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Università degli Studi di Udine

Dipartimento di Scienze Matematiche, Informatiche e Fisiche (DMIF) Unità di Ricerca in Didattica della Fisica (URDF)

Via delle Scienze 208, 33100 Udine – tel +39 0432 558211 – fax -8222 - 8230 www.fisica.uniud.it/URDF/

1 Udine 14.11.16

Piano Lauree Scientifiche 2014-2015

Orientamento e Formazione degli Insegnanti – Area Fisica

Rendiconto Scientifico DEL PROGETTO

IDIFO5 – Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento -2014/16

Unità Operativa di Udine

Responsabile: Marisa Michelini

[email protected]

Sedi Cooperanti

Università degli studi di: Bari (UniBA), Basilicata (UniBAS), Bologna (UniBO), Cagliari (UniCa), Cosenza (UniCAL),Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Torino (UniTO), Trieste (UniTS), Udine (UniUD) e INFN Nazionale, INFN – Sezione di Trieste, INFN – Gruppo Collegato di Udine.

Referenti di sede – Comitato Scientifico Angelini Leonardo (UniBA), Serio Carmine (UniBAS), Levrini Olivia (UniBO), Buderi Luciano (UniCa), Bonanno Assunta (UniCAL), Marzoli Irene (UniCAM), Gambi Cecilia e Straulino Samuele (Firenze), Robotti Nadia (UniGE), Rossi Pier Giuseppe e Magnoler Patrizia (UniMC), Giliberti Marco Alessandro (UniMI), Corni Federico (Modena e Reggio Emilia), Fazio Claudio e Mineo Sperandeo Rosa Maria (UniPA), De Ambrosis Anna (UniPV), Guerra Francesco (UniRM-La Sapienza), Altamore Aldo (UniRM-Tre), Bochicchio Mario e Longo Antonella (UniSalento), Montalbano Vera A (UniSI), Oss Stefano (UniTN), Leone Matteo (UniTO), Peressi Maria (UniTS), Santi Lorenzo e Michelini Marisa (UniUD), Romeo Bassoli, Andrea Vacchi, Fabbri Franco (INFN – Nazionale - Comunicare Fisica), Della Torre Silvia (Sezione INFN TS), Pauletta Giovanni (Gruppo Collegato INFN UniUD).

Sito del progetto http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/index.htm

Piattaforma di e-learning http://idifo.fisica.uniud.it/uPortal/render.userLayoutRootNode.uP

Introduzione

Il progetto IDIFO5 ha attuato quanto previsto nelle linee guida del Piano PLS nazionale, con la collaborazione a vario titolo e impegno delle seguenti 20 Università degli Studi e istituti di ricerca: Università degli studi di: Bari (UniBA), Basilicata (UniBAS), Bologna (UniBO), Cagliari (UniCa), Cosenza (UniCAL),Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Torino (UniTO), Trieste (UniTS), Udine (UniUD) e

INFN Nazionale, INFN – Gruppo Collegato di Udine della Sezione di Trieste per azioni differenziate di innovazione didattica e formazione degli insegnanti. Esso ha compreso le seguenti attività progettate ed approvate in IDIFO4 per gli aa.aa 2012-14 in termini di prosecuzione di attività già sperimentate (attività

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mailto:[email protected]

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Unità di Ricerca in Didattica della Fisica (URDF) dell’Università degli Studi di Udine DMIF - Dipartimento di Scienze Matematiche, Informatiche, Fisiche CIRD Centro Interdipartimentale di Ricerca Didattica Via delle Scienze 206, 33100 Udine tel +39 0432 558211 – fax +39 0432 558230 - [email protected] - www.fisica.uniud.it/URDF/

2 Udine 10 ottobre 2016

1-7) ed altre attività proposte a seguito di richieste delle scuole e nuove idee progettuali emerse durante l’attuazione del I anno di IDIFO4 (attività 8-16): Le attività previste e realizzate sono state:

1. laboratori coprogettati con gli insegnanti per l’apprendimento: a. scientifico nella Scuola di Base (Scuola dell’infanzia, primaria e secondaria di primo

grado) e b. della fisica nella Scuola secondaria di secondo grado (Laboratori PLS realizzati nella

forma di Laboratori Didattici, Masterclass integrate nell’attività curricolare, Lab di esperimenti avanzati)

2. laboratori per lo sviluppo professionale degli insegnanti basati sull’analisi di ricerca dell’innovazione didattica e dei processi di apprendimento dei ragazzi nella didattica laboratoriale in campo scientifico,

3. Chiusura del Master IDIFO4, 4. Completamento del Corso di Perfezionamento sulla Fisica Moderna per insegnanti di Scuola

secondaria Superiore, 5. prestito alle scuole di materiali didattici per favorire la realizzazione di attività laboratoriali da

parte delle singole scuole, 6. realizzazione dell’iniziativa IPPOG MasterClass 7. proposte di approfondimento per gruppi di ragazzi interessati ad effettuare tesine di maturità

sulla fisica moderna (lab Maturità), 8. un concorso-percorso “Adotta Scienza ed Arte nella scuola primaria” per studenti di scuola

primaria, che si configuri come attività di potenziamento della didattica trasversale e laboratoriale in tale tipo di scuola a partire dall’analogo concorso per la scuola secondaria: progettazione, coinvolgimento delle scuole ed attuazione con 20 classi di due diverse Regioni,

9. Esposizione della mostra interattiva Giochi Esperimenti Idee (GEI) – 250 esperimenti da fare in contesto informale – per realizzare Laboratori Concettuali basati sull’Esplorazione e l’Operatività (CLOE) rivolti alla scuola di base ed oggetto di formazione degli insegnanti,

10. Convegni e seminari (uno per la scuola di base ed uno per la scuola secondaria superiore) di presentazione delle caratteristiche e dei risultati dei laboratori PLS basati sulla ricerca, attuati nell’ambito di IDIFO, portando così ad estendere le buone esperienze fatte per voce degli stessi insegnanti che ne sono stati protagonisti,

11. partecipazione a MEDIAEXPO di Crema con laboratori CLOE del Progetto PLS IDIFO5, 12. partecipazione al salone dell’Orientamento ed alla manifestazione YOUNG con proposte di

orientamento formativo basato sulla laboratorialità (laboratori orientanti) 13. Scuole estive per ragazzi di scuola secondaria 2014 e 2015 14. Azioni per la riduzione degli abbandoni

Il progetto ha previsto inoltre la realizzazione di attività conclusesi nel 14/15: Scuola nazionale sulla didattica laboratoriale per insegnanti di scuola secondaria; pubblicazione di materiali tematici di didattica laboratoriale. Nella sua globalità il progetto ha previsto attività sia con insegnanti, sia con studenti.

La ricerca didattica ha costituito fonte e strumento di materiali e metodi di lavoro. Il progetto IDIFO5 si è avvalso infatti dei risultati di ricerche didattiche in fisica e di materiali messi a punto nell’ambito di tali ricerche e nei Progetti IDIFO1 (2006-2008), IDIFO2 (2009), IDIFO3 (2010-2012) e IDIFO4 (2012-2013), 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.





L’attuazione del progetto è stata possibile e si è arricchita grazie alla collaborazione con enti e associazioni internazionali e locali, tra i quali hanno fornito i contributi più rilevanti sul piano scientifico-culturale: il GIREP (Groupe International de la Recherche Educative in Physique), INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare sede nazionale, sezione di TS e gruppo coordinato di Udine), Comune di Udine, Consorzio europeo progetto HOPE (che ha coinvolto 70 università europee), le 20 università e istituti di ricerca che hanno collaborato a IDIFO5; l’associazione culturale Esplica; SIF (Società Italiana di Fisica), AIF (Associazione Insegnamento della Fisica), l’Associazione culturale nuovi orizzonti, le scuole del territorio.

La realizzazione delle attività è stata possibile grazie alla sinergia con altri progetti: - il progetto di diffusione della Cultura scientifica LACOMGEI, promosso dal CIRD dell’UNIUD e

condotto dall’URDF dell’università di Udine (Progetto LACOMGEI (marzo 2015- febbraio 2016) Finanziato L.113/1991 - MIUR diffusione della cultura scientifica con la scuola e per la scuola)

- il progetto europeo HOPE, per l’innovazione nella didattica della fisica, di cui l’Università di Udine è partner e l’URDF è il gruppo scientifico di riferimento

- il Master PFDS promosso dal MIUR, e il cui progetto scientifico locale è affidato a M Michelini e attuato dall’URDF

- Il progetto Cosmonauti, promosso dal Centro Nuovo Orizzonti di Udine - La manifestazione annualmente organizzata dal Comune di Udine “energia in Gioco” -

A carico del bilancio del presente progetto sono state imputate soltanto le attività in presenza e a distanza a carico dell’Università di Udine.

Tutta l’offerta didattica a distanza per la formazione degli insegnanti nel Master IDIFO si è avvalsa di risorse messe a disposizione dalle sedi cooperanti, che hanno organizzato laboratori e insegnamenti per il Master. Tali attività sono state svolte a titolo non oneroso per quanto riguarda la docenza, offerta gratuitamente dai docenti delle sedi universitarie cooperanti. I costi sono stati pertanto relativi alla gestione del Progetto IDIFO5 (allestimento e manutenzione piattaforma e-learning, segreteria didattica, tutor in rete, …) dei relativi laboratori in presenza a Udine e delle Scuole per studenti ed insegnanti, oltre ai Premi per Adotta Scienza ed Arte.

Le attività previste nel progetto sono tutte state svolte. Di seguito se ne descrivono le caratteristiche essenziali, le modalità attuative, i principali dati sull’impatto del progetto in particolare sulle scuole del territorio e alcuni principali esiti.

1. LABORATORI COME MODULI FORMATIVI PER INSEGNANTI E STUDENTI – Attività 1, 2, 6, 7, 11

I laboratori sono stati tutti di impostazione PLS(1), basati sul coinvolgimento degli insegnanti nella co-progettazione e implementazione di interventi di apprendimento basati sull’esplorazione di situazioni problema, monitoraggio degli apprendimenti degli studenti direttamente impegnati in attività (hands-on e minds-on) basate su strategie e metodi qualificati da ampie sperimentazioni di ricerca didattica sull’apprendimento attivo. Essi hanno differito per la durata delle fasi preparatorie, di sperimentazione e di valutazione. Sono tutti di 3 cts (cfu) corrispondenti a 30 ore, condotte in presenza o a distanza e sono stati dei seguenti tipi.

Laboratori PLS – Didattica Laboratoriale- 6-10 h: formazione generale e caratterizzante, 4-6 h: progettazione didattica, 12-20 h: sperimentazione con studenti; 4-6 h analisi dati e rielaborazione.

LabIDIFO4 – Laboratori di formazione insegnanti PLS - 14 h: formazione generale e caratterizzante, 5 h progettazione didattica, 6 h sperimentazione con studenti, 5 h analisi dati e rielaborazione.

1 L’impostazione corrisponde alle scelte effettuate nelle linee guida. Essi talvolta comportano un numero maggiore di ore di co-progettazione rispetto allo standard di 10 ore PLS, perchè la loro fondazione sulla ricerca richiede un’impegnativa attività di formazione iniziale e progettazione, così come il monitoraggio e l’analisi di dati di apprendimento comporta una modifica delle percentuali orarie sulle diverse attività.





MasterClass sulla Fisica Moderna – 4-6 h: progettazione didattica; 6-8 h: preparazione degli studenti e pre-test; 8-9 h di interactive lectures, laboratorio sperimentale e laboratorio di simulazione presso l’UniUD; 6-8 ore completamento e valutazione studenti; 4-6 h analisi e valutazione esiti.

LEA – Lab. Esperimenti di fisica avanzata– Attività condotte congiuntamente da insegnanti e docenti universitari per esperimenti didattici a gruppi non facilmente trasferibili/trasportabili a scuola (es: misura intensità luminosa in figure di diffrazione e polarizzazione ottica, resistività in funzione della temperatura in metalli, semiconduttori e superconduttori, misura e/m, misura coefficiente di Hall, esperimenti di effetto Ramsauer, esperimenti di superconduttività (4 h in presenza che si raccordano con una fase di preparazione (2-4 ore) e una fase di completamento e valutazione (8-10 ore).

LM – Laboratorio Maturità (Approfondimenti per la maturità) – Percorsi ed esperimenti condotti con gruppi di ragazzi interessati a approfondire operativamente la fisica per l’esame di stato (5-15 ore in presenza e altrettante di rielaborazione personale e/o con l’insegnante);

CLOE – Conceptual Labs of Operative Exploration – Attività con studenti di esplorazione concettuale in contesti operativi (1-3 ore), che si collegano con 14-16 h di regolare attività didattica dei docenti.

IPPOG Masterclass sulle particelle elementari, a cui partecipano 70 università nel mondo (http://www.physicsmasterclasses.org/mc.htm e http://www.physicsmasterclasses.org/mc.htm) di una giornata di seminari, analisi dati, riepilogo e confronto dei risultati in collegamento con CERN. Anche per questa attività di 8 h in presenza è stato previsto un seminario introduttivo svoto presso le scuole di 4 h e un approfondimento e valutazione a scuola di 4-8 h.

Tali attività sono state svolte nel periodo 2014-16 secondo le modalità di seguito descritte e suddivise per anno e si sono sviluppate in continuità con quelle attuate nell’anno precedente e sintetizzate nell’allegato A.

Laboratori svolti nel periodo 2014-15 Tabella 1 - Laboratori IDIFO periodo 14/15 (attività ulteriori rispetto alle già previste nel Master IDIFO)

Descrizione Sede Incontri Periodo h Insegnanti

Fluidi in Equilibrio e Galleggiamento

IC Rivignano 4+2 Sett 14-Nov 14+Mar/Apr15 20 30

Energia in gioco Reinventore

Giardino del Torso Udine

1 Dic 2014 4 71

Tabella 2 - Laboratori PLS scuole superiori periodo 14/15

Descrizione attività Sede N

Incontri Periodo h URDF h docenti h coprog/valut stud ins

Perc. RTL/Moto LS Copernico UD 7 nov.dic 14 12 13 5 15 1

Perc. RTL/Moto LS Copernico UD 7 nov.dic 14 12 13 5 15 1

Perc. Elettromagnetismo ISIS "Manzini" S. Daniele del Friuli

1 apr-15 5 15 10 17 1

Percorso MQ e esp FH UNID 1 16-apr-15 4 16 10 10 2

Tabella 3 - Laboratori CLOE scuole superiori periodo 14/15



Laboratori CLOE sul concetto di Energia (nell’ambito della collaborazione con il Comune di Udine per l’attuazione di “Energia in gioco - dicembre 2014”)

Energia come grandezza fisica dei sistemi che si

trasforma

ISIS Malignani Udine

1 3- Dic 2014 2 16 10 22 2

1 3- Dic 2014 2 16 10 24 2

1 4- Dic 2014 2 16 10 20 2



http://www.physicsmasterclasses.org/mc.htm

http://www.physicsmasterclasses.org/mc.htm



1 4- Dic 2014 2 16 10 26 2

Laboratori CLOE di esplorazione sperimentale e con sensori on-line nell’ambito del Salone dello Studente feb. 2015

Superconduttività UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 25 8

Diffrazione della luce UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5

15 4

Stati e processi termici UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5

20 4

misura della velocità della luce

UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 10

4

l’oscillatore massa-mossa con sensori di moto

UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 16

8

Esperimenti e modelli di astronomia del sistema sole-terra-luna

UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 17

8

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica

UNIUD 1 23-apr-15 5 10 5 36

2

Tabella 4 - LEA- Laboratori Esperimenti Avanzati (2014/15)(

Argomento ore Sessioni Sede Data N

stud N

doc N

Scuole

CE- Conduzione elettrica nei solidi: un percorso concettuale basato su esperimenti. Misura della resistività in funzione della temperatura di superconduttori, metalli e semiconduttori. Effetto Hall. Misura della

costante di Hall per materiali diversi.

4 1 Udine 09-apr-

15 30 3 1

RT- Misure di resistività in funzione della temperatura di superconduttori, metalli e semiconduttori e di coefficiente Hall per metalli e

semiconduttori. Esplorazione dei fenomeni di superconduttività 4 1 Udine

14-apr-15

11 2 2

SC- Superconduttività: dall’esplorazione delle proprietà di conduzione elettrica e magnetiche alla costruzione di modelli fenomenologici. Misura della resistività in funzione della temperatura di superconduttori, metalli e semiconduttori. Effetto Hall. Misura della costante di Hall per materiali

diversi.

4 1 Udine 30-apr-

15 32 3 3

Tabella 5 – Laboratori Masterclass sulla fisica Moderna (15/16)

Argomento ore Sessioni

Sede Data N

stud N

doc N

Scuole

MQ- MECCANICA QUANTISTICA Fondamenti concettuali della meccanica quantistica

9 1 Udine 17-apr-15 35 4 4

SC - Fenomenologia e modelli della superconduttività 9 1 Udine 24-apr-15 7 3 3

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 9 1 Udine 05-mag-15 36 3 1

Tabella 6 – Attività in Mostra GEI e Laboratori CLOE scuole I ciclo periodo 14/15

Descrizione attività Sede N turni Periodo h URDF h docenti h coprog/valut Stud SE Stud SM ins

Lab. CLOE sul concetto di energia per la scuola del I ciclo svolti nell’ambito di Energia in Gioco

Tipi di energia e loro trasformazioni

Giardino del Torso Udine

1 Dic 2014 1 16 10 22 1

1 Dic 2014 1 16 10 24 1

1 Dic 2014 1 16 10 17 1

Tot 3 3 17 46 3

Attività in mostra GEI Lab. CLOE per la scuola del I ciclo svolti nell’ambito della esposizione della mostra GEI

Vista alla mostra GEI e Lab CLOE

Nuovi Orizzonti UD

27 Marzo 15 1 16 10 450 125

44

Lab CLOE su Fluidi e fenomeni magnetici

Mediaexpo 12 6-7-8 nov

2014 1 16 10 123

12





Laboratori svolti nel periodo 2015-16 Le attività svolte nel periodo 2015-16 sono di seguito sintetizzate, rinviando all’appendice C per una esemplificazione delle valutazioni effettuate dagli studenti). Sono state realizzate complessivamente 37 attività laboratoriali per l’insegnamento delle scienze di base

nella scuola secondaria che hanno coinvolto complessivamente 1118 studenti: 821 della scuola secondaria

superiore (95% dei quali di classi IV e V); 297 della scuola secondaria di I grado.

