Progetto Lauree Scientifiche Scienza dei Materiali Convegno nazionale - Milano, 20 settembre 2007 Unità Operativa di Torino Responsabile: Domenica Scarano

Linee dazione 1) Formazione a distanza e orientamento in ingresso (G.Ricchiardi, F.Cesano, J.Vitillo ) 2) Laboratori regionali (D.Scarano, M.C.Paganini, E.Vittone, S.Bertarione, M.Baricco, F.Cesano, F.Bonino,A.Damin, P.Barbero) 3) Stage presso aziende (MC. Paganini, F.Pinna)

Azione 1 a)Formazione a distanza e orientamento in ingresso (G.Ricchiardi, F.Cesano, J.Vitillo ) preliminare consultazione del materiale informatico disponibile sul sito web FarSciMat, realizzato dalla sede di Parma diffusione del CD: Le proprietà dei materiali realizzazione di dispense contenenti copia delle schermate dei test di ingresso e di verifica delle unità concordate con il docente breve spiegazione relativa alla navigazione e consultazione dei contenuti multimediali del CD indicazioni sulla metodologia di consultazione dei CD valutazione al termine della lezione dei risultati ottenuti per valutare lapprendimento degli studenti. b) Visite tecniche presso aziende degli studenti della scuola (D.Scarano, P.Barbero-Unione Industriale di Torino)

a) Formazione a distanza Aspetti negativi Programmi compilati per sistemi operativi non recenti e quindi utilizzabile con difficoltà. Carenze di tipo logistico (es: il test di verifica dovrebbe aprirsi solo completata la lettura del dischetto, dovrebbe essere più articolato e permettere di stampare il risultato) Mancanze di tipo concettuale (come terminologia e unità di misura) e incompletezza di alcuni argomenti. Mancanza di un diretto collegamento alla scienza dei materiali o, più precisamente, agli aspetti più chimici della disciplina e che necessitano integrazione attraverso luso di EDUMAT o di altri supporti Molti libri di testo prevedono già in allegato un CD di contenuto simile e quindi questi non costituiscono novità. Sito Web non facilmente consultabile, per difficoltà di accesso ad internet, quindi CD diventa lo strumento più facile, il che consente una maggior interazione con il proprio docente e i ricercatori delluniversità. Aspetti positivi Buona interazione e collaborazione con linsegnante, che si è mostrato molto disponibile a fornire critiche e suggerimenti riguardanti lattività Se stimolati ed individuati argomenti vicini alle tematiche scolastiche e/o con implicazioni pratico-sperimentali, i ragazzi mostrano comunque interesse e un buon coinvolgimento

Proposta della sede di Torino alla correzione della metodologia coordinarsi con altre azioni del progetto (es. Laboratori) in modo tale da costituire una premessa o ulteriore supporto alle attività che poi si andranno a svolgere (nel caso in cui la classe aderisca a più parti del progetto). motivare ulteriormente gli studenti, con lintroduzione di un attestato di partecipazione riportando il voto ottenuto nella verifica finale (in analogia a quanto fatto presso lunità centrale)

b) Visite tecniche presso aziende degli studenti della scuola Notevole entusiasmo per le visite aziendali presso due aziende del territorio (SPEA e ALENIA) con il diretto coinvolgimento di Unione Industriale

Azione 2: Laboratori regionali a)Esperimenti di chimica e fisica dei materiali con la partecipazione attiva di docenti e studenti, presso le strutture universitarie. Laboratorio 1. Uno sguardo allinterno della materia: dalla realtà quotidiana al mondo degli atomi, attraverso il microscopio e il computer (D.Scarano, S.Bertarione) Laboratorio 2. Dalle polveri ai vetri colorati: come manipolare la materia (M.C Paganini) Laboratorio 3. Tecniche di caratterizzazione dei materiali (E.Vittone) b)Conferenze nellambito della tematica:materiali di ieri e di domani per il nostro mondo con visita guidata presso le strutture universitarie Mi piego ma non mi spezzo: la resistenza dei materiali (M.Baricco) Laffascinante mondo delle fibre: leggere e resistenti nello spazio, nella componentistica e nellabitazione (F.Cesano) Colore come spia della struttura dei materiali (F.Bonino, A.Damin) Come fabbricare diamanti a 1 euro a carato. Sintesi e recenti applicazioni del materiale più ambito (E.Vittone) c)Incontri scientifici con scienziati di fama internazionale, organizzati in collaborazione con lUnione Industriale di Torino (D.Scarano, P.Barbero)

