a) didattica della fisica moderna (soprattutto fisica quantistica

Università degli Studi di Udine
Master universitario di II livello in
Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento
aa.aa. 2005/2006 – 2006/07
MANIFESTO DEGLI STUDI
Attivazione e scopo del Master
E' attivato per gli aa.aa. 2005/2006 e 2006/07 presso l'Università degli Studi di Udine il Master universitario di
II livello in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento” proposto come iniziativa congiunta delle seguenti
Università capofila, ammesse al finanziamento al Progetto PRIN (2004-2006)- Fis21: Università degli Studi di
BOLOGNA, Università degli Studi di MILANO, Università degli Studi di MILANO-BICOCCA, Università degli Studi
di NAPOLI "Federico II", Università degli Studi di PAVIA, Università degli Studi di UDINE, Università degli Studi
di PALERMO, Università degli Studi di TORINO, Università degli Studi di ROMA "La Sapienza" e tramite esse
anche le Università di BARI, BOLZANO, LECCE, MODENA e REGGIO EMILIA,TRENTO E TRIESTE, cooperanti con
le Unità di Ricerca Didattica in Fisica delle suddette Unità di Ricerca ammesse a Finanziamento.
Il Master è stato ideato in relazione alle proposte progettuali contenute nella programmazione del sistema
universitario per il triennio 2004-2006, così come definito con DM del MIUR in data 5.8.2004 – art. 14, che
prevede iniziative universitarie volte all’incremento delle iscrizioni ai corsi di studio afferenti alle classi 21, 25 e
32.
Gli obiettivi formativi sono:
a) formazione degli insegnanti sui temi della fisica moderna ed in particolare fisica quantistica e relativistica,
fisica statistica e della materia alla luce delle ricerche didattiche svolte in contesto internazionale dalle 9
Unità di Ricerca in Didattica della Fisica proponenti il presente progetto;
b) approfondimento delle competenze degli insegnanti sugli aspetti operativi delle strategie didattiche proposte
ed in particolare su: esperimenti didattici sui problemi interpretativi cruciali della fisica del ‘900, tecniche di
analisi della fisica della materia, computer modelling, simulazione di fenomeni con moderni sistemi di calcolo
per l’interpretazione di processi;
c) innovazione didattica nell’insegnamento della fisica a livello secondario con l’introduzione di proposte
didattiche sui temi della fisica quantistica, relativistica, statistica e della materia;
d) predisposizione e sperimentazione di materiali didattici per la formazione degli insegnanti ed attività
didattiche innovative con ragazzi, con modalità blended e quindi in parte in classe ed in parte in rete
telematica, anche per la personalizzazione e la conduzione dei percorsi di apprendimento;
e) messa a punto di proposte sperimentate di orientamento formativo, basate sul problem solving per
l’orientamento (PSO), metodologia già validata a livello prototipale e da implementare nel contesto
scolastico.
Scopo del Master è formare un insegnante esperto in:
a) didattica della fisica moderna (soprattutto fisica quantistica, relativistica, statistica e della materia, con
elementi di fisica nucleare, delle particelle elementari e cosmologia);
b) formazione al pensiero teoretico in fisica;
c) attività sperimentale sugli esperimenti cruciali e fondamentali per la fondazione del modo di pensare
quantistico;
d) impostazione del pensiero relativistico moderno;
e) spiegazione delle principali applicazioni moderne della fisica quantistica e relativistica;
f) formazione di altri insegnanti sull’innovazione didattica in fisica nella scuola secondaria;
g) progettazione e realizzazione di materiali ed attività per l’orientamento formativo in fisica.
Il Master si svolgerà presso le sedi delle Unità di Ricerca in Didattica della Fisica delle Università proponenti.
Le attività del corso saranno svolte:
a) in rete telematica con modalità di e-learning, utilizzando materiali predisposti e validati dal Consiglio
Scientifico, con tutor in rete;
b) attività sperimentali in laboratori di Fisica del Dipartimento di Fisica dell’Università di Udine ed
eventualmente in analoghi laboratori di ciascuna sede universitaria partecipante al Master;
c) lezioni e seminari in aule dell’Università di Udine ed eventualmente di ciascuna sede universitaria
partecipante al Master;
d) nella sede individuata per un workshop intensivo in presenza;
e) nelle sedi in cui verrà attuata l’attività di tirocinio e sperimentazione didattica.
Durata, struttura e programma didattico del Master
Il Master, del valore di 60 CFU, ha la durata di due anni accademici e si svolgerà da marzo 2006 a giugno 2008
per complessive 600 ore di attività didattiche (workshop, lezioni in rete telematica, lezioni in presenza,
laboratori in presenza, analisi dati e reporting a distanza, attività in rete telematica, attività per gruppi e
collettive, sperimentazione didattica e forum, studio e rielaborazione, predisposizione materiali).
Il progetto è strutturato in 4 Aree Formative articolate in Moduli Didattici, da sviluppare nel biennio del Master:
 Generale
 Caratterizzante
 Progettuale
 Situata.
Nell’ambito dell’Area Generale saranno svolte le attività formative di tipo culturale e metaculturale, che
riguarderanno anche parte dell’Area Caratterizzante in cui la specificità delle proposte didattiche sarà esaminata
e discussa in laboratori didattici in presenza e in rete telematica. Con modalità blended sarà svolta anche l’Area
Progettuale, mentre quella Situata troverà la propria sede prevalente nelle classi in cui gli iscritti al Master
insegnano. Anche durante le attività situate si svolgeranno laboratori didattici di discussione e scambio,
soprattutto tra contesti diversi e distanti.
Le quattro Aree formative si articolano nei seguenti 5 moduli tematici:
A. fisica quantistica;
B. relatività ristretta e generale;
C. fisica statistica e della materia;
D. fisica nucleare, delle particelle e cosmologia;
E. orientamento e problem solving come sfida operativa orientante.
Grande spazio sarà data alla discussione di proposte didattiche, all’analisi ed al confronto di scelte su questioni
messe in luce dalla ricerca didattica sui vari temi affrontati; sarà favorita la riflessione individuale e di gruppo.
Si prevede la produzione di materiali didattici per le classi e per la formazione degli insegnanti: progetti di
intervento, sequenze didattiche, video di discussioni in classe, protocolli di sperimentazione, schede didattiche,
esiti di indagini sui processi di apprendimento, griglie di valutazione, rendiconti di riflessione degli insegnanti.
Tali materiali saranno strutturati in oggetti informatici per la collocazione in un apposito sito; essi potranno
anche dare luogo a presentazioni a convegni, articoli o pubblicazioni.
Il piano formativo del Master prevede 4 esami (project work sui Moduli Didattici A, B, C&D ed E) e la tesi finale
(6 CFU) che consisterà in un elaborato scritto sulla sperimentazione effettuata con ragazzi di scuola secondaria.
Ciascuno dei 4 project work deve comprendere un’attività di sperimentazione didattica in presenza o a distanza
con ragazzi di scuola secondaria o altri insegnanti in formazione sui temi dei Moduli. La tesi verrà discussa
davanti ad una Commissione designata dal Consiglio del Master. Si prevede che il completamento dell’elaborato
finale possa anche avvenire entro il terzo anno.
La programmazione di massima delle attività formative è riportata in allegato.
Il calendario delle lezioni e il programma didattico del corso saranno comunicati agli iscritti entro il mese di
febbraio 2006.
La frequenza ad almeno il 70% delle ore previste per le attività didattiche del corso è obbligatoria e verrà
controllata con procedure tradizionali per le attività in presenza e con procedure informatiche per le attività a
distanza.
Ammissione al Master
Per l’iscrizione al Master universitario di II livello in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento” è richiesto
il possesso di uno dei seguenti titoli:
a) Lauree Specialistiche in Classe 21, 25 e 32
b) Laurea vecchio ordinamento in Matematica, Fisica, Matematica e Fisica, Ingegneria
c) qualunque laurea vecchio ordinamento congiunta con l’abilitazione all’insegnamento nelle scuole secondarie
in fisica o in matematica e fisica.