Tabella 7 - Laboratori IDIFO periodo 15/16 (attività ulteriori rispetto alle già previste nel Master IDIFO)

Descrizione Sede Incontri Periodo h Insegnanti Scuole

SP SS

Formazione sulla ottica fisica come ponte per la costruzione della meccanica quantistica nella scuola secondaria (Trieste)

LS Galilei (TS) e UNIUD

6 Aprile-Maggio

2016 34 11

2

Formazione sulla polarizzazione UniVR 2 23-24 Aprile 16 8 8 1

Fenomeni Magnetici (formazione e progettazione) (Verifica e valutazione)

IC Rodari (UD) 4 Ott 15-dic 15 Gen-Apr 16

16 8,5

21

5 1

Fenomeni Termici Carpi (MO) 1 29/1/16 4 4 1

Fenomeni Magnetici; Regia sui percorsi tematici P1-P8; Laboratorio Fluidi GEI; Laboratorio Fenomeni termici : esperimenti del percorso

Udine 4 Ottobre

novembre 2015 12 84

SFP

LABORATORI DIDATTICI PER STUDENTI DELLA SCUOLA SUPERIORE. La risposa delle scuole secondarie superiori alle proposte di IDIFO5 è stata ampia (ben oltre il doppio di quanto preventivato, in particolare su certe tematiche come ad esempio l’ottica fisica) e ha coinvolto nel biennio 2015-16 complessivamente 998 studenti e 67 docenti di 102 classi di 25 scuole superiori delle province di UD, PN, GO, TS, TV, BL, VI, VE, TN, PG.

Tutti gli studenti frequentavano una delle ultime tre classi delle scuole superiori come specificato nella seguente tabella riepilogativa per le quattro tipologie di laboratori realizzati a cura dell’URDF

Tabella 8. Sintesi dei laboratori per studenti organizzati nel periodo apr 2015 – apr 2016

classi 3 Classi 4 Classi 5 N classi

N alunni classi 3

N alunni classi 4

N alunni classi 5 alunni N. Ins

Masterclass 3 12 38 53 12 38 337 387 26

LEA 0 1 8 9 0 10 124 134 8

LD 0 12 2 14 0 99 47 146 10

Lab CLOE 2 11 11 24 8 79 90 177 18

Legenda: Masterclass (4-6h prog.; 4-6 h preparazione studenti; 8-9 h attività presso UNIUD; 4-6 h completamento e verifica; 4-6 h verifica e valutazione); LEA: Laboratori su esperimenti avanzati e Lab Cloe (4-6h prog.; 4-6 h preparazione studenti; 4 h attività presso UNIUD; 6-8 h completamento e verifica; 4-6 h verifica e valutazione).

MASTERCLASS su Meccanica quantistica, ottica fisica, superconduttività. Sono state complessivamente realizzate 11 Masterclass su Meccanica Quantistica, Ottica Fisica, di cui 7 nel periodo novembre 2015-febbraio 2016. Nel periodo aprile 2015-aprile 2016 hanno coinvolto 387





studenti di 23 classi accompagnati da 26 docenti. 10sono state le scuole coinvolte provenienti da cinque province (Udine 2 scuole, Gorizia 2 scuole, Treviso 4 scuole, Vicenza 1 scuola, Belluno 1 scuola). Le sessioni di MasterClass di Meccanica quantistica e Ottica fisica sono state raddoppiate rispetto a quelle preventivate per soddisfare la pressante richiesta delle scuole.

Tabella 9. Riepilogo MarterClass sulla fisica Moderna organizzate nel periodo 2015/16

Argomento ore Sessioni Sede Data N scuole Scuola N classi N stud N. Ins


8 1 Udine 26-nov-15 4 LS, LC 13 76 4

SC - Fenomenologia e modelli della superconduttività 8 1 Udine 27-nov-15 5 LS, LC, IPSIA

6 42 3

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 8 1 Udine 30-nov-15 1 LS 2 9 1


8 1 Udine 17-dic-15 2 LS 5 56 4

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 8 1 Udine 13-gen-16 1 LS 3 59 4

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 8 1 Udine 14-gen-16 1 LC 3 14 1

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 8 1 Udine 15-gen-16 2 IPSIA, LS 4 53 4

LEA-LABORATORI DI ESPERIMENTI AVANZATI.

I laboratori di esperimenti avanzati sono stati svolti in 8 sessioni, di cui 5 nel periodo novembre 15-aprile 16, sugli esperimenti scelti dalle scuole come dettagliato nella successiva tabella. Hanno coinvolto complessivamente 177 studenti di 24 classi con 18 insegnati provenienti da 12 scuole di 4 province (Udine 3 scuole; Pordenone 2 scuole; Treviso 2 scuole; Belluno 1 scuola).

Tabella 10 – Riepilogo Laboratori Esperimenti di fisica avanzata (2015/16)

Argomento ore Sessioni Sede Data N scuole Scuola N classi N stud N. Ins

Conduzione elettrica nei solidi: un percorso concettuale basato su

esperimenti 3,5 1 Udine 21-gen-16 2 LS 2 27 1

Esperimenti di fisica avanzata: Misura della velocità della luce

3 1 Udine 25-gen-16 1 LS 1 20 2

Esperimenti di fisica avanzata: Misura della velocità della luce e Hall

3,5 1 Udine 26-gen-16 1 LS 2 12 2

Esperimenti di fisica avanzata: Effetto Hall - e/m

3,5 1 Udine 28-gen-16 2 LSA 2 29 2

Esperimenti di fisica avanzata: Misura della velocità della luce e e/m

3,5 1 Udine 04-feb-16 2 LS 3 16 2

LD- LABORATORI DIDATTICI (2015/16) Attività svolte nelle classi.

Tabella 11 - Riepilogo Laboratori Didattici (2015/16)

Argomento ore Sessioni Sede Data N

scuole Scuole

N classi

N. Stud

N. Ins

SC - Fenomenologia e modelli della superconduttività

3 1 Udine 11-feb-16 1 LS 2 47 2

Polarizzazione, Misurazione Quantistica, Stato e sovrapposizione, Traiettoria Entanglement

9 3 Perugia 08-10-

12/02/2016

1 LS 1 19 1

Polarizzazione, Misurazione Quantistica, Stato e sovrapposizione, Traiettoria Entanglement

9 3 Perugia 08-11-

13/02/2016

1 LS 1 23 1

Polarizzazione della luce e modello a fotoni, 10 4 Trieste 21-23-25- 1 LS 2 35 2





Misurazione quantistica, birifrangenza. Stato e sovrapposizione. Traiettoria, interferenza

quantistica e entanglement

30/01/2016

LABORATORI MATURITA’ e LABORATORI CLOE). Sono state realizzate 5 sessioni di laboratori didattici tipo laboratorio per la maturità (in vista dell’approfondimento per l’esame di stato) (4 nel periodo nov. 15-apr-16) e l4 sessioni di laboratori CLOE, di esplorazione concettuale di percorso didattici come attività di problem solving per l’orientamento formativo (6 nel periodo nov. 15-apr-16). Tabella 12 - Laboratori Maturità (2015/16)

Argomento Ore Sessioni Sede Data N

scuole Scuole

N classi

N. Stud

N. Ins

OT-Fenomeni ottici ed in particolare di ottica ondulatoria (diffrazione, polarizzazione della luce)

3,5 1 Udine 12-gen-

16 3 LS, ISIS 7 65 6

OT- Fenomeni ottici ed in particolare di ottica ondulatoria (diffrazione, polarizzazione della luce)

3,5 1 Udine 19-gen-

16 2 LS 1 16 1

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 3 1 Udine 12-feb-

16 1 LS 2 47 2

OT - Diffrazione e polarizzazione ottica 5 1 Udine 22-apr-

16 2 LS 2 45 2

Tali laboratori hanno coinvolto complessivamente 280 studenti di 23 e 18 docenti provenienti da 10 istituti delle province di Udine (2); Pordenone (3), Treviso (2), Trieste (1), Perugia (1). Tabella 13 - Laboratori CLOE scuole superiori periodo 15/16 come laboratori di autovalutazione per l’orientamento formativo (Laboratori di esplorazione sperimentale e con sensori on-line

proposti nell’ambito del Salone dello Studente feb. 2015)



Superconduttività UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 25 8

Diffrazione della luce UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 15 4

Stati e processi termici UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 20 4

misura della velocità della luce UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 10 4

l’oscillatore massa-mossa con sensori di moto

UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 16 2

esperimenti e modelli di astronomia del sistema sole-terra-luna

UniUD 1 6-7 feb-15 4 10 5 17 3

Tot 6 24 103 25

Tutti i laboratori per studenti sono stati valutati sia sul piano degli apprendimenti, che sono oggetto di ricerche le cui analisi sono tuttora in corso, sia su quello del percepito/vissuto degli studenti. In appendice C sono riportati alcuni esempi delle valutazioni effettuate dagli studenti sui laboratori che hanno svolto. 2. MASTER M-IDIFO4 PER INSEGNANTI – Attività 3

