A.A. 2012-13 Laboratorio di Fisica Corso di Scienze della Formazione Primaria laurea quadriennale Giovanna Puddu Università di Cagliari e INFN Sezione di Cagliari Giampaolo Lai Università di Cagliari Dottorato

L’importanza dell’approccio laboratoriale Dal punto di vista formativo Sul piano scientifico 2

La didattica laboratoriale Indicazioni Nazionali 2007 1 […] le discipline sono potenti mezzi formativi, per i metodi che forniscono e per i sistemi concettuali che consentono di costruire. Ancora di più la sono per la loro capacità di introdurre, attraverso lo stupore che nasce dal misurarsi con le grandi domande, alla dimensione della scoperta. La scuola …è un vero laboratorio del pensiero, centro di ricerca e spazio di sperimentazione, di cooperazione, di relazioni significative che impegna gli insegnanti ad essere ‘maestri’, cioè adulti competenti che testimoniano con la loro passione l’autenticità delle richieste che fanno ai loro alunni. !!!!!!!

La didattica laboratoriale Ambiti, discipline, unitarietà del sapere Indicazioni Nazionali 2007 2 Ambiti, discipline, unitarietà del sapere tre grandi ambiti: a) linguistico espressivo; b) antropologico; c) matematico-scientifico… progressivamente …emergerà sempre più consapevolmente la nozione di disciplina, intesa non semplicemente come ‘materia scolastica’ (insieme di nozioni) ma come strumento di indagine, che dispone di metodi, linguaggi, concetti specifici e caratterizzanti…

La didattica laboratoriale nella nuova laurea quinquennale DECRETO 10 settembre 2010, n. 249. Regolamento concernente: «Definizione della disciplina dei requisiti e delle modalità della formazione iniziale degli insegnanti della scuola dell’infanzia, della scuola primaria e della scuola secondaria di primo e secondo grado, ai sensi dell’articolo 2, comma 416, della legge 24 dicembre 2007, n. 244» Corso di laurea magistrale in Scienze della formazione primaria (LM -85 bis) In particolare [i laureati] devono: possedere conoscenze disciplinari relative agli ambiti oggetto di insegnamento (linguistico-letterari, matematici, di scienze fisiche e naturali, storici e geografici, artistici, musicali e motori); Il profilo dei laureati dovrà comprendere la conoscenza di: 2) fisica: misure e unità di misura; densità e principio di Archimede; la composizione atomica dei materiali; elementi di meccanica e meccanica celeste e astronomia; elementi di elettrostatica e circuiti elettrici; il calore e la temperatura; fenomenologie di termodinamica; il suono. 5

Nella nuova laurea quinquennale (PRIMO ANNO ATTIVATO NEL 2011-2012) IL RUOLO DEL LABORATORIO È STATO COMPLETAMENTE RIDIMENSIONATO. NON ESISTONO PIÙ CORSI DI LABORATORIO “INDIPENDENTI” NON SI PARLA PIÙ DI DIDATTICA LABORATORIALE 6

“Situazioni” favorevoli all’acquisizione di nuove conoscenze 2010: Didattica delle scienze, Puddu, Raimondi, Nurcis in Formazione degli insegnanti e competenze didattico disciplinari, CUEC Nel momento in cui l’allievo si confronta con un problema agisce per trovare una nuova strategia risolutiva che deve essere in grado di comunicare […] argomentando la propria scelta […]. Se gli insegnanti tengono conto del gruppo e delle sue dinamiche interne si creano situazioni favorevoli all’apprendimento 1/3 7

Il ruolo del laboratorio nella didattica delle scienze Nella scuola primaria e ancora di più in quella dell’infanzia, può essere preferibile lavorare per temi più che per problemi […] È preferibile che il laboratorio proponga semplici esperienze, riconducibili a fenomeni osservabili quotidianamente, non solo per osservare gli eventi, […] ma come pretesto che faciliti correttamente il passaggio da un’analisi basata sull’approccio spontaneo all’analisi rigorosa 2/3 8

Il ruolo del laboratorio nella didattica delle scienze Le esperienze scientifiche proposte ai bambini […] non possono però essere ridotte a semplici verifiche di quanto raccontato in classe, ma devono costituire un’attività di scoperta all’interno di un progetto didattico coerente, di ampio respiro e flessibile […] In questo contesto il laboratorio non deve essere più inteso solo come spazio fisico, come aula speciale, ma soprattutto come uno “spazio mentale”, un vero e proprio luogo metodologico dove il sapere non si trasmette ma si costruisce 3/3 9