E’ previsto un numero massimo di 50 iscritti ed un numero minimo di 20.
La selezione verrà effettuata per titoli e per esami. Ai titoli saranno assegnati 30 punti e all’esame i rimanenti
70 ripartiti in 30 per la prova scritta e 40 per la prova orale. I titoli che saranno valutati sono, tra i seguenti,
quelli inerenti i contenuti del Master: lauree e relativo voto, corsi di perfezionamento, master, dottorato di
ricerca, abilitazioni, pubblicazioni. Il Consiglio Scientifico del Master individuerà la griglia dettagliata di
valutazione dei titoli e i criteri di valutazione delle prove scritte ed orali, che saranno le stesse in ogni sede.
È prevista una riserva di posti distribuita sulle sedi universitarie proponenti e cooperanti.
La distribuzione di posti per ogni sede sarà stabilita dal Consiglio del Master in ragione della numerosità delle
domande, riservando tre posti per ciascuna delle seguenti sedi universitarie proponenti: Bologna, MilanoStatale, Napoli–Federico II, Palermo, Pavia, Roma-La Sapienza, Torino ed Udine ed un posto per ciascuna sede
universitaria cooperante, tra le seguenti Bari, Bolzano, Lecce, Modena e Reggio Emilia, Trento, Trieste.
I posti riservati non utilizzati da ciascuna sede saranno ridistribuiti con priorità definite dal Consiglio del Master
tra le sedi proponenti e cooperanti. Ciascun interessato deve indicare nella domanda di ammissione, che dovrà
essere presentata all’Università degli Studi di Udine, la sede a cui desidera essere associato ai fini della riserva
dei posti.
Le prove di selezione verranno effettuate in un’unica tornata presso sedi universitarie decise dal Consiglio del
Corso. Verrà redatta un’unica graduatoria (in caso di parità di punteggio, verrà valutata la minore età
anagrafica del candidato) dalla quale verranno individuati i candidati per i posti riservati in ordine di graduatoria
per sede. I rimanenti 20 posti saranno assegnati dal Consiglio del Master in base al numero di domande di
ammissione per sede, fino ad esaurimento della graduatoria.
Iscrizione al Master e termine di scadenza
La domanda di ammissione al Master universitario di II livello in “Innovazione Didattica in Fisica e
Orientamento”, redatta su apposito modulo in carta semplice, dovrà essere compilata in ogni sua parte; in
particolare dovrà contenere l’eventuale domanda per una delle borse di studio previste ed una dichiarazione
resa ai sensi del T.U. in materia di documentazione amministrativa n. 445 del 28.12.2000 relativa al possesso
di uno dei titoli di studio sopra citati. La domanda deve essere presentata entro il 12 febbraio 2006 presso:
Ripartizione Didattica, Sezione Servizi agli Studenti e ai Laureati, sede di via Mantica 3, 33100 Udine.
Ad essa dovranno essere allegati:
a) certificato (o autocertificazione resa ai sensi del T.U. n° 445 del 28.12.2000 e successive modifiche e/o
integrazioni) che attesti il possesso del titolo di laurea, con indicazione del voto finale;
b) l’eventuale abilitazione all’insegnamento nelle scuole secondarie in fisica o in matematica e fisica;
c) curriculum vitae;
d) dichiarazione sostitutiva di atto notorio relativa ai titoli professionali, culturali e scientifici posseduti.
In caso di invio postale, o tramite terzi, alla domanda dovrà essere allegata la fotocopia fronte-retro di un
documento di identità in corso di validità.
In caso di invio postale, la domanda dovrà pervenire all’Ufficio Protocollo dell’Università degli Studi di Udine
entro il 12 febbraio 2006.
L'ammissione dei corsisti al Master e la titolarità di borse di studio verrà resa nota entro il giorno 10 marzo
2006 con comunicato che verrà affisso all’Albo sito in via Mantica n.3 – Udine e pubblicato sul sito web
dell’Università di Udine. La pubblicazione all’Albo ha valore di comunicazione ufficiale agli interessati: non sono
previste comunicazioni al domicilio degli stessi.
Una volta decretata l'ammissione al Master, la domanda d’iscrizione in marca da bollo da € 14,62 deve
essere presentata entro il 19 marzo 2006, unitamente alla presentazione della ricevuta dell'avvenuto
versamento del contributo di iscrizione pari a € 300,00 per i titolari di borsa di studio, pari a € 1.500,00 per
tutti gli ammessi senza borsa di studio, da versarsi in un’unica rata sul c/c postale 10457331 intestato a
“Università degli Studi di Udine - Tasse e contributi Scolastici - Servizio Tesoreria – Via Palladio 8 Udine”,
indicando la causale del versamento: ISCRIZIONE MASTER IDIFO aa.aa. 2005/06-2006/07. Alla domanda
dovranno essere allegate due fotografie formato tessera, di cui una autenticata in carta semplice.
Borse di studio
Sono previste 20 borse da € 1.200,00 cadauna.
Il Consiglio del Master, sentito il Consiglio Scientifico, assegnerà le borse in base a:
a) contributo all’attività didattica offerto da ciascuna sede proponente e cooperante;
b) numero di domande di ammissione presentate per ciascuna sede.
Titoli rilasciati
Al termine del Master, ai corsisti che abbiano svolto tutte le attività e adempiuto agli obblighi di frequenza
previsti ed abbiano superato la prova finale, verrà rilasciato il Titolo di Master universitario di II livello in
“Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento”.
Direttore del Master
Prof.ssa Marisa Michelini
Comitato Scientifico di Master
Bochicchio Mario
Università degli Studi di LECCE - DIDA.
Gagliardi Marta Paola Francesca
Università degli Studi di BOLOGNA
Giliberti Marco Alessandro
Università degli Studi di MILANO
Giordano Enrica
Università degli Studi di MILANO-BICOCCA
Guidoni Paolo
Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"
De Ambrosis Anna
Università degli Studi di PAVIA
Michelini Marisa
Università degli Studi di UDINE
Mineo Rosa Maria
Università degli Studi di PALERMO
Ottaviani Giampiero
Università degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA
Rinaudo Giuseppina
Università degli Studi di TORINO
Tarsitani Carlo
Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
SEGRETERIA CORSISTI
Ripartizione Didattica - Sez. Servizi agli Studenti e ai Laureati
via Mantica 3 – UDINE
TEL. 0432/556680
apertura sportello da Lun. a Ven 9.45-11.45
http://www.uniud.it
alla voce Didattica – Post Laurea
Responsabili di Sede:
Università degli Studi di BOLOGNA
Prof.ssa Levrini Olivia
Università degli Studi di MILANO:
Prof. Giliberti Marco
Università degli Studi di NAPOLI "Federico II":
Dott. Minichini Ciro
Università degli Studi di PAVIA:
Prof.ssa De Ambrosis Anna
Università degli Studi di UDINE:
Prof. Santi Lorenzo
Università degli Studi di PALERMO:
dott. Fazio Claudio
Università degli Studi di TORINO:
Prof.ssa Rinaudo Giuseppina
Università degli Studi di ROMA "La Sapienza":
Prof. Tarsitani Carlo
Università degli Studi di BARI:
Dott.ssa Stella Rosa
Università degli Studi di MODENA e BOLZANO:
Prof. Corni Federico
Università degli Studi di LECCE
Prof. Bochicchio Mario
Università degli Studi di TRENTO:
Prof. Oss Stefano
SEGRETERIA DIDATTICA e di DIREZIONE
Ripartizione Didattica - Sez. Servizi agli Studenti e ai Laureati
in collaborazione con
Dipartimento di Fisica
SSIS sede di Udine
[email protected]
Master universitario di II livello in
Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento
aa.aa. 2005/2006 – 2006/07
PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Attività formative
I. Generali
Fondamenti di Meccanica Quantistica (w)