Nell’aprile 2015 si sono concluse le ultime sessioni d’esame del Master universitario di II livello in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento” (M-IDIFO4), attivato per gli aa.aa. 2012/2013 e 2013/14 presso l'Università degli Studi di Udine. Esso è stato proposto e realizzato come iniziativa congiunta delle Unità di Ricerca in Didattica della Fisica delle seguenti Università degli Studi: Università





degli studi di: Bari (UniBA), Basilicata (UniBAS), Bologna (UniBO), Cosenza (UniCAL), Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Torino (UniTO), Trieste (UniTS), Udine (UniUD) e INFN nazionale, INFN – Sezione di Trieste, INFN – Gruppo collegato di Udine. Esso è stato proposto in attuazione a quanto previsto nelle linee guida del PLS, con particolare riguardo al Punto 3 – Attività trasversali – in merito alle competenze degli insegnanti, come sperimentazione in attuazione di quanto previsto dal Documento del Gruppo di lavoro per la Cultura Scientifica e Tecnologica “Proposte per un programma di sviluppo professionale in servizio dei docenti di discipline scientifiche”, riportato all’indirizzo

http://www.pubblica.istruzione.it/argomenti/gst/allegati/sviluppo_discipline_scientifiche.pdf Gli obiettivi formativi sono stati: 1. formazione degli insegnanti all’innovazione didattica sui temi trattati in M-IDIFO4 e sull’orientamento formativo, con particolare riguardo alla didattica laboratoriale basata sulla ricerca didattica; 2. approfondimento delle competenze degli insegnanti sugli aspetti operativi di strategie didattiche e di metodologie di analisi dati di apprendimento messe a punto a seguito di ricerche in didattica della fisica svolte in contesto internazionale da parte delle Università coinvolte; 3. innovazione nell’insegnamento scientifico con particolare riguardo ai temi di fisica moderna, di fisica in contesto e del laboratorio, mediante l’introduzione di proposte didattiche innovative sul piano delle strategie e dei metodi, oltre che dei contenuti in Laboratori PLS sui temi del Master M-IDIFO4; 4. impiego di materiali didattici per la formazione degli insegnanti messi a punto dalla ricerca didattica e utilizzati con buoni risultati nel Master IDIFO (aa 2005-2007) e nel Corso di Perfezionamento IDIFO (2008-2009) e nel Master IDIFO3 (2010-2012), realizzati nell’ambito dei Progetti PLS, con modalità blended e quindi in parte in presenza ed in parte in rete telematica, anche per la personalizzazione e la conduzione dei percorsi di apprendimento; 5. progettazione, preparazione dei materiali didattici, sperimentazione, monitoraggio, analisi dati di apprendimento e valutazione di interventi didattici sui temi del M-IDIFO4 6. messa a punto di proposte sperimentate di orientamento formativo, basate sul problem solving per l’orientamento (PSO). Tutti i richiedenti hanno potuto iscriversi al Master venendo per altro coperti con borsa di studio. Il Master ha proposto un’offerta di 156 cfu tra cui ogni corsista ha scelto il proprio percorso formativo. 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. SUPP – Supporto alle attività SPER – Sperimentazione didattica a scuola FIN – Preparazione della prova finale (Tesi) Ciascuna macroarea è stata organizzata in moduli/Laboratorio di 3 cfu, che comprendono 5 aree formative (Generale, Caratterizzante, Progettuale, Situata, Rielaborativa. Il piano formativo del Master ha previsto un esame per ciascun insegnamento di 3 cfu previsto nel piano formativo individuale, quello del PSOF (se non già previsto) e la tesi finale. La tesi ha documentato attività di sperimentazione didattica in presenza (o a distanza con studenti di scuola secondaria o altri insegnanti in formazione sui temi dei Moduli) per almeno 18 ore, di cui almeno 9 nella stessa classe. La tesi è stata discussa davanti ad una Commissione designata dal Consiglio del Master. Scopo del Master è stato formare un insegnante esperto in:

a) innovazione didattica basata sulla ricerca didattica nei contenuti e nei metodi;

b) didattica della fisica moderna (soprattutto fisica quantistica, fisica relativistica, basi scientifiche nell’ambito delle proprietà elettriche di trasporto, della superconduttività e delle nanotecnologie);





c) didattica laboratoriale con strategie di Inquiry Learning e PEC;

d) utilizzo delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione (TIC) per il superamento dei nodi concettuali in fisica;

e) formazione al pensiero teoretico in fisica ed alle attività sperimentale per la fondazione del modo di pensare quantistico e relativistico;

f) progettazione, sperimentazione e analisi dei risultati di interventi didattici di fisica in contesto;

g) attività didattiche basate su prodotti divulgativi della ricerca scientifica;

h) progettazione e realizzazione di materiali ed attività per l’orientamento formativo in fisica ;

i) analisi dei processi di apprendimento nell’innovazione didattica. Sono stati previsti in particolare i seguenti profili

Codice Master -IDIFO4 - Piani didattici dei corsisti (certificazione)

MQR Meccanica Quantistica e Relatività

FMC Fisica Moderna - Contesti e Laboratorio

IDM Innovazione Didattica e Fisica Moderna

E’ stata richiesta obbligatoriamente la frequenza ad almeno il 70% delle ore previste per le attività didattiche del corso, controllata con procedure tradizionali per le attività in presenza e con procedure informatiche per le attività a distanza. Tutti i moduli di insegnamento del Master sono stati mutuati per un percorso breve di Perfezionamento CP-IDIFO4 e CP-IDIFO5. Al termine del Master, ai corsisti che hanno svolto tutte le attività e adempiuto agli obblighi di frequenza previsti ed hanno superato la prova finale, è stato rilasciato il Titolo di Master universitario di II livello in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento”. La piattaforma di e-learning utilizzata nel Master è stata predisposta per lo specifico compito di formazione degli insegnanti a partire dall’ambiente U-Portal americano. Essa è stata più volte modificata in corso d’opera. L’integrazione delle modifiche effettuate in una struttura organica è stata necessaria per il suo riuso. Al corso di Master IDIFO 4 si sono iscritti complessivamente 12 docenti di 7 sedi diverse. Al corso di Perfezionamento CP-IDIFO4, che ha mutuato le attività formative di M-IDIFO4, si sono iscritti 4 docenti. Hanno completato il percorso formativo conseguendo il diploma di Master in Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento in 6 corsisti. Hanno completato il percorso formativo conseguendo il diploma di Perfezionamento in Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento in 2 corsisti.

3. CORSO DI PERFEZIONAMENTO CP-IDIFO5 PER INSEGNANTI – attività 4

Nel Dicembre 2015, si è concluso il Corso di Perfezionamento in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento” (CP-IDIFO5), istituito per l’a.a. 2013/2014 presso l'Università degli Studi di Udine. E’ stato proposto e sviluppato come iniziativa congiunta delle Unità di Ricerca in Didattica della Fisica delle seguenti Università degli Studi: Università degli studi di: Bari (UniBA), Basilicata (UniBAS), Bologna (UniBO), Cosenza (UniCAL), Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Torino (UniTO), Trieste (UniTS), Udine (UniUD) e INFN nazionale, INFN – Sezione di Trieste, INFN – Gruppo collegato di Udine. Esso è stato proposto in attuazione a quanto previsto nelle linee guida del PLS, con particolare riguardo al Punto 3 – Attività trasversali – in merito alle competenze degli insegnanti, come sperimentazione in attuazione di quanto previsto dal Documento del Gruppo di lavoro per la Cultura Scientifica e Tecnologica “Proposte per un programma di sviluppo professionale in servizio dei docenti di discipline scientifiche”, riportato all’indirizzo http://www.pubblica.istruzione.it/argomenti/gst/allegati/sviluppo_discipline_scientifiche.pdf





Il CP-IDIFO5, del valore di 18 CFU, ha avuto la durata di un anno accademico, prevedendo un complessive 180 ore di attività didattiche. Esso ha costituito un percorso formativo breve che mutua le attività del Master M-IDIFO4. 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. SUPP – Supporto alle attività SPER – Sperimentazione didattica a scuola FIN – Preparazione della prova finale (Project Work)

Il Project Work finale doveva 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 per almeno 6 ore. Esso è stato discusso davanti ad una Commissione designata dal Consiglio del Corso.

Gli obiettivi formativi sono stati: 1. formazione degli insegnanti all’innovazione didattica sui temi trattati in CP-IDIFO4 e sull’orientamento formativo, con particolare riguardo alla didattica laboratoriale basata sulla ricerca didattica; 2. approfondimento delle competenze degli insegnanti sugli aspetti operativi di strategie didattiche e di metodologie di analisi dati di apprendimento messe a punto a seguito di ricerche in didattica della fisica svolte in contesto internazionale da parte delle Università coinvolte; 3. innovazione nell’insegnamento scientifico con particolare riguardo ad uno dei seguenti aspetti: fisica quantistica, relatività, fisica moderna, fisica in contesto, laboratorio e tecnologie dell’informazione e della comunicazione, orientamento; 4. impiego di materiali didattici per la formazione degli insegnanti messi a punto dalla ricerca didattica e utilizzati con buoni risultati nel Master IDIFO (aa 2005-2007) e nel Corso di Perfezionamento IDIFO (2008-2009) e nel Master IDIFO3 (2010-2012), realizzati nell’ambito dei Progetti PLS, con modalità blended e quindi in parte in presenza ed in parte in rete telematica, anche per la personalizzazione e la conduzione dei percorsi di apprendimento; 5. progettazione, preparazione dei materiali didattici, sperimentazione, monitoraggio, analisi dati di apprendimento e valutazione di interventi didattici sui temi del CP-IDIFO4, mediante l’introduzione di proposte didattiche innovative sul piano delle strategie e dei metodi, oltre che dei contenuti in Laboratori PLS sui temi del Corso CP-IDIFO4; 6. messa a punto di proposte sperimentate di orientamento formativo, basate sul problem solving per l’orientamento (PSO)

Scopo del CP-IDIFO4 è stato perfezionare un insegnante in: 1. innovazione didattica basata sulla ricerca didattica nei contenuti e nei metodi; 2. didattica della fisica quantistica, oppure relativistica, oppure delle proprietà elettriche di

trasporto, oppure della superconduttività o delle nanotecnologie, ovvero di didattica in contesto o nella gestione di attività di apprendimento basate sul laboratorio;

3. didattica laboratoriale con strategie di Inquiry Learning e PEC; 4. utilizzo delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione (TIC) per il

superamento dei nodi concettuali in fisica; 5. progettazione, sperimentazione e analisi dei risultati di brevi interventi didattici sui temi

del CP_IDIFO5; 6. progettazione e realizzazione di materiali ed attività per l’orientamento formativo in

fisica. Sono stati previsti in particolare i seguenti profili di perfezionamento

Codice CP-IDIFO5 - Piani didattici dei corsisti (certificazione)

A Meccanica Quantistica e Orientamento – MQOR

B Relatività e Orientamento – RelOR





C Fisica Moderna e orientamento – FMOR

D Innovazione Didattica e Orientamento – IDOR

E Innovazione didattica e apprendimento – IDA

E’ stata richiesta la frequenza obbligatoria ad almeno il 70% delle ore previste per le attività didattiche del corso. Al termine del Corso di Perfezionamento, ai corsisti che abbiano svolto tutte le attività e adempiuto agli obblighi di frequenza previsti ed abbiano superato la prova finale è stato rilasciato l’Attestato di Frequenza al Corso di Perfezionamento in “Innovazione Didattica in Fisica e Orientamento”. Al corso di Perfezionamento CP-IDIFO5 si sono iscritto complessivamente 11 docenti di 6 sedi. Hanno completato il percorso formativo in 9 docenti.

4. PRESTITI ALLE SCUOLE DI MATERIALI DIDATTICI – Attività 5

Sono stati effettuati 23 prestiti a docenti di istituti delle scuole di base della provincia di Udine e Pordenone di sezioni

della mostra GEI (Ottica, Fenomeni magnetici, circuiti elettrici, Moto del sole, Fenomeni termici) e 2 prestiti dell’intera

mostra all’associazione culturale Nuovi Orizzonti di Udine che ha curato due esposizioni della mostra. Sono stati

inoltre effettuati 6 prestiti di kit di polarizzazione a docenti di altrettante scuole della regione per attività di ottica

fisica e introduzione alla meccanica quantistica.

5. ADOTTA SCIENZA ED ARTE NELLA SCUOLA PRIMARIA – azione 8

L’idea fondante di “Adotta Scienza ed Arte nella scuola primaria” prende spunto dal progetto didattico divulgativo del concorso “Adotta Scienza e Arte nella tua classe”, promosso dell’associazione no profit Esplica e già alla seconda edizione nelle scuole secondarie italiane. L’estensione alla scuola primaria ne modifica la natura e le modalità. 5.1 Natura dell’iniziativa. Si è proposto un concorso-percorso in cui si integrano con attività didattiche momenti di ricerca e produzione informale dei ragazzi coinvolti. In via sperimentale sono state coinvolte 20 classi della scuola primaria del Friuli Venezia Giulia, del Veneto e del Cremasco. Sono partner privilegiati della presente azione: l’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica dell’Università di Udine, il circolo culturale Nuovi Orizzonti, l’associazione Esplica, l’Istituto Comprensivo di Trescore Cremasco e MediaExpo. Sono responsabili di “Adotta Scienza ed Arte nella scuola primaria”: Franco Fabbri (Presidente di Esplica), Tullia Guerrini Rocco (Dirigente dell’IC di Trescore Cremasco, responsabile di MediaExpo), Marisa Michelini (responsabile di IDIFO5) e Victor Tosoratti (presidente del Circolo Nuovi Orizzonti). Vi collaborano l’URDF dell’Università di Udine, la rete di scuole del cremasco, Silvia Donati de Conti (MediaExpo), Gladis Capponi Omaira (IC viale San Marco VE), Alberto Pratelli (UniUD). È stata chiesta la collaborazione delle Fondazioni Golinelli, Guggenheim e Villa Manin. Il progetto ha potuto proseguire nel corso del 2015/16, grazie a con contributo regionale e il progetto dell’IC Codroipo che se ne è fatto promotore e Carico. Il responsabile del progetto per l’edizione 2015/16 è stato Fabrizio Martinuzzi dell’URDF –UNIUD. La tematica di fondo, che nella prima edizione è stata luce e visione, è stata per la seconda edizione il concetto di tempo. 5.2 Una riflessione: diffusione della Scienza con l’Arte. La relazione fra scienza e arte è presente nei capolavori di tutti i tempi. Il canone di armonia nell’architettura greca, basata sulla sezione aurea, l’opera artistica e scientifica di Leonardo, l’uso sempre più consapevole delle scoperte dell’ottica da parte degli Impressionisti e dei Puntinisti, l’arte digitale, l’ispirazione alle teorie fisico-matematiche multi-dimensionali in alcune opere di Dalì e l’organizzazione dello spazio-tempo in Escher, sono altrettanti esempi del legame





fra scienza e arte. Filosofi della scienza come Feyerabend riconoscono una unicità creativa fondante comune tra scienza e arte. Storici della scienza come Galison, e scienziati come Barrow, associano specifico valore artistico alle rappresentazioni della scienza, dai disegni di Leonardo da Vinci, alle più moderne immagini grafiche di apparati delle macchine del Cern. La musica, da Pitagora a Cartesio, dai greci, ai classici, agli interpreti contemporanei, dai dodecafonisti, alla musica frattale, da Schönberg a Pierre Boulez, a Xenakis è stata spesso esperienzialmente legata alla matematica e alla fisica. Il recente successo di iniziative come la sonificazione di dati scientifici, le esposizioni-concorso di foto di rivelatori, apparati, macchine e attrezzature scattate da fotografi professionisti all’interno dei laboratori del Cern, le iniziative sempre più frequenti che producono spettacoli scienza-arte, magari ospitati nelle caverne di un laboratorio scientifico, mostrano come l’arte costituisca, proprio per questo naturale legame con la scienza, uno dei canoni più efficaci per la sua diffusione presso il vasto pubblico. 5.3- Obiettivi del progetto “Adotta Scienza ed Arte nella scuola primaria”. Il progetto vuole proporre una serie di pratiche informali e di attività congiunte nella scuola primaria che gradualmente portino l’alunno a riflettere su un fenomeno fisico, a collegarlo con i molteplici aspetti in cui si manifesta nella quotidianità, a praticarne con semplici esperimenti la riproducibilità, a ritrovarne la presenza nelle opere d’arte di tutti i tempi fino ad incoraggiarlo a rappresentarlo con un suo originale disegno unito ad una sua frase di commento. Si propone un percorso di apprendimento che comprende per i partecipanti un ruolo attivo di diverso tipo in diversi momenti e sfocia in un disegno: una produzione da parte sua, che integra arte e scienza portando a sintesi le esperienze di apprendimento inserite nella realtà quotidiana (scuola e casa) , una sperimentata vissuta riproducibilità (scuola) e le rappresentazioni nelle opere dei grandi artisti tramite un disegno. Così non solo implicitamente ci si ricollega al legame tra scienza ed arte ricercandone eventuali tracce nella primitiva creatività dei ragazzi, ma ci si appoggia su quello che viene indubbiamente considerato il modo di espressione più significativo ed originale del bambino. Il disegno è infatti capace nel ragazzo, ancor piu del linguaggio, di rappresentare problematiche, emotività, sentimenti, contrasti ma anche stadi della necessità di passare dal vedere al capire, meccanismi del processo di apprendimento e consolidamento concettuale. Due importanti finalità sono alla base dell’iniziativa e delle modalità con cui essa è proposta. Da una parte è stata realizzata un’occasione per un percorso di buone pratiche che stimola l’apprendimento concettuale e lo fissa nella rappresentazione creativa del bambino. “ Ogni bambino viene al mondo come uno scienziato nato ma poi viene dissuaso (C. Sagan) Attività solastiche non occasionali che realizzano un percorso articolato partendo dalla realtà di tutti i giorni, affrontando poi la fase di scoperta formale dei fenomeni e quella della loro cognizione informale nelle opere d’arte “sfidando“ il ragazzo a condensare questo vissuto un un momento di creatività individuale testuale e grafica hanno indubbia valenza pedagogica. La seconda valenza del progetto è stata quella di acquisire testimonianze sulle quali basare una ricerca sullo sviluppo del processo di apprendimento di concetti scientifici in questa fase dell’evoluzione formativa. Il processo di apprendimento nasce spontaneo nella prima infanzia sviluppandosi in modo reattivo nel periodo prescolare, esplicitando il pensiero astratto e con esso la progressiva radicazione dei concetti scientifici (Vygotskij). I disegni realizzati dagli studenti offrono quindi l’occasione di esplorare i percorsi e le modalità di strutturazione del pensiero scientifico con utilizzo del linguaggio grafico. 5.4 - Il progetto “Adotta Scienza e Arte nella scuola primaria” Il progetto nella sua seconda edizione si è articolato essenzialmente in tre fasi: La prima nel contesto locale del vissuto dei ragazzi, la seconda sulla rete telematica e mondo dei media, la terza per la valutazione e la premiazione. All’iniziativa hanno partecipato 4 comprensori scolastici con oltre 300 studenti e 20 insegnanti.

6. ESPOSIZIONE MOSTRA GEI – azione 9

In collaborazione con il Corso di Laurea in Scienze della Formazione Primaria è stata offerta la MOSTRA GEI per la visita guidata da parte dei ragazzi frequentanti la scuola di base. La mostra è comprensiva di oltre 250 esperimenti da fare e non solo da guardare e viene visitata gratuitamente dalle scuole





dell’infanzia, primaria e media. Viene offerta come laboratorio didattico anche agli studenti del CdL in Scienze della Formazione Primaria. Nel periodo 2015/16 sono stati progettati e attuati 51 laboratori concettuali di esplorazione operativa (CLOE) di 0,5/2 h sui temi Ottica, Fluidi, Magnetismo, Moto del sole, Energia, Circuiti elettrici, Suono, tempo, Forze, Elettrostatica, Fenomeni termici, Polarizzazione, e 27 laboratori in visita alla mostra GEI. Le attività hanno coinvolto complessivamente 1749 studenti delle scuole del I ciclo, 118 insegnanti di 85

scuole delle province di Udine, Treviso, Crema. In tabella 14 sono dettagliate le attività.