Laboratori Aspetti negativi: assenza degli insegnanti della scuola nella partecipazione attiva alla progettazione della attività, per la necessità di aver dovuto avviare le attività con una tempistica, che non consentiva un maggior coinvolgimento degli insegnanti la preparazione degli studenti, spesso provenienti dalle prime classi, non è sufficiente, il che implica la necessità di dover adeguare di volta in volta il livello della lezione o dellesperimento al tipo di utenza docenti che accompagnano, qualche volta, non sono di discipline scientifiche Aspetti positivi: buon collegamento con le discipline scolastiche efficacia degli interventi dei docenti delluniversità accessibilità dei contenuti agli studenti utilità ed interesse delle attività al fine di aumentare la conoscenza e fornire nuovi spunti didattici buon coinvolgimento degli esercitatori/dottorandi che hanno saputo instaurare un ottimo rapporto con gli studenti entusiasmandoli interesse elevato degli studenti alla sintesi e struttura microscopica dei materiali, nonostante le tecniche di analisi siano inizialmente sconosciute. materiali prodotti ed immagini acquisite, vengono richiesti dagli studenti confronto sulla figura dello scienziato dei materiali, per lo più una figura a loro sconosciuta

livello di gradimento delle specifiche attività di laboratorio/lezioni alto, anche per lesperienza già acquisita in questo settore dalla sede di Torino, già promotrice, negli anni scorsi, di attività simili nellambito di una più vasta azione di orientamento nelle scuole, per la scienza dei materiali. Comunque, sebbene complessivamente positiva lesperienza condotta in questo progetto, una nota di autocritica potrebbe essere relativa ai contenuti dei singoli laboratori, che in qualche caso potrebbero essere semplificati e resi più vicini ad esigenze di didattica della scuola superiore. Altra proposta alla correzione della metodologia, con cui è stata condotta lattività, potrebbe essere quella di coordinarsi con altre azioni del progetto (es: Formazione a distanza) (vedi prima)

Azione 3: Stage 1)tirocini presso aziende o enti di ricerca di studenti laureandi (attività già avviata a partire dal vecchio diploma in SM) istituzioni di borse di studio sulla base di graduatorie di merito per gli studenti dei corsi di laurea triennali, finalizzate ad incentivare e potenziare le attività di stage (MC.Paganini) (pieno svolgimento nel secondo anno di progetto, secondo la tempistica allegata) 2)razionalizzazione ed estensione della banca dati già esistente (F.Pinna) 3)intervento di orientamento al lavoro finalizzato ad informare i laureandi in SM sulle opportunità offerte dal territorio e sui canali di ricerca del lavoro (Unione Industriale di Torino), da effettuarsi nel mese di ottobre.

LA RICERCA DEL LAVORO: STRUMENTI E METODI c/o Università di Torino Corso di Laurea in Scienza dei Materiali OBIETTIVI: portare a conoscenza degli studenti le modalità per la ricerca del lavoro. Verranno presi in esame i canali di riferimento, la redazione di un curriculum, la partecipazione ad un colloquio di lavoro DESTINATARI: gli studenti iscritti al corso di laurea in Scienza dei Materiali ed interessati ad affacciarsi al mondo del lavoro STRUMENTI: PC per la presentazione tramite slides in ppt; lavagna; lavagna a fogli mobili, pennarelli CALENDARIO: incontro, 9 ottobre 2007 della durata di 3 ore circa, condotto da psicologi professionisti di Unimpiego.

Valutazione complessiva delle attività Incremento rilevante nella richiesta di partecipazione al secondo anno di progetto, sia per le scuole che hanno già fruito delle attività nel primo anno che per i nuovi istituti: efficacia di unazione informativa più estesa ad opera di enti scolastici, di insegnanti che hanno già partecipato alle attività, ma buon livello dei prodotti forniti (lezioni, laboratori, materiale cartaceo, informatico). Indubbiamente lazione 2, sia in termini di (a) laboratori regionali, (b) conferenze tematiche e (c) incontri scientifici ha riscontrato: elevato successo per la natura delle tematiche affrontate, estremamente attuali e vicine alla realtà quotidiana, sebbene di frontiera e quindi ad alto contenuto scientifico e di ricerca; maggior attrattiva e curiosità rispetto allazione 1, per il carattere sperimentale e per lopportunità di entrare a contatto con la realtà del mondo universitario: persone, problematiche e strumentazioni di ricerca. Elevata efficienza del coordinamento nazionale del progetto, spesso anche di aiuto nella gestione di problemi a livello della sede locale. alto livello di soddisfazione generale Elementi fortemente negativi, di tipo amministrativo, ovvero la difficoltà estrema di coordinarsi con la direzione scolastica regionale ed in particolare con il personale amministrativo della scuola delegata alla gestione del progetto per la sede di Torino.