Fondamenti di Relatività generale e ristretta (w)
Fisica modena
Dai concetti fondamentali alle proposte per la didattica di fisica quantistica e relatività (w)
Concetti fondanti per un percorso di base di relatività
Il nuovo modo di pensare della fisica quantistica e il formalismo di Dirac
La crisi della fisica classica e la nascita della fisica moderna
Studio di casi
Meccanica statistica e fisica della materia
Astrofisica, cosmologia e particelle
Problem Solving per l'Orientamento formativo in ambito disciplinare
Fisica del nucleo
Modellizzazione in fisica
II. Caratterizzanti
Proposte didattiche di fisica quantistica in letteratura: analisi comparata
Teoria dei campi e proposte didattiche di fisica quantistica. La proposta di Milano
Impostazione alla Dirac. La proposta didattica di Udine per la fisica quantistica
Impostazione alla Feynman. La proposta didattica di Torino per la fisica quantistica
Introduzione alla meccanica quantistica come teoria dei sistemi lineari
Ricostruire la relatività in prospettiva didattica: la proposta di Taylor e Wheeler
Le interpretazioni di Einstein e Minkowski a confronto secondo la proposta di Taylor e Wheeler
Verso la relatività generale: possibili interpretazioni del principio di equivalenza
Esperimenti didattici di fisica moderna
Natura dell’attività formativa
Ore assegnate
workshop
workshop
materiali a distanza
workshop
materiali a distanza
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in presenza
lezioni in rete telematica
sw in rete
lezioni in presenza e a distanza
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
5
5
5
20
10
20
5
20
5
10
10
5
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
lezioni in rete telematica
presentazione e discussione in rete
telematica
Laboratorio in presenza, analisi
dati e reporting a distanza
5
20
20
20
15
15
10
5
10
attività in rete telematica
attività in rete telematica
attività in rete telematica
attività in rete telematica
lezioni in rete telematica e in
presenza
lezioni in rete telematica e in
presenza
10
10
10
10
20
III. Progettuali
Progettazione ed elaborazione di schede di lavoro in classe
Discussione in rete telematica delle proposte didattiche
Discussione dei progetti in presenza
Progettazione di PSO in fisica
attività a distanza
attività in rete telematica
attività per gruppi e collettive
attività a distanza
30
20
10
10
IV. Situate
Attività in classe con gli studenti di fisica quantistica, relatività o fisica della materia
Analisi e documentazione dell'attività
Discussione in rete durante la sperimentazione didattica
Preparazione materiali per Sperimentazione di PSO in Fisica
Sperimentazione PSO di fisica
Analisi e documentazione dell'attività
Discussione sperimentazione PSO
Documentazione PSO
sperimentazione didattica
studio e rielaborazione
forum
predisposizione materiali
sperimentazione didattica
studio e rielaborazione
forum
analisi e documentazione
30
15
15
5
5
30
5
5
documentazione e discussione in
rete
10
Esecuzione esperimenti: Misura della carica dell'elettrone, Frank&Hertz, Spettri di emissione e di
assorbimento, Spettro dell'atomo di idrogeno, Misura di e/m, Effetto fotoelettrico, Risonanza di spin
dell'elettrone, Diffrazione ottica, Diffrazione di elettroni, Assorbimento ottico, Legge di Malus,
Polarizzazione ottica, Effetto Hall e misura della tensione di Hall, Emissione incandescente, L'energia
trasportata dalla luce
Laboratorio didattico sulle proposte di fisica quantistica I
Laboratorio didattico sulle proposte di fisica quantistica II
Laboratorio di problem solving per l'orientamento (PSO)
Laboratorio di didattica sulla proposta di relatività
Tecniche di analisi di fisica della materia e proposte didattiche dai laboratori Masem
Modellizzazione al computer ed esempi
Formazione all'utilizzo della piattaforma di e-learning
suscettibile di modifiche e/o integrazioni
40
10