Tabella 14 – Attività in Mostra GEI e Laboratori CLOE scuole I ciclo periodo 15/16

Descrizione attività Sede N turni Periodo h URDF h docenti Stud SI Stud SE Stud SM ins

Lab. CLOE sul concetto di energia per la scuola del I ciclo svolti nell’ambito di Energia in Gioco

Tipi di energia e loro trasformazioni

UNIUD 1 13 Nov. 15 2 16 25 1

Tot En. in gioco 1 2 25 1

Attività in mostra GEI Lab. CLOE per la scuola del I ciclo svolti nell’ambito della esposizione della mostra GEI (nov 2015)

Vista alla mostra GEI

UNIUD 2 16/11/15 20/11/15

2 54

2


UNIUD 24 16/11/15 20/11/15

24 536

38


UNIUD 1 19/11/15 22 22

1

Lab CLOE UNIUD 1 19/11/15 1 35 1

Lab CLOE UNIUD 27 16/11/15 20/11/15

30 498

37

Lab CLOE UNIUD 17 16/11/15 20/11/15

14 279

14

Tot Esposizione

GEI

Lab CLOE Mediaexpo-

Crema 3 5-6/11/15 3 41

6

Lab CLOE Mediaexpo-

Crema 11 5-6/11/15 11 228

15

Lab CLOE Mediaexpo-

Crema 1 6/11/15 1

31 3

Tot Mediaexpo 15 15 41 228 31 24

TOT 88 110 130 1287 332 118

7.CONVEGNI PER INSEGNANTI – azione 10

L’importante lavoro di analisi delle sperimentazioni effettuate dagli insegnanti che hanno partecipato alle co-progettazioni di Laboratori PLS ed anche l’analisi dei processi di apprendimento innescati da tali sperimentazioni sta dando luogo ad una serie di incontri mirati allo sviluppo professinale degli insegnanti incentrato sulla ricerca-azione. In tali incontri si stanno mettendo a punto anche modalità di documentazione del lavoro svolto. La presentazione in due Convegni di insegnanti (uno per la scuola di base ed uno per la scuola secondaria superiore) delle caratteristiche e dei risultati dei laboratori PLS basati sulla ricerca, attuati nell’ambito di IDIFO, ha portato a condividere ed estendere le buone esperienze fatte per voce degli stessi insegnanti che ne sono stati protagonisti, consentendo l’apertura di reti di collaborazioni tra professionisti della scuola in un contesto di collaborazione scuola-università.





Tabella 15. Attività formative: periodo 14/15 - Seminari formativi progetto Cosmonauti ASTRONOMIA: LUCE, CIELO E TEMPO Convegno/ Seminario

Docente/I Periodo DATA

N incontri

N ore

N docenti Fac Formaz I ciclo Sup

"Il fenomeno delle stagioni e il fenomeno delle fasi lunari nella scuola di base"

S Rossi (UniBicocca, Milano)

01/12/14 2 4 50 12 2

"Esplorare i fenomeni astronomici" ML Scillia (URDF) 01/12/14 2 4 50 12 2

Descrivere e interpretare" L'insegnamento dell'astronomia come opportunità per imparare a osservare,

S Rossi (UniBicocca, Milano)

02/12/14 2 4 80

"Costruzione di strumenti di osservazione, quali un notturnale, un cerca-stelle con materiale povero e relativa proposta di metodologia didattica"

C. Palici di Suni (NR-EAAE)

02/12/14 1 2 53 20

Un percorso di Astronomia con la mostra GEI"

ML Scillia (URDF) 01/12/14 1 2 53 20

Didattica dell’Ottica geometrica M. Michelini (URDF) 10/12/14 1 3 70 4

Un percorso didattico su luce e visione e colori

A. Stefanel, M. Michelini (URDF)

01/12/14 1 3 47 11

Didattica del concetto di tempo M. Michelini (URDF) 15/12/14 1 3 50 23

Il concetto di tempo G. Gorni (DIMI), M. Michelini, E. Vidic, M. Gervasio (URDF)

17/12/14 1 3 30 20

SEMINARI DI DIFFUSIONE DI RICERCHE

Integrati nelle diverse manifestazioni organizzate e dei corsi di formazione insegnanti sono stati organizzati

nell’ambito del progetto IDIFO5 seminari sulla diffusione di ricerche sulla didattica scientifica tenuti da relatori

internazionali e nazionali.

Tabella 16 – Seminari formativi (2014/15)

Relatore Titolo Data Ore N Ins

G. Planinsich (UniLubiana - SLO)

Two different approaches to studying student learning: pre-post gains and microgenetic anlòaysis 27/04/2015 2

27

E. Etkina (Rutgers University, USA)

Two different approaches to studying student learning: pre-post gains and microgenetic analysis 27/04/2015 2

27

F. Monti (UNIVR) Spettroscopia e micro-spettroscopia nel medio-infrarosso. Principi fisici e applicazioni in ambito tecnologico 18/05/2015 2

78

Cepic Mojca (UniLubiana - SLO) What is a role of liquid crystals in a liquid crystal displays 24/04/2015 4

20

Pospiech Gesche (Technische Universitat Dresden – GER)

Modeling the interplaay between mathematics and physics. Theory and examples 17/04/2015 1

13

Pospiech Gesche How to talk about quantum physics. Central concepts and their meaning 20/04/2015 1 9

Tabella 17 - Seminari formativi del periodo 2015/16

Relatore Titolo Data h Ins

Bergia Silvio (UniBO) Le risposte attuali dei fisici dei problemi irrisolti riguardanti la gravità in chiave storica a partire dal libro "Gravità la forza che governa l'universo"

04/07/2015 4 5

Komaromi Annamaria (King St. Stephen Sec. School of Music, Budapest– HUN)

La fisica delle ricerche spaziali nella didattica secondaria- Giocare con le particelle elementari: una esperienza didattica secondaria

26/10/2015 2 10

Rossi G. P. (UniMC) Dialogo tra competenze sui modelli di trasposizione didattica e 05/02/2016 2 7





Michelini M. (URDF) ricostruzione educativa

Corni Federico (UNIMORE) L'impostazione concettuale Image-Schema per l'educazione scientifica nella Scuola di Base

18/02/2016 1 9

Landini A. (UNIMORE) Esempi di applicazione dell'impostazione concettuale Image-Schema ed il caso del cuore come pompa per la circolazione del sangue

18/02/2016 1 9

I. Ruddock (University of Strathclyde Glasgow, UK) Alexander Brain and the electric Clock: the real father of television

25/02/2016 2 36

TOT 6 12 76

7. ORIENTAMENTO FORMATIVO BASATO SULLA LABORATORIALITA’ – azione 13

La già sperimentata attività di tipo laboratoriale per l’orientamento formativo basata soprattutto su problem solving sperimentali, è stata proposta nel salone dell’Orientamento di Ateneo ed alla manifestazione YOUNG presso la Fiera di Udine. Si sono integrate così proposte di orientamento informativo con attività che permettano di conoscere le caratteristiche dello studio fisico dei fenomeni e dei processi. Le attività sviluppate a livello sperimentale sono riepilogate in Tabella 13. A livello sperimentale, come attività didattica di autovalutazione sono stati proposti dei laboratori di breve

durata presso l’Università nell’ambito del Salone dello Studente nel febbraio 2015 (giornate di

orientamento presso l’Università di Udine) sulle seguenti tematiche, per ciascuna delle quali è stata svolta

una sezione autonoma del laboratorio: A) Superconduttività: effetto Meissner, effetto pinning, breakdown

resistività; B) Diffrazione Della Luce: acquisizione e analisi della distribuzione di intensità luminosa prodotta

da una fenditura; C) Stati E Processi Termici: analisi di processi di interazione termica e conduzione termica;

D) Misura della velocità della luce; E) Studio dell’Oscillatore massa-mossa con sensori di moto; E)

Esperimenti e modelli di astronomia del sistema sole-terra-luna.

Tali attività sono state proposte come problem solving sperimentale per l’orientamento formativo, il cui

esito è costituito da un’autovalutazione sulle modalità con cui lo studente ha affrontato il laboratorio

stesso. Esse si sono raccordate con attività svolte dai docenti sia in fase di preparazione sia sviluppo e

valutazione presso le scuole prevendo:

1-2 ore di preparazione; 2-4 ore di attività presso l’università; 1-2 di attività a scuola; 3-4 di attività di report

e autovalutazione del lavoro svolto.

Sono state organizzate 6 sezioni tematiche di laboratori di autovalutazione che hanno coinvolto

complessivamente 103 studenti di classi quarta superiore e 25 docenti.

Tali attività oltre ad essere efficaci per l’orientamento formativo, sono state anche occasione in qualche

caso per lo sviluppo di percorsi a scuola, sia per l’attivazione di laboratorio PLS.

8. PUBBLICAZIONE DI LIBRETTI TEMATICI PER LA DIDATTICA LABORATORIALE – azione 14

Alla condivisione della centralità dello studente nelle attività didattiche, dell’importanza di un suo ruolo attivo nel processo di apprendimento e della necessità di innovazione didattica non corrispondono azioni organiche. La didattica laboratoriale è più una collana di interpretazioni operative, che una strategia coerente agita. Servono materiali di riferimento per applicare nella scuola le proposte di Inquiry Based Learning e realizzare Ambienti di apprendimento aperti. Si intende pertanto mettere a disposizione degli insegnanti materiali didattici sperimentati sullo studio del moto, i circuiti elettrici e l’ottica, completando la collana di libretti sui fluidi, i fenomeni termici ed elettromagnetici, apprezzata dagli insegnanti. I materiali specificamente sviluppati nell’ambito del progetto IDIFO-PLS sono reperibili in rete all’indirizzo: http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/materiali/index.htm. Essi sono materiali



http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/materiali/index.htm



open-access che si affiancano alla ampia documentazione di materiali didattici basati sulla ricerca reperibili sul sito dell’URDF-UNIUD: http://www.fisica.uniud.it/URDF/

9. SCUOLA ESTIVA DI FISICA MODERNA PER STUDENTI 2015 – azione 15

Dal 13 al 18 Luglio 2015 presso il Polo Universitario dei Rizzi di Udine è stata organizzata la sesta edizione della Scuola

Estiva Nazionale per Studenti sulla Fisica Moderna IDIFO5, a cui il progetto LACOMGEI e IDIFO5 ha contribuito

sinergicamente.

Vi hanno partecipato 41 studenti tra i 17 e 18 anni, selezionati tra i migliori di tutte le scuole d’Italia, frequentanti la

classe quarta di varie scuole secondarie di secondo grado del territorio nazionale.

In risposta al bando sono pervenute 252 domande ammissibili in graduatoria e 7 domande consegnate oltre i termini

temporali previsti con scadenza fissata per il giorno 27 maggio 2015. Le domande giunte in segreteria riguardano

ragazzi frequentanti il quarto anno di varie scuole secondarie di secondo grado di 19 regioni italiane, eccetto la Valle

d’Aosta

L’impianto progettuale della Scuola Estiva SENS-FM2015 è stato sviluppato prevedendo l’integrazione di diversi tipi di

laboratorio PLS, attuata con uno studiato bilanciamento per garantire una formazione compiuta su un ampio spettro

di contenuti fondanti della fisica moderna.

Gli elementi caratterizzanti della progettazione della scuola e del suo programma attuativo sono stati: la tipologia

delle attività; gli ospiti stranieri che hanno offerto alla scuola seminari formativi di alto livello; l’organicità e dei

percorsi didattici proposti; il ruolo che la ricerca didattica ha avuto su diversi piani: dei percorsi didattici, progettati e

messi a punto secondo i criteri del Design Based Research (Anderson e Shattuck 2012) basati sulla ricerca e validati da

sperimentazioni di ricerca secondo la Model of Educational Reconstruction (Duit 2006); degli apparati utilizzati per le

esplorazioni e gli esperimenti che i ragazzi hanno potuto utilizzare e frutto di studi nell’ambito della Ricerca e Sviluppo

(Lijnse 1995; Beichner 2006; Wang & Hannafin 2005); degli strumenti di monitoraggio utilizzati anche come materiali

di lavoro dai ragazzi, oggetto di specifici studi e messi a punto, nella prospettiva dell’Inquiry Based Learning (Abd-El-

Khalick et al. 2004; McDermott et al. 2000; Michelini et al 2010; Michelini, santi Sperandeo 2002) per costituire

efficaci strumenti da cui estrarre informazioni sui processi di apprendimento degli studenti.

Cinque sono state le tipologie di attività previste:

1) Percorsi di esplorazione attiva per mettersi in gioco analizzando fenomeni e possibili interpretazioni sui temi

dell’elettromagnetismo, della meccanica quantistica, della superconduttività, della relazione 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;

3) Laboratorio di calcolo numerico per cimentarsi nella fisica computazionale, in particolare presso l’Università di

Trieste per lo studio dei sistemi caotici, nel contesto del percorso di Meccanica Quantistica per l’esplorazione delle

fenomenologie della polarizzazione della luce e dello spin dell’elettrone.

4) Problem solving, test, sfide e gare sui concetti affrontati.

5) 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 èil 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 dell’Università di Trieste e del Centro di simulazione numerica Democritos dello IOM-CNR.





A tali attività si sono integrate quelle di visita alle strutture dell’Area di Ricerca e del Sincrotrone di Trieste-Basovizza, il

laboratorio IOM-CNR, il Centro Internazionale di Fisica Teoria (ICTP) di Trieste in cui si è svolta la cena sociale della

scuola nella forma di “Cena con gli Scienziati”.

Ogni attività è stata 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 in chiave di

proposta e materiali didattici di anni di ricerca. Gli esperimenti proposti costituiscono spesso prototipi o esemplari

unici di esperimenti di fisica moderna a livello europeo.

Il programma è stato molto intenso ed impegnativo: si è scelto di offrire il massimo in contenuti e qualità per

rispettare il sacrificio di chi è venuto a Udine per imparare.

I materiali di pubblicizzazione delle diverse azioni del progetto LACOMGEI, sopra esposte, sono state pubblicate in

un’area apposita del sito del CIRD dell’UNIUD: http://cird.uniud.it/LACOMGEI/lacongei-index.htm

10. Scuola Nazionale di Fisica Moderna per Insegnanti di Scuola Secondaria SNFMI Udine, 8-12 Settembre

2014 – Azione 16

L’Università degli Studi di Udine ha organizzato la Scuola Nazionale di Fisica Moderna per Insegnanti (SNFMI) di scuola

secondaria superiore, allo scopo di sostenere l’innovazione didattica nella scuola ed offrire agli insegnanti interessati

percorsi di apprendimento su argomenti di Fisica Moderna.

L’organizzazione della Scuola SNFMI è stata effettuata nell’ambito del Piano Lauree Scientifiche (PLS) dalla Sezione di

Fisica e Matematica del Dipartimento di Chimica, Fisica e Ambiente (DCFA) e dal Centro Interdipartimentale di Ricerca

Didattica (CIRD) dell’Università di Udine, in collaborazione con il Ministero dell’Università e della Ricerca e diverse

realtà di ricerca locali, nazionali ed internazionali.

La Scuola Estiva ha offerto agli interessati un ambiente stimolante di approfondimento didattico sui temi di fisica

moderna, basato sul personale coinvolgimento dei partecipanti in sfide laboratoriali su temi di avanguardia: un

ambiente in cui l’atmosfera, i metodi e gli strumenti della ricerca didattica sono stati direttamente esplorati da ciascun

partecipante. Ogni corsista ha quindi acquisito un bagaglio di conoscenze utili ad organizzare lezioni ai propri studenti

riguardo ai temi di Fisica Moderna.

Le domande d’iscrizione pervenuteci sono state numerosissime, precisamente 161, dimostrando così un acceso

interesse da parte degli insegnanti e facendo risultare iniziative come la SNFMI un utile mezzo per poter migliorare

l’insegnamento di materie nuove e complesse come la Fisica moderna nelle Scuole italiane. La selezione è stata

effettuata sulle domande d’iscrizione presentate da insegnanti provenienti da tutto il territorio nazionale.

Come già accennato, il numero di ammessi era inizialmente fissato a 30 unità, tutti ricevuti come ospiti (solamente il

viaggio era a loro carico), ma successivamente è stato aumentato a 60 con grande entusiasmo e soddisfazione da

parte degli organizzatori, in modo da far fronte alle numerose richieste e di poter formare quanti più insegnanti

possibile, ritenendo doveroso rispondere in modo propositivo ai segnali di apprezzamento ed appoggio giunti dai

candidati.

Dei 60 totali, 30 sarebbero stati ricevuti in qualità di ospiti e altri 30 come paganti, tenuti a versare un contributo di

350€ a copertura delle spese vive per vitto, alloggio e materiali necessari durante lo svolgimento dei corsi.

Successivamente, il numero di ospiti è stato aumentato a 40 grazie ad un contributo elargito dalla coordinatrice

nazionale dell’area Fisica del PLS, prof. Josette Immè, riducendo il numero di posti a pagamento a 20.

Le regioni con più richieste sono state Lazio e Veneto, mentre le uniche non rappresentate sono state Liguria e Puglia.



http://cird.uniud.it/LACOMGEI/lacongei-index.htm



Le attività della Scuola sono state progettate come ricaduta di anni di ricerca in didattica della fisica: molti dei

materiali sono stati studiati e spesso validati in contesti internazionali.

Il programma intensivo è stato pensato per offrire il massimo agli interessati.

Ogni giorno si è lavorato all’incirca 10 ore. Chi ha partecipato attivamente a tutte le attività previste ha fatto almeno

60 ore di lavoro, di cui 46 ore in presenza. E’ stato attestato 1cfu per ogni adempimento corrispondente ad 8 ore di

lavoro in presenza, vale a dire 6 cfu per chi ha completato ogni attività. Ai fini dell’attestato finale sono state valutate:

la consegna dei tutorial, la partecipazione alle progettazioni e ai lavori di gruppo e la frequenza del 70% delle ore di

attività.

Durante ogni attività i partecipanti dovevano porre la propria firma sull’apposito foglio di raccolta. E’ significativo

sottolineare che, al termine delle attività, tutti i partecipanti hanno raggiunto un monte ore corrispondente a 6 cfu,

denotando un grande interesse e una piccolissima percentuale di assenze.

