Piano Lauree
Scientifiche
Università degli
Studi di Udine
La scuola estiva di eccellenza
sulla fisica moderna
Progetto IDIFO4 del PLS
Unità di Ricerca in Didattica della Fisica
Università degli Studi di Udine
Il progetto IDIFO4 del PLS
La sfida che la società della conoscenza ci pone è il personale coinvolgimento di chi
apprende in un processo di innovazione che investe contenuti e metodi.
La FISICA MODERNA, a FISICA IN CONTESTO , la DIDATTICA LABORATORIALE sono il
cardine di questa innovazione nella didattica della fisica.
Nel progetto IDIFO4 del PLS, 20 Università e centri
di ricerca, collaborano per una formazione degli
insegnanti centrata sulle esigenze formative dei
soggetti per una progettazione didattica basata
sulla ricerca,.
Le attività IDIFO4 sono in tre campi:
Laboratori in presenza svolti nel Friuli Venezia
Giulia e nelle sedi cooperanti,
Formazione degli insegnanti a distanza ed in
presenza mediante l’offerta didattica (156 cfu
di cui 138 cfu in presenza e 90 cfu a distanza )
del Master M-IDIFO4, del CP-IDIFO4 e dei
singoli moduli di tale offerta didattica, che
possono essere frequentati come uditori dagli
insegnanti,
Scuola Estiva Nazionale per Talenti (SENT)
rivolta a studenti delle classi IV e V della scuola
secondaria superiore.
Il progetto IDIFO4 si avvale dei risultati di ricerche didattiche in fisica e dei materiali
messi a punto nell’ambito di tali ricerche e nei Progetti IDIFO1 (2006-2008), IDIFO2
(2009), IDIFO3 (2010-2012) 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 .
http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/pls3.htm,
LABORATORI DIDATTICI
COME MODULI FORMATIVI DI COPROGETTAZIONE PER INSEGNANTI E STUDENTI
I laboratori sono tutti di impostazione PLS(), basati sul
coinvolgimento di insegnanti, nella co-progettazione di
interventi di apprendimento, basati sull’esplorazione di
situazioni problema, nell’attuazione di tali interventi,
con il monitoraggio degli apprendimenti degli studenti
personalmente impegnati in attività (hands-on e
minds-on) basate su strategie e metodi qualificati da
ampie sperimentazioni di ricerca didattica
sull’apprendimento attivo. Essi differiscono per la
durata delle fasi preparatorie, di sperimentazione e di
valutazione e sono sviluppati sui temi diversi sia di
fisica classica sia di fisica moderna
19 laboratori per le classi delle SSSS
13 laboratori per le classi della scuola di base
Di diverso tipo
LABORATORI DIDATTICI NEL PROGETTO IDIFO4
Laboratori PLS – Didattica Laboratoriale - 6-10
h di formazione generale e caratterizzante, 4-6
h di progettazione didattica, 16-8 h di
sperimentazione in classe con studenti, 4-6 h
di analisi dati e rielaborazione;
LABORATORI DIDATTICI NEL PROGETTO IDIFO4
LabIDIFO4 – Laboratori di formazione
insegnanti PLS - 14 h di formazione generale e
caratterizzante, 5 h di progettazione didattica,
6 ore di sperimentazione in classe con studenti
e 5 h di analisi dati e rielaborazione.
Principali Lab A in IDIFO4 per SSS
Esperimenti di fisica avanzata
Esperimento di F-H
La misura del rapporto e/m
Principali Lab A in IDIFO4 per SSS
Esperimenti di fisica avanzata
Effetto Ramsauer
La misura della velocità della luce:
con il metodo dello spostamento
di fase
Principali Lab A in IDIFO4 per SSS
Lab A - Superconduttività
Misure con sensori collegati in
linea con l’elaboratore
Presso UNIUD
Esplorazione
della superconduttività nelle scuole
LABORATORI DIDATTICI NEL PROGETTO IDIFO4
Sono Laboratori di durata inferiore, adatti a singoli interventi coi ragazzi, i seguenti tipi di
laboratorio cooperativi docenti universitari e secondari:
MasterClass – http://www.physicsmasterclasses.org/mc.htm
LabEXPLO – Attività esplorative di tipo operativo con studenti in contesti speciali ed
informali (mostre, Laboratori dedicati) di 3 – 6 ore
CLOE – Conceptual Labs of Operative Exploration – Attività con studenti di esplorazione
concettuale in contesti operativi per la scuola di base (1-3 ore).
