1 Convegno Nazionale RILEVANZA DELLA CHIMICA FISICA NEI NUOVI ORDINAMENTI DIDATTICI Maggio 2007 Demetrio PITEA L'insegnamento della Chimica Fisica nelle Scienze Ambientali

2 Aspetti generali Riferimento: Situazione attuale e prospettive in vista della attuazione del D.M. 270 La didattica chimico-fisica nelle classi non chimiche. Situazione attuale e prospettive in vista della attuazione del D.M. 270

3 Laurea (LT) Storicamente (Laurea 5 anni), forte interdisciplinarietà ed equivalenza nei contenuti culturali di base: 1) Biologia, Chimica, Scienze delle Terra 2) Ecologia 3) Fisica, Informatica, Matematica, Economia, Diritto. Abbastanza mantenuta nel passaggio al Messa in difficoltà sul piano formale dalle successive innovazioni tabellari ma, per ora, resa possibile dalla volontà politica locale di mantenere questa impostazione culturale. Un caso di studio I Corsi di Studio a UNIMIB

4 Laurea Specialistica o Magistrale (LM) Storicamente (Laurea 5 anni), ultimi due anni parzialmente e approssimativamente diversificati su due percorsi culturali, presenti nelle attività di ricerca del DISAT: 1) Aree poco antropizzate, con prevalenza dei contenuti di tipo naturalistico e di conservazione. 2) Aree fortemente antropizzate, con prevalenza dei contenuti utili per lo studio degli effetti delle attività umane sulla salute e sul territorio ( Ambiente) Un caso di studio

5 I Corsi di Studio a UNIMIB Laurea Specialistica o Magistrale (LM) Abbastanza mantenuta nel passaggio alla LM, con particolare riguardo allaspetto valutativo e gestionale delle complesse tematiche ambientali e c oncretizzata in due percorsi: Laurea Specialistica o Magistrale (LM) Abbastanza mantenuta nel passaggio alla LM, con particolare riguardo allaspetto valutativo e gestionale delle complesse tematiche ambientali e c oncretizzata in due percorsi: 1.Valutazione e gestione del rischio e degli impatti ambientali. 2.Gestione e valutazione delle risorse ambientali e territoriali. Un caso di studio

6 In teoria, questa organizzazione apre non trascurabili spazi per i contenuti tipici delle Scienze Chimiche. Conseguenze: In funzione del tipo di insegnamento, del suo SSD e degli interessi e capacità del singolo docente, molti contenuti vengono ripetuti più volte, sempre parcellizzati e a livelli diversi, che non sempre sono coerenti nel loro sviluppo temporale e di approfondimento. Conseguenze: In funzione del tipo di insegnamento, del suo SSD e degli interessi e capacità del singolo docente, molti contenuti vengono ripetuti più volte, sempre parcellizzati e a livelli diversi, che non sempre sono coerenti nel loro sviluppo temporale e di approfondimento. Questi contenuti però sono oggettivamente ingessati dalle rigide divisioni imposte dai SSD. Generalizzazione

7 In altre parole, gli interessi e le necessità di sopravvivenza di singoli docenti e/o di singoli SSD finiscono con il prevalere rispetto alla formazione degli studenti. Generalizzazione

8 In tutte le sedi sembrano non alienabili 8 CFU di CHIM/03 e 8 CFU di CHIM/06 e rimane, non sempre, una disponibilità di 8 CFU, spesso attribuiti a CHIM/01. Tipico programma di Chimica organica (II° anno) I composti organici naturali ed i composti organici di sintesi. Struttura elettronica e legame chimico. Laurea (LT) Tipico programma di Chimica generale e inorganica (I° anno) Atomi monoelettronici e polielettronici. La tabella periodica e le proprietà periodiche. Il legame chimico ionico, covalente, metallico. Geometria molecolare (VSEPR). Orbitali ibridi, legami multipli, risonanza. Elettrochimica: celle galvaniche, elettrolisi.

Frammentazione dei contenuti di base tipici della Chimica Fisica in più insegnamenti, con perdita della cultura (metodologia), di visibilità della disciplina e della responsabilità didattica del docente Quindi…. Da un lato, cè un obiettivo riconoscimento ( !! ) dellimportanza dei contenuti chimico-fisici nella formazione di base, anche nelle tesi di laurea. Sono poche le tesi che non contengono un capitolo sulle misure di parametri chimico-fisici e, spesso, purtroppo anche sul loro significato e sulla loro interpretazione. Dallaltro, questi contenuti vengono dispersi in più insegnamenti non etichettati CHIM/02.

10 Laurea (LT) SI DEVE OPERARE PER CONTENUTI E NON PER DISCIPLINE Si deve capire e accettare che linsegnamento della Chimica nelle Scienze Ambientali richiede un approccio diverso.

11 Lutopia di un primo corso di Chimica di base (la metodologia, ossia la CF!) affiancato dalla Stechiometria (studio dei bilanci di materia – e di energia? – nelle reazioni chimiche) e dal Laboratorio (gli strumenti fondamentali per operare in laboratorio) I composti inorganici e il loro ruolo e comportamento nellambiente I composti organici e il loro ruolo e comportamento nellambiente Tecniche e metodi per il campionamento, il riconoscimento e la quantificazione dei composti nelle matrici ambientali. Laurea (LT) S I DEVE OPERARE PER CONTENUTI E NON PER DISCIPLINE :

12 Quali contenuti di base?La struttura atomica e molecolareTermodinamica classica (sistemi allequilibrio)Elementi di termodinamica dei sistemi non allequilibrioCinetica chimica e cinetica delle reazioni di biodegradazioneElementi di spettroscopia molecolareElementi di elettrochimica Laurea (LT)

13 Laurea Magistrale (LM) Esempi: Processi di trasporto di materia ed energia Proprietà colligative e diagrammi di fase Tensione superficiale e sistemi colloidali La funzione entropia, la neghentropia, entropia e informazione Stato solido, adsorbimento e desorbimento Principi chimico-fisici che regolano la distribuzione dei contaminanti tra i comparti ambientali …… Completamento delle basi chimico fisiche, comunque importanti indipendentemente dalla specificità delle sedi.

14 Espansione dei contenuti chimico fisici in funzione dellorganizzazione specifica e degli obiettivi che ciascuna sede vuole raggiungere. Laurea Magistrale (LM) IN AMBEDUE I CASI È FONDAMENTALE LINTERAZIONE E LINTEGRAZIONE CON GLI INSEGNAMENTI ATTUALMENTE ETICHETTATI CHIM/12.