I materiali “Quanto più i materiali usati in un esperimento illustrativo sono semplici, quanto più essi sono familiari allo studente, tanto più sarà possibile che egli acquisisca completamente il concetto così presentato. Il valore educativo degli esperimenti di questo tipo è inversamente proporzionale alla complessità dell’attrezzatura. Lo studente che adopera un’attrezzatura "fatta in casa", che funziona sempre male, spesso impara di più di quello che ha a disposizione strumenti accuratamente calibrati, di cui può fidarsi, e che egli non osa smontare.” J.C. Maxwell

Sennet: L’uomo artigiano 2008 1 Sennet: Elogio del saper fare La Repubblica 8.12.08 (L’uomo artigiano: The craftsman – Feltrinelli) Secondo la new economy: “gli artigiani e i tecnici non pensano” Sennet (sociologo americano) propone una ‘cultura materiale’ che rovesci il pregiudizio negativo sulla manualità. Craft significa arte, mestiere, tecnica: “testa e mano sono collegate e il rapporto con la materialità della vita è saldo”

Sennet: L’uomo artigiano 2008 2 Sennet: Elogio del saper fare La Repubblica 8.12.08 (L’uomo artigiano: The craftsman – Feltrinelli) Il lavoro artigiano contiene già tutta l’etica di cui abbiamo bisogno […] anche perché esso si svolge all’interno di un contesto di cooperazione, non di esasperata competizione individuale.

Sennet: L’uomo artigiano 2008 5 Sennet: Elogio del saper fare La Repubblica 8.12.08 (L’uomo artigiano: The craftsman – Feltrinelli) Il progresso dipende da una sorta di dialogo tra esplorazione e maestria Avremmo un diverso ordine sociale se ci dedicassimo allo sviluppo delle capacità umane. Questo ci consentirebbe di mettere l’accento sulla collaborazione piuttosto che sulla competizione, come il metodo migliore per sviluppare le competenze. Proprio come avveniva nelle botteghe artigiane del passato.

Paul Feller (1913-1979) La maison de l’outil et de la pensée ouvrière (Troyes, France) Una collezione di 20000 utensili lavorati a mano risalenti al periodo tra il XVII e il XIX sec., raccolti in 60 vetrine.

P.Feller, G.Bachelard, H. Gardner: Trasformare la violenza in potenza creatrice « Il lavoro della materia permette all’adolescente di riequilibrare la sua energia con la mediazione dell’utensile » « Non so cosa vorrò fare dopo, non lo immagino, non c’è niente che mi interessi ». La scuola così com’é mantiene questo malessere non considerando la trasformazione del corpo nell’adolescenza. Il mestiere non è la sola soluzione all’adolescenza ma è particolarmente completo, soprattutto per ciò che concerne il lavoro della materia, per lo scambio che si effettua tra l’apprendista e l’universo senza alcuna intermediazione. “Bisogna fare in modo che durante lo sviluppo un bambino possa considerare la testa come facente parte del corpo. Non è questa l’intelligenza: approfittare di un potenziale globale al servizio dello sviluppo del proprio pensiero?”

La scala dimensionale della natura Mecanique

1911 – 2011 100 anni dalla scoperta del nucleo atomico Rutherford

Grandezze e processi Nel nostro laboratorio cercheremo di focalizzare l’attenzione: Sulla misura di alcune grandezze. Problemi concernenti i metodi di misura, le caratteristiche degli strumenti e la determinazione dell’incertezza (calcolo dell’errore). Sui processi fisici in cui sono presenti grandezze dipendenti. Evidenziare graficamente l’eventuale relazione di dipendenza e cercare di descriverla matematicamente. 18

Laboratorio di Fisica per Scienze della Formazione Primaria Prof Laboratorio di Fisica per Scienze della Formazione Primaria Prof. Giovanna Puddu e Dr. Giampaolo Lai AA 2012/13 5 settimane x 5 ore/settimana = 25 ore (3 CFU) U. Amaldi Corso di Fisica - Zanichelli; oppure appunti per quanto riguarda il calcolo dell’errore. D.D’Allasia, V.Montel, G.Rinaudo La Fisica per maestri Libreria Cortina Torino 2004 (reperibili su www.ibs.it e www.amazon.it) Sennet: Elogio del saper fare La Repubblica 8.12.08 (L’uomo artigiano: The craftsman, Sennet, Feltrinelli 2008) D. Naert Paul Feller La voix de l’apprentissage préface de Gérard Pierré s.j., Les editions de la Maison du Boulanger, Troyes 2008.

Non c’è scienza applicata se non c’è scienza

Fine

Ipotesi di lavoro 1 settimana: masse, volumi, densità, principio di Archimede 2 settimana: pressione nei fluidi, vasi comunicanti, combustione e depressione 3 settimana: ottica: luce, ombre, specchi, lenti, microscopio 4 settimana:elettromagnetismo: circuiti elettrici, calamite 5 settimana: termodinamica, sensori e sistemi di acquisizione 22