Preparazioni di esperienze didattiche 1
A.A. 2019/2020
Obiettivi formativi
L'insegnamento intende fornire i primi strumenti e metodi per la preparazione, l'esecuzione e la comprensione ai fini didattici per la scuola superiore di alcune esperienze di laboratorio riguardanti l'elettromagnetismo e la fisica moderna.
Risultati apprendimento attesi
Padronanza degli argomenti del programma; conoscenze di base degli aspetti teorici e procedurali della didattica inquiry based; capacità di analisi e di sintesi che consentono agli studenti di affrontare situazioni didattiche diversificate in dipendenza dal contesto.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
La strategia didattica adottata è frutto delle più recenti ricerche in didattica della fisica ed è volta a favorire un'appropriazione personale dei contenuti e dei metodi sperimentali illustrati nel corso secondo una didattica IBSE (Inquiry Based Science Education).
L'allievo del corso sarà spinto a porsi domande e formulare problemi per la cui soluzione dovrà imparare a progettare con l'aiuto del docente e, successivamente, a montare e a eseguire alcune esperienze di laboratorio con finalità didattiche, in base a criteri di efficacia e di opportunità sperimentale che verranno stabiliti di volta in volta a partire da risultati di ricerca in didattica della fisica. Quando possibile, verranno utilizzati specifici kit sperimentali elaborati per la didattica della fisica nella scuola superiore.
Inoltre, per favorire ulteriormente l'appropriazione personale dei temi di fisica affrontati, saranno presentati e discussi con gli allievi alcuni degli aspetti epistemologici dei principali concetti fisici trattati a lezione.
Teoria degli errori
Introduzione al significato del laboratorio sperimentale in fisica; analisi degli errori, valore medio, varianza, deviazione standard della media, cifre significative, distribuzioni, distribuzione normale, propagazione degli errori, compatibilità di due misure, medie pesate, fit lineare.
Esperienze di meccanica con "metro e orologio" e con sensori di moto e di forza (teorema del campionamento)
1) Oscillazioni, moto armonico e moto periodico non armonico
2) Oscillazioni smorzate
3) Pendoli, molle, pendoli accoppiati
4) Modi normali e battimenti
5) Moto di un'altalena
Ottica geometrica:
6) Leggi di Snell
9) Luce, colori e loro visione
L'allievo del corso sarà spinto a porsi domande e formulare problemi per la cui soluzione dovrà imparare a progettare con l'aiuto del docente e, successivamente, a montare e a eseguire alcune esperienze di laboratorio con finalità didattiche, in base a criteri di efficacia e di opportunità sperimentale che verranno stabiliti di volta in volta a partire da risultati di ricerca in didattica della fisica. Quando possibile, verranno utilizzati specifici kit sperimentali elaborati per la didattica della fisica nella scuola superiore.
Inoltre, per favorire ulteriormente l'appropriazione personale dei temi di fisica affrontati, saranno presentati e discussi con gli allievi alcuni degli aspetti epistemologici dei principali concetti fisici trattati a lezione.
Teoria degli errori
Introduzione al significato del laboratorio sperimentale in fisica; analisi degli errori, valore medio, varianza, deviazione standard della media, cifre significative, distribuzioni, distribuzione normale, propagazione degli errori, compatibilità di due misure, medie pesate, fit lineare.
Esperienze di meccanica con "metro e orologio" e con sensori di moto e di forza (teorema del campionamento)
1) Oscillazioni, moto armonico e moto periodico non armonico
2) Oscillazioni smorzate
3) Pendoli, molle, pendoli accoppiati
4) Modi normali e battimenti
5) Moto di un'altalena
Ottica geometrica:
6) Leggi di Snell
9) Luce, colori e loro visione
Prerequisiti
Si richiede una conoscenza dei principali argomenti di meccanica e di ottica geometrica e di alcuni elementi di teoria dei colori.
Metodi didattici
Lezioni e lavoro in laboratorio. Active Learning , inquiry based lessons strutturati col metodo delle 5E. Esempi di drammatizzazione di argomenti scientifici.
Frequenza: obbligatoria
Frequenza: obbligatoria
Materiale di riferimento
A. Arons: guida all'insegnamento della fisica
TEMI Project booklets
Due articoli di ricerca del gruppo di didattica della fisica dell'università di Milano
Taylor: Teoria degli errori
TEMI Project booklets
Due articoli di ricerca del gruppo di didattica della fisica dell'università di Milano
Taylor: Teoria degli errori
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova orale, che si compone di due parti:
- una prima parte è tesa a verificare le conoscenze teoriche acquisite nel corso e la capacità acquisita di progettare ed effettuare esperimenti didattici di tipologia simile a quelli proposti durante il corso;
- una seconda parte riguarda la discussione di un elaborato (progetto) svolto dallo studente, eventualmente in gruppo, su tematiche proposte dai docenti del corso.
- una prima parte è tesa a verificare le conoscenze teoriche acquisite nel corso e la capacità acquisita di progettare ed effettuare esperimenti didattici di tipologia simile a quelli proposti durante il corso;
- una seconda parte riguarda la discussione di un elaborato (progetto) svolto dallo studente, eventualmente in gruppo, su tematiche proposte dai docenti del corso.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
Laboratori: 24 ore
Lezioni: 28 ore
Lezioni: 28 ore
Turni: