti finalità sono alla base dell’iniziativa e delle modalità con cui essa è proposta. realizzare un’occasione per un percorso di buone pratiche che stimoli l’apprendimento concettuale e lo fissi nella rappresentazione creativa del bambino acquisire testimonianze sulle quali basare una ricerca sullo sviluppo del processo di apprendimento di concetti scientifici in questa fase dell’evoluzione formativa

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Si articola essenzialmente in tre fasi La prima nel contesto locale del vissuto dei ragazzi la seconda sulla rete telematica e nel mondo dei media la terza per la valutazione e la premiazione. Una Fase Preliminare ha riguardato la Diffusione dell’iniziativa presso gli Istituti Comprensivi delle Regioni Friuli Venezia Giulia, Lombardia e Veneto, con particolare riguardo alle seguenti aree territoriali: Cremasco, Udinese, Venezia-Mestre. Raccolta di adesioni e sponsor. (gennaio 2014).

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Prima fase a) Libera ricerca da parte dei ragazzi di rappresentazioni che fanno vedere fenomeni dovuti alla luce. Il docente, senza svolgere una specifica pratica di classe, affida agli alunni una ricerca di rappresentazioni (foto, figure...) con tema “vedere fenomeni dovuti alla luce” da varie possibili fonti: libri, fumetti, giornali ed altro. Un giorno, dopo circa una settimana, gli alunni affiggeranno liberamente, su uno spazio murale della classe, le rappresentazioni trovate. b) Raggruppamento delle rappresentazioni secondo le qualità individuate dai ragazzi. Alla fine della settimana (10 febbraio 2014), si sollecitano ciascun bambino a trovare luoghi comuni a più immagini c) Nuova organizzazione delle rappresentazioni in base a criteri fisici (17 febbraio 2014). L’insegnante guida la discussione per una nuova organizzazione delle rappresentazioni in base a criteri fisici, come propagazione rettilinea, riflessione, rifrazione, ..., d) Svolgimento di esperimenti di base da parte dell’insegnante (entro 28 marzo 2014). L’insegnante organizza una serie di esperimenti (in classe o in esterno) su: propagazione rettilinea della luce e formazione delle ombre, riflessione, rifrazione. I bambini a gruppi effettuano gli esperimenti.

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Prima fase e) Ritorno alle rappresentazioni collezionate dai ragazzi (entro 28 marzo 2014). Identificazione e spiegazione dei bambini dei fenomeni esaminati nelle foto e nei disegni collezionati in classe. f) La luce nell’arte (entro 12 aprile 2014). In questa pratica di classe il docente che cura l’insegnamento scientifico, unitamente al suo collega di educazione artistica realizza in classe (eventualmente tramite la LIM) una visita virtuale a musei, gallerie, esposizioni, siti alla ricerca di immagini dell’arte classica e moderna nelle quali i fenomeni studiati siano presenti. I bambini li identificano insieme agli insegnanti. Ciascun bambino sceglie l’opera d’arte preferita e ne spiega i motivi. L’insegnante incoraggia ciascun bambino a scegliere un’opera non già scelta da altri, per quanto possibile. g) Fare un disegno su uno o più fenomeni dovuti alla luce (entro 10 maggio 2014) Ogni ragazzo viene invitato dal docente a realizzare un disegno ispirato ad uno o più fenomeni prodotti dalla luce. Ciascun alunno realizza in classe il suo disegno (A4 orizzontale) e lo illustra con una sua breve frase che lo accompagna.

Azione 8 - ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA Seconda fase: sulla rete telematica e nel mondo dei media o Caricamento dei disegni in rete telematica: i disegni realizzati vengono digitalizzati dal docente e da lui caricati sulla rete secondo procedure prestabilite. Essi vengono esposti in facebook in una galleria pubblica dedicata, associati ad un codice identificativo (privacy); o Valutazione dei disegni. Durante un periodo stabilito (5 mesi: da maggio a ottobre), i disegni sono sottoposti sulla rete alla gara del “mi piace“ e contemporaneamente valutati da una giuria di qualità. Terza fase: premiazione. Le premiazioni finali si svolgeranno ( -mi piace- e giuria di qualità) nell’anno scolastico successivo a quello dello svolgimento, nell’ambito di uno specifico evento in cui gli studenti sono protagonisti e a cui partecipano altri studenti: a Mediaexpo e ad un convegno specifico organizzato dall’Università di Udine e da altri eventuali enti cooperanti.

GEI esposizione – azione 9 A seguito delle numerose richieste si è deciso di organizzare e allestire ugualmente la Mostra GEI –Giochi Esperimenti e Idee e offrire, oltre alla visita guidata all’intera Mostra, laboratori tematici per approfondire una o più sezioni Grazie al progetto IDIFO4, l collaborazione dell’Istitutp Stringher di Udine che ha accolto l’esposizione della mostra, le studentesse del Corso di Laurea in Scienze della Formazione primaria (nteressati a fare un’esperienza di educazione scientifica guidata da noi in fase di formazione. Mostra GEI, nata nel 1994 ad opera dell’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica, operante presso il CIRD dell’Università degli Studi di Udine composta da oltre 250 esperimenti realizzati sia con materiali poveri e giochi facilmente reperibili, in modo che le scuole possano riprodurli, sia con sensori in linea con il PC, economici e di facile uso suddivisi in 14 sezioni: A - Forze ed equilibrio, B - Proprietà dei fluidi, C - Celle elettrolitiche e pile, D - Fenomeni elettrici, E - Circuiti elettrici, F - Circuiti logici, G1 - Fenomeni magnetici, G2 - Fenomeni elettromagnetici, H - Fenomeni termici con il computer on-line, I - La luce, L- La visione, M - Il moto del sole, O - Sostanze e funzioni dei viventi e P - La polarizzazione della luce.

Visita Gei Lab CLOE N turni 19 28 N stud 329 487 N classi 21 N scuole GEI esposizione – azione 9 La Mostra è stata allestita presso Istituto “Stringher” Via Monsignor Nogara – Udine, dal 20 marzo al 5 aprile 2014. Visita Gei Lab CLOE N turni 19 28 N stud 329 487 N classi 21 N scuole 18 20 N ins. 30 Sezioni esposte; Meccanica (solo visita GEI) Luce e visione; Fluidi,; fen Magnteici e EM ; Fen Term; Moto sole;; Circuiti e Circuiti logici

CONVEGNI PER INSEGNANTI – azione 10 L’importante lavoro di analisi delle sperimentazioni effettuate dagli insegnanti che hanno partecipato alle co-progettazioni di Laboratori PLS e l’analisi dei processi di apprendimento sta dando luogo ad una serie di incontri mirati allo sviluppo professionale degli insegnanti. In tali incontri si stanno mettendo a punto anche modalità di documentazione del lavoro svolto.

CONVEGNI PER INSEGNANTI – azione 10 La presentazione in due Convegni di insegnanti (uno per la scuola di base ed uno per la scuola secondaria superiore) delle caratteristiche e dei risultati dei laboratori PLS basati sulla ricerca, attuati nell’ambito di IDIFO, porterà a condividere ed estendere le buone esperienze fatte per voce degli stessi insegnanti che ne sono stati protagonisti, aprirà reti di collaborazioni tra professionisti della scuola in un contesto di collaborazione scuola-università.

SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI IV anno SSS 23-28 Giugno 2014 – azione 15 In IDIFO4: quarta scuola estiva sulla fisica moderna per studenti di eccellenza. Il grande interesse delle quattro scuole biennali nazionali per talenti finora attuate induce alla proposta di organizzazione di una scuola intermedia nel 2014 (300-450 domande per edizione) Nell’ambito di IDIFO5 l’URDF dell’Università di Udine organizza la quinta Scuola estiva per studenti di eccellenza in Fisica Moderna, allo scopo di offrire agli studenti interessati percorsi di apprendimento su argomenti di Fisica Moderna, quali Meccanica Quantistica, Fisica della Materia e Superconduttività, massa e energia in FC e FR, con attività sperimentali. Organizzazione: Unità di Ricerca in Didattica della Fisica- DCFA e CIRD UNIUD in collaborazione con: Scuola Superiore dell’Università di Udine Università di Trieste Direzioni Generali dello Studente e dell’Università del MIUR Realtà di ricerca in fisica, come l’INFN, l’Area di Ricerca Science Park, l’International Center for Theoretical Physics (ICTP), Elettra - Sincrotrone Trieste S.C.p.A., l’Istituto Officina Materiali (IOM) del CNR, il Consorzio per la Fisica di TS.

SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI IV anno SSS 23-28 Giugno 2014 – azione 15 La partecipazione alla Scuola (SpS) prevede una serie di attività in presenza: lezioni, seminari ed attività di laboratorio presso i locali della Sezione di Fisica e Matematica del Dipartimento DCFA dell’Università di Udine e del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trieste. L’ospitalità dei partecipanti viene assicurata presso i collegi universitari convenzionati con l’Università di Udine.

SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI IV anno SSS 23-28 Giugno 2014 – azione 15 La Scuola Estiva offre ai giovani un ambiente stimolante di approfondimento scientifico e matematico, basato sul personale coinvolgimento dei partecipanti in sfide ludiche da vivere in cooperazione tra giovani e docenti universitari. Un ambiente in cui l’atmosfera, i metodi e gli strumenti della ricerca scientifica sono direttamente esplorati da ciascun partecipante.

SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI IV anno SSS 23-28 Giugno 2014 – azione 15 DESTINATARI Possono partecipare alla Scuola tutti gli iscritti nell’a.s. 2013/2014 al quarto anno delle Scuole Secondarie di II grado Italiane. Il numero di studenti ammessi alla partecipazione è fissato in 30: qualora i finanziamenti integrativi richiesti dessero esito positivo, il numero di posti sarà esteso fino 50. La selezione sarà effettuata, da apposita commissione, sulla base dei seguenti criteri di priorità: autocertificazione profitto 2012-2013 e 2013-2014; regione di residenza (15% dei posti riservato a studenti FVG tipologia corso di studi SSS altri titoli eventuali A parità di punteggio, la preferenza sarà accordata allo studente anagraficamente più giovane.

SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI IV anno SSS 23-28 Giugno 2014 – azione 15 Attività della Scuola estiva (SpS) prevedono: - conferenze e seminari tenuti dai docenti delle Università e degli enti di ricerca collaboranti al Progetto IDIFO5 e da esperti nel campo della didattica della fisica moderna, - percorsi concettuali, laboratori di didattica e sperimentali; attività di simulazione numerica, di modellizzazione e di problem solving, - attività di simulazione numerica presso l’Università di Trieste, - visite a centri di ricerca (Elettra – Sincrotrone, Lab. TASC dello IOM-CNR e l’ICTP di Trieste.

SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI IV anno SSS 23-28 Giugno 2014 – azione 15 Attività della Scuola estiva (SpS) prevedono: - Attività laboratoriali comprenderanno: - Ellettromagnetismo: un percorso ILD basato su esperimenti. - Diffrazione ottica. Acquisizione on-line distribuzione, elaborazione dati e modellizzazione - Polarizzazione. Introduzione operativa alla polarizzazione - Meccanica quantistica: un percorso concettuale. - Massa ed energia nella fisica classica e moderna: un percorso concettuale. - Fenomenologia della superconduttività (effetto Meissner e pinning) - Misura della velocità della luce. - Misura della R vs T di superconduttori, metalli e semiconduttori. - Effetto Hall. Misura della costante di Hall per materiali diversi. - Esperimento di Frank e Hertz. Misura delle energie di transizione atomica del mercurio. - Effetto Ramsauer. Dimensioni atomo di Xe - Misura del rapporto carica/massa dell’elettrone.

Principali tematiche sviluppate: Scuola nazionale per insegnanti sulla fisica moderna e la didattica laboratoriale – azione 16 Il progetto della scuola si basa sull’integrazione di modelli formativi insegnanti di tipo metaculturale, esperienzale e situato. Si prefigura con una equilibrata formazione ai contenuti e alla loro didattica attraverso una strutturale integrazione mirata alla costituzione di competenze a partire dal modello del PCK di Shulman (1987). Principali tematiche sviluppate: rapporto massa energia da fisica classica fisica rel meccanica quantistica Superconduttività Integra sessioni di laboratorio didattico, sperimentale con approccio esperienziale, di progettazione.

Le principali attività saranno: Scuola nazionale per insegnanti sulla fisica moderna e la didattica laboratoriale – azione 16 Le principali attività saranno: - Analisi, con modalità metaculturale ed esperienziale, di percorsi didattici per la SS basati sulla ricerca su massa e energia, meccanica quantistica, superconduttività - Discussione sui nodi concettuali e problemi di apprendimento degli studenti sulle tematiche trattate - Lavori di gruppo di analisi delle proposte didattiche e in particolare dei loro materiali (tutorial) - Attività di laboratorio didattico sperimentale - Attività di progettazione didattica

Scuola nazionale per insegnanti sulla fisica moderna e la didattica laboratoriale – azione 16 Le attività sperimentali comprenderanno: Diffrazione ottica. Acquisizione con sensori collegati in linea con l’elaboratore della distribuzione di intensità luminosa prodotta su uno schermo da fenditure, analisi dei dati e discussione delle leggi fenomenologiche caratteristiche - Polarizzazione. Introduzione operativa alla polarizzazione come proprietà della luce e suo ruolo per comprendere lo stato quantico e le basi della meccanica quantistica - Conduzione elettrica nei solidi: un percorso concettuale basato su esperimenti. - Massa ed energia nella fisica classica e moderna: un percorso concettuale. - Misura della velocità della luce - Misura della resistività in funzione della temperatura di superconduttori, metalli e semiconduttori - Induzione elettromagnetica nella fisica classica e moderna. Collana di esperimenti e misure - Effetto Hall. Misura della costante di Hall per materiali diversi - Fenomenologia della superconduttività: effetto Meissner e pinning, collana di esperimenti e problem solving sperimentali sulla superconduttività Esperimento di Frank e Hertz. Misura delle energie di transizione atomica del mercurio Effetto Ramsauer. Valutazione delle dimensioni di un atomo di Xenon a partire da effetti quantistici sull’interazione atomo-fascio di elettroni

Scuola nazionale per insegnanti sulla fisica moderna e la didattica laboratoriale – azione 16 Tutte le attività verranno monitorate e valutate attraverso diversi strumenti standard di monitoraggio. Verranno impiegate: schede di lavoro compilate dai docenti nei laboratori di tipo esperienziale e sperimentale questionari PCK brevi relazioni individuali di sintesi presentazioni fatte dai partecipanti materiali e proposte progettate.

Scuola nazionale per insegnanti sulla fisica moderna e la didattica laboratoriale – azione 16 Ai partecipanti vengono forniti materiali su supporto cartaceo ed elettronico: materiali per formazione insegnanti IDIFO http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/materiali/index.htm documentazioni informative sulla scuola e le sue attività opuscoli con percorsi di apprendimento dispense con schede stimolo PEC presentazione attività sperimentali schede operative schede studente illustrazioni dei percorsi in forma di schede sintetiche libretti di studio sulle tematiche trattate.