Il programma dettagliato è stato consegnato all’arrivo, assieme a diversi altri materiali di lavoro ed alla borsa della

Scuola. Nel frattempo, comunque, era stato tempestivamente pubblicato ed aggiornato fino al giorno di avvio dei

lavori all’indirizzo

http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/idifo5/sefmi2014.html

La Scuola Nazionale di Fisica Moderna per Insegnanti 2014 è stata la prima organizzata nell’ateneo di Udine e, visti i

confortanti risultati ed i positivi riscontri, la motivazione per riproporla è grande e si basa, come già detto,

sull’interesse e la partecipazione dimostrati dagli insegnanti

11. Azione d “Riduzione del tasso di abbandono”

Le azioni per la Riduzione del tasso di abbandono agli studi universitari sono state svolte negli ambiti degli

insegnamenti di fisica dei Corsi di Studi in Biotecnologie e dei quattro corsi delle aree biologiche

agroalimentari dell’Università degli Studi di Udine (Agraria, Scienze ambiente e natura, Viticoltura ed

Enologia, Scienze e Tecnologie Alimentari).

Tali azioni hanno riguardato rispettivamente: 60 per Biotecnologie e 507 per l’area agroalimentare.

I tassi di successo sono stati rispettivamente: 68% e 62%.

Le attività di supporto sono state: Prove intermedie (3 per 5 corsi), laboratori concettuali e sperimentali (20

ore aggiuntive per 5 corsi), tutorato esercitativo (20 ore aggiuntive per 5 corsi), e-learning, messa a punto di

materiali innovativi e tutorials.



http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/idifo5/sefmi2014.html



Allegato A

Attività previste in IDIFO5 e svolge nel periodo 2013/14 e che si sono raccordate con quelle del 2014/16.

Tabella A1 - Laboratori IDIFO periodo 13/14

Descrizione Sede Incontri Periodo h Insegnanti

Ottica nella scuola di base in Adotta Scienza e Arte nella primaria

IC Aquileia 6 Nov 2013 Gen 2014

20 18


IC Galmozzi & ITC Pacioli Crema

2 mar-14 10 32


IC di Codroipo 1 apr-14 5 27


IC di Trescore Cremasco

2 feb-14 12 80

Tot. 4

11

47 157

Tabella A2 - Laboratori PLS periodo 13/14

Descrizione attività Sede N Incontri Periodo h

URDF h

docenti h

coprog/valut stud ins

Percorso Massa e energia

LS Arselli Trescore Cremasco

2 mar-14 12 13 5 19 2


Liceo "Savoia" di Ancona 2 apr-14 13 12 5 36 4


Liceo Sc. "Copernico" di Udine

7 Apr-mag

2014 20 7 5 22 1


Liceo Sc. "Copernico" di Udine

7 Apr-mag

2014 20 7 5 23 1

Percorso Elettromagnetismo

Liceo "Savoia" di Ancona 2 apr-14 13 12 5 36 4


Liceo Sc. "V. Cuoco-T. Campanella" di Napoli

3 mar-14 12 13 5 16 15


Ist. "Bachmann" di Tarvisio 3 mar-14 13 12 5 39 2

Percorso MQ LS Arselli Trescore Cremasco

2 mar-14 12 13 5 19 2

Percorso MQ Liceo "Da Vinci" di Crema 2 mag-14 12 13 5 24 8

Percorso Diffrazione Ist. "Bachmann" di Tarvisio 1 mar-14 5 15 10 39 2

Tot 10 31 132 117 55 273 41

Tabella A3 - Lab CLOE SUP


Incontri Data

Periodo h URDF h

docenti h

coprog/valut stud ins

Salone Studente (Laboratori sperimentali esplorativi e con sensori on-line su Superconduttività)

UniUD 2 7-8

feb-14 4 10 5 34 4

Salone Studente (Laboratori sperimentali esplorativi e con sensori on-line su Diffrazione Della Luce)

UniUD 2 7-8

feb-14 4 10 5 29 8

Salone Studente (Laboratori sperimentali esplorativi e con sensori on-line su; Stati E Processi Termici)

UniUD 2 7-8

feb-14 4 10 5 18 8

Salone Studente (Laboratori sperimentali esplorativi su Trasformazioni energetiche)

UniUD 2 7-8

feb-14 4 10 5 22 8





Tabella A4 - Sintesi attività in mostra Gei e lab CLOE scuole I ciclo, svoltesi nel Marzo 2014 presso l’ISIS Stringher di Udine.

Visita Gei

Lab CLOE (TOT)

Fluidi Fenomeni

Elettromagn Circuiti elettrici e Circuiti logici

Moto sole Luce e Visione

Fenomeni termici con sensori on-line

N turni visita 19 28 6 6 4 4 6 2

N studenti 329 487 102 78 93 74 109 31

N classi 21 28 6 6 4 4 6 2

N scuole 18 20 4 5 3 3 4 1

N insegnanti 30 30 7 6 4 5 6 2

417 593 125 101 108 90 131 38

Tabella A5 - Lab IPPOG Masterclass

Descrizione attività Sede N Incontri Periodo

h URDF + ric.

Alte en h docenti h coprog/valut stud ins

Seminario in preparazione delle IPPOG Masterclass

UniUD 1 mar-14 4

5 25 3

IPPOG Masterclass sulle particelle elementari

UniUD 1 mar-14 8 10 5 73 8

Tabella A6. Convegni, Seminari, Conferenze per la formazione insegnanti

Convegno/ Seminario

Docente/i Periodo/Data N incontri

N ore

N docenti Sc Form I ciclo sup

Seminari sulla LIM S. Vercellati URDF Dic 13 – Feb 14 5 20 45

Conferenza sull'Astronomia ML Scillia - URDF 27 Feb 2014 1 5 20 13 2

Convegno l'Educazione scientifica nella scuola primaria

Michelini & docenti di scuola

19-20/03/14 2 12 78 23 4

Conferenza sull’insegnamento della Fisica Quantistica

G. Pospiech Technische Universitat Dresden (GER), M Michelini, A. Stefanel, G. Zuccarini L. Santi (URDF)

11-12 Mar 2014 2 10 29

Seminario La complessità del pensiero scientifico per l'apprendimento della fisica

O Levrini (UniBO) 09 Maggio 14 1 4 5 10 5





Allegato B – Valutazione effettuata dagli studenti sui laboratori svolti – Alcuni casi

Si presenta qui una selezione delle valutazioni effettuate dagli studenti delle scuole secondarie superiori

sui laboratorio che hanno svolto, non potendo qui riportare il dettaglio di tutte le valutazioni

effettuate. Sono stati utilizzati questionari carta/penna appositamente messi a punto, progettati in

parte modificando i questionari di valutazione PLS in rete in parte costruendo strumenti appositi.

B.1 Masterclass Meccanica quantistica

Studenti coinvolti: 20

Istituti coinvolti: L.S. “Duca degli Abruzzi" (TV); L.S. “Duca degli Abruzzi" (GO); LS "P. Diacono".

Attività in cui si ritiene di aver imparato maggiormente.

Le motivazioni sono legate a: chiarezza espositiva del docente; il tema della MQ, non trattato a scuola;

“Sono riuscito a capire concetti che nei libri divulgativi a volte sono spiegati superficialmente”; “il fatto di

aver verificato con la simulazione”; “L’analisi del comportamento dei fotoni”.L’aspetto che è stato

maggiormente motivante per lo studio della fisica: il collegamento tra esperimento e teoria (“Teoria

sempre collegata alla sperimentazione”).





B.2 Masterclassess – Ottica Fisica


Istituti coinvolti: LS Duca degli Abruzzi GO

Attività in cui gli studenti ritengono di aver imparato di più.

Riguardo agli aspetti che hanno motivato allo studio della fisica: A) oltre la metà (60%) dichiara che le

attività sperimentali sono state quelle più motivanti; B) una ulteriore parte indica l’introduzione (32%); C) la

natura della luce (8%).

B.3 Masterclassess – Ottica Fisica


Istituti coinvolti: IPSIA Pieve di Cadore

Attività in cui ritengono di aver imparato di più:





Riguardo agli aspetti che hanno motivato allo studio della fisica: A) la metà (50%) dichiara che le attività

non sono state motivanti, in quanto non vi era già a priori alcun interesse per la fisica; B) una parte (32%)

dichiara che invece proprio l’attività svolta ha attivato una qualche motivazione verso la fisica, in

particolare per la strumentazione utilizzata (lucegrafo, polaroid) o per gli argomenti trattati (diffrazione,

polarizzazione); C) singoli hanno dichiarato interesse per la natura della fisica (8% - “Il fatto che la fisica può

spiegare in maniera esaustiva quasi ogni fenomeno e curiosità”).L’attività più interessante:

− 42%: gli esperimenti in particolare sulla diffrazione 2/3 di questi, sulla polarizzazione 1/3 di questi

− 17%: riscoprire aspetti appena accennati a scuola (la diffrazione)

− 18%: l’inquadramento della polarizzazione, in quanto aspetto compreso meglio.

− 23%: nessuna in particolare (in quanto non particolarmente interesse per la fisica).

B.4. Laboratorio Maturità sulla Superconduttività:


Istituti coinvolti: LS Copernico UD (1); LS Grigoletti (8); LS Vendramin (6); LL Percoto (14)





Attività in cui ritengo di aver imparato di più: levitazione di un magnete su un disco di YBCO raffreddato e

interesse per le applicazioni dell’azoto liquido.

Le stesse attività sono state indicate anche come motivanti per lo studio della fisica, con particolare enfasi

sulla connessione dei fenomeni esplorati e delle loro applicazioni.

L’esplorazione sperimentale e la sua connessione con la teoria è stata da tutti indicata come l’aspetto più