LABORATORI DIDATTICI NEL PROGETTO IDIFO4
Per la scuola superiore
19 laboratori offerti di cui 12 attivati
26 insegnanti coinvolti
35 classi coinvolte in laboratori curricolari di 8 diversi istituti (Friuli, V.G.,
Veneto, Calabria)
598 studenti coinvolti di cui oltre 530 degli ultimi due anni
Circa 100 studenti e 15 docenti coinvolti in laboratori brevi di tipo explo
Per la scuola di base
13 laboratori offerti di cui 11 attivati
36 insegnanti coinvolti di 21 scuole del Friuli V.G.
34 classi coinvolte in laboratori curricolari di 21 diversi istituti
779 studenti coinvolti di cui oltre 690 della scuola primaria e 89 sc. infanzia
Il Master IDIFO4
e il CP IDIFO4
Il progetto
prevede un’offerta
formativa per insegnanti su tre livelli
tutti certificati dall’UNIUD:
- singoli moduli formativi di 3 cfu
- un percorso formativo annuale in
un Corso di Perfezionamento di 18
cfu (CP-IDIFO4)
- un percorso biennale di Master di
60 cfu (M-IDIFO4).
MASTER M-IDIFO3 PER INSEGNANTI
Master universitario di II livello in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento”
(M-IDIFO4) proposto come iniziativa congiunta delle Unità di Ricerca in Didattica della
Fisica di 20 Università e centri di ricerca per il biennio aa.aa. 2012/2013 e 2013/14
presso l'Università degli Studi di Udine.
L’offerta didattica è articolata nelle seguenti
macroaree:
FM - Fisica Moderna ed in particolare 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)
CORSO DI PERFEZIONAMENTO CP-IDIFO4 PER INSEGNANTI
CORSO DI PERFEZIONAMENTO CP-IDIFO4 (18 cfu)
Un percorso annuale di 4 moduli (12 cfu 100 ore), 16 ore di sperimentazione
didattica e Project Work finale.
Codice
A
B
C
D
E
CP-IDIFO4 - Piani didattici dei corsisti (certificazione)
Meccanica Quantistica e Orientamento – MQOR
Relatività e Orientamento – RelOR
Fisica Moderna e orientamento - FMOR
Innovazione Didattica e Orientamento - IDOR
Innovazione didattica e apprendimento - IDA
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Quella del 22-27 luglio 2013 è la quarta edizione della Scuola estiva di Fisica Moderna
organizzata dall’URDF dell’Università di Udine.
Ha lo scopo di offrire agli studenti percorsi di apprendimento su argomenti di
Elettromagnetismo e Fisica Moderna, quali Meccanica Quantistica, Fisica della Materia e
Superconduttività, elettromagnetismo e elettrodinamica, spazi vettoriali e
trasformazioni.
Le attività della Scuola Estiva prevedono:
- conferenze e seminari, tenuti dai docenti delle Università e degli enti di ricerca
collaboranti al Progetto IDIFO4 e da esperti nel campo della didattica della fisica
moderna
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Le attività della Scuola Estiva prevedono:
1) percorsi di esplorazione attiva per mettersi in
gioco esplorando esperimenti e possibili
interpretazioni sui temi dell’elettromagnetismo,
della meccanica quantistica e della
superconduttività, della conduzione elettrica nei
solidi, del concetto massa-energia in fisica
moderna;
2) laboratorio sperimentale a gruppi su
esperimenti di avanguardia e cruciali per la
fondazione delle due nuove teorie dell’ultimo
secolo, come la meccanica quantistica e la
relatività, con modalità in presenza e diretta
conduzione delle misure a gruppi nei
Laboratori di Fisica dell’Università di Udine;
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
3) laboratorio di calcolo numerico per cimentarsi
nella fisica computazionale;
4) laboratorio di matematica per fondare con
l’algebra lineare, le trasformazioni nel piano ed i
numeri complessi le basi formali della meccanica
quantistica, introdotta in termini fenomenologici;
5) problem solving, test, sfide e gare sui concetti
affrontati;
6) seminari su temi di avanguardia della ricerca in
matematica ed in fisica, tenuti da alcuni dei più
illustri esponenti della ricerca in tali ambiti a
livello internazionale: particolarmente
significativo è il contributo dei docenti della
Sezione di Fisica del Dipartimento di Chimica,
Fisica ed Ambiente e della Scuola Superiore
dell’Università di Udine, del Dipartimento di Fisica
e del Centro di simulazione numerica Democritos
dell’Università di Trieste;
𝑎 𝑢 = Ψ1 𝑎 𝑣1 + Ψ2 𝑎 𝑣2
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle
scuole superiori sulla fisica moderna
Ogni attività è parte di un percorso organico di
formazione sui principali temi della fisica
moderna: uno stretto coordinamento tra tutti i
docenti ha permesso di mettere a punto i
materiali utilizzati, che sono la ricaduta didattica di
anni di ricerca. Gli esperimenti proposti
costituiscono spesso prototipi o esemplari unici di
esperimenti di fisica moderna a livello europeo.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Tutta l’attività della Scuola Estiva è seguita a tre livelli:
- studenti universitari
- insegnanti di fisica esperti
- ricercatori universitari.
Sono infatti presenti, accanto
agli studenti partecipanti: due
docenti per ogni attività,
quattro dottorandi di ricerca in
didattica della fisica, due postdoc, tre insegnanti di scuola
secondaria, tre studenti della
Scuola Superiore di eccellenza
dell’Università di Udine, uno
studente universitario di altra
sede e 4 tecnici, oltre al
personale di segreteria.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
La dimensione di ricerca caratterizza la Scuola Estiva.
Materiali di riferimento costituiranno supporto alle attività e documentazione del
lavoro svolto nella scuola
Schede di lavoro consentiranno di monitorare e analizzare il processo di
apprendimento nei diversi percorso formativi sviluppati
Le specifiche competenze acquisite saranno certificate secondo metodi di
valutazione validati a livello internazionale.
Attestazioni specifiche verranno rilasciate anche per le gare.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Nello zainetto della scuola vengono inseriti:
il catalogo di esplorazioni sperimentali sull’elettromagnetismo e sulla
polarizzazione ottica come preludio alla meccanica quantistica, un libretto sulla
meccanica quantistica, la presentazione degli esperimenti di laboratorio e dei
percorsi di meccanica quantistica e superconduttività.
I materiali di supporto ai seminari e le schede Inquired Based Learning (IBL)
relative alle specifiche attività verranno distribuite al momento in cui saranno
utilizzate. Le schede IBL devono essere compilate individualmente.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
È necessario attestare la presenza ad ogni
attività, firmando gli appositi registri per ogni
modulo di attività.
Ogni percorso esplorativo e l’attività di
laboratorio costituiscono Laboratori PLS da
valutare in rete telematica, come l’intera
Scuola, che si configura come stage PLS. In aula
multimediale saranno dedicati momenti
specifici per queste valutazioni venerdì, come
indicato in programma.
Abbiamo diversi valutatori che seguono le
attività della Scuola: un autorevole
rappresentante del MIUR, due insegnanti
dell’Associazione per l’Insegnamento della
Fisica (AIF), un insegnante in formazione e 4
studenti universitari.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Per la valutazione verranno svolte interviste ed effettuati i seguenti quattro tipi di analisi:
quella nel merito degli apprendimenti con le schede IBL , da consegnare al termine di
ogni attività,
quella del questionario PLS da effettuare in rete telematica per ogni laboratorio e per
l’intera scuola, che verrà effettuata venerdì nel tardo pomeriggio
quella dettagliata in merito ai pareri degli studenti sulle attività svolte, da compilare
in formato cartaceo e consegnare sabato mattina 27 luglio, al momento di ritirare gli
attestati di partecipazione;
Quella delle presentazioni degli studenti il sabato mattina sui compiti assegnati.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Cercando di distribuire gli studenti per età e provenienza, sono stati organizzati i gruppi
di Laboratorio sperimentale e laboratori didattici.
Le attività di Laboratorio avanzato (LSG in programma) sono organizzate per gruppi di
4-5 studenti che lavorano con un docente – tutor (LR1-8) su 4 coppie di attività
sperimentali.
Le turnazioni che permettono a tutti di fare gli esperimenti sono organizzate in una
tabella disponibile nello zaino di ciascuno. Le postazioni di lavoro sono fissate e
ruotano i gruppi degli studenti sulle diverse postazioni.
Avrete così modo di vivere esperienze formative diverse con persone diverse,
conoscendovi meglio in diverse circostanze.
Abbiamo previsto alcune attività necessarie, come la formazione sulla sicurezza nei
laboratori e ludiche di fisica anche la sera: non sono troppe, speriamo siate disponibili
…
Durante la settimana chiariremo gradualmente le caratteristiche del report finale
previsto per ciascun gruppo di attività.
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Totale domande pervenute: 314
Ammessi alla selezione
306
Esclusi per documentazione incompleta
5
Esclusi perché non rispondenti ai requisiti (classe 3) 2
Esclusi per presentazione in ritardo della domanda
1
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Domande di partecipazione alla scuola SEEFM
IV: 20- V: 7 (3)
IV: 3- V: 4
IV: 4 - V: 2 (6)
IV: 16- V: 6 (2)
IV: 11 - V: 4 (2)
IV: 10 – V:2 (2)
IV: 4- V: 1 (1)
IV: 4- V: 1 (1)
IV: 9- V: 5 (1)
IV: 3- V: 6 (1)
IV: 11- V: 3 (1)
IV: 6- V: 2 (1)
IV: 30- V: 6 (3)
IV: 40 - V: 19 (2)
IV: 27- V: 14 (3)
IV: 1- V: 1 (1)
IV: 6- V: 8 (1)
IV: 14-V; 5 (5)
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Media: 8,5; dev st:0,7
SEEFM
La Scuola Estiva di Eccellenza per studenti delle scuole superiori sulla fisica moderna
Media classi 4: 8,4 ; dev.st: 0,7
Media classi 5: 8,5; dev st.: 0,8
Un ringraziamento a chi ha reso possibile la realizzazione di SEEFM
il PLS e i suoi responsabili nazionali prof. Nicola Vittorio e Josette Immè
il MIUR- Direzione Generale dello Studente e degli Ordinamenti Scolastici
l’Università di Udine ed in particolare la Scuola Superiore, il CIRD ed il DCFA,
l’Università di Trieste, ed il Gruppo di Simulazioni numeriche della stessa Università
di Trieste
i colleghi dell’ICTP di Trieste e del Sincrotrone Elettra
l’ERDISU di Udine ed in particolare la dott. Magda Uliana
la Fondazione CRUP, la Ditta FliulService e le banche locali, i colleghi ed il personale
del CIRD e del Dipartimento di Chimica Fisica e Ambiente
l’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica
i tecnici Domelio Da Rù, Filippo Pascolo, Alberto Sabatini e Giorgio Salemi
dell’Università di Udine.
Un ringraziamento a chi ha reso possibile la realizzazione di SEEFM
Oltre ai colleghi delle 20 università che sostengono il Progetto IDIFO4, ci hanno aiutato in
molti: non riusciamo a nominarli tutti, scusateci.
Non posso tuttavia mancare di ricordare i colleghi di matematica ed in particolare il prof.
Pietro Corvaja, che ha voluto condividere la sfida che questa Scuola rappresenta, assieme
ai 4 studenti della Scuola Superiore Gaetano Costa, Stefano Granello, Stefano Grasso.
Siamo grati ai colleghi dell’AIF e quelli del nostro Gruppo di Ricerca (URDF):
Ilario Boscolo, Giuseppe Fera, Mario Gervasio, Emanuele Pugliese, Alberto Stefanel,
Stefano Vercellati, Giacomo Zuccarini, che nelle ultime settimane hanno lavorato giorno e
notte tutti assieme per dividersi la grande mole di lavoro preparatorio alla Scuola.
Un ringraziamento particolare va alla segreteria del DCFA e all’instancabile amica
Donatella Ceccolin del CIRD, senza la quale non saremmo riusciti nell’impresa. Siamo
molto grati anche a Gino Capellari del servizio prevenzione e sicurezza di Ateneo, che ci
ha organizzato la formazione per noi stessi e gli studenti partecipanti.
Il più grande ringraziamento va a voi studenti partecipanti che
con il vostro interesse ed impegno motivate il nostro entusiasmo