………….infine qualche dato Numero studenti coinvolti: 670 Numero scuole coinvolte: 13 (7 licei scientifici, 4 istituti tecnici, 1 liceo classico, 1 liceo artistico) Numero docenti di scuola superiore coinvolti: 34 Numero docenti e ricercatori/dottorandi dellUniversità coinvolti: 20 Numero associazioni coinvolte: 3 (Confindustria Piemonte, Unione Industriale e Unimpiego) Numero imprese coinvolte: 2 (visite aziendali), 3 (stesura progetto)

Laboratorio 1. Uno sguardo allinterno della materia: dalla realtà quotidiana al mondo degli atomi, attraverso il microscopio e il computer. Scarano, Dip. Chimica IFM, Tecniche di microscopia elettronica a scansione (SEM) e microscopia a forza atomica (AFM) Si esplorano le strutture di alcuni materiali sia naturali che di sintesi: Alogenuri, Ossidi puri e misti, Superconduttori. ZnO: nanotubi, piastrine, microcavità sferiche Metalli supportati su ossidi. Leghe metalliche Materiali silicei: mica, aerogeli, quarzi, Vycor glass Materiali carboniosi: grafite, carboni porosi, fibre di carbonio, nanofibre/nanotubi di carbonio. Compositi carbonio/carbonio, compositi carbonio/polimero, compositi ossidi/carbonio (ZnO o TiO 2 /carbonio) Polimeri in generale, vetri polimerici Materiali biologici: crescita di albumina su diversi supporti Visualizzazione e manipolazione di frammenti provenienti da diversi tipi di reticoli cristallini, mediante utilizzo del codice MOLDRAW, scaricabile allindirizzo: Al 2 O 3, Rubino (Cr-Al 2 O 3 ), SiO 2 : a-quarzo, reticoli zeolitici tipo silicalite (MFI), CaCO 3, CuSO 4 idrato, H 2 O: Ghiaccio, C: Diamante, Grafite, Nanotubi e Fullerene, ZnO (wurtzite), TiO 2,, MgO. Ai partecipanti viene fornita copia delle immagini in formato elettronico.

Laboratorio 2. Dalle polveri ai vetri colorati: come manipolare la materia. Paganini, Dip. Chimica IFM, Presentazione in aula (circa 1 ora): a) gli stati della materia b) la storia del vetro c) tecniche di produzione e fasi di lavorazione d) i vetri speciali e) perché il vetro è trasparente Esercitazione in laboratorio (circa 1ora-1.30): a)Si miscelano silice, ossido di boro, carbonato di litio e una punta di spatola di una sale di un metallo di transizione, scelto opportunamente secondo il colore che si vuole dare al vetro b)Si pone in stufa a 900°C per 1 ora e si cola il materiale fuso.

Laboratorio 3. Tecniche di caratterizzazione dei materiali E. Vittone, Dip. Fisica Sperimentale, Tel. Gli studenti vengono suddivisi in quattro gruppi che ruotano sui quattro banchi di lavoro, dove vengono illustrate ed eseguite le seguenti misurazioni: 1) Microscopia a forza atomica – la rappresentazione della superficie di un CD con risoluzione (quasi) atomica. 2) Spettroscopia ottica, misure di trasmittanza, riflettanza e colorimetria – il colore come impronta digitale di un materiale. 3) Spettroscopia da particelle alfa – luso della fisica nucleare per caratterizzare dispositivi elettronici. 4) Spettroscopia fotoelettronica e tecniche di fabbricazione del vuoto – perché serve un vuoto galattico per studiare le superfici? In ogni banco di lavoro, un assistente descriverà la tecnica sperimentale, linformazione estraibile dalla misurazione ed il suo interesse sia in ambito tecnologico che scientifico. La durata di ogni attività è di circa 30 minuti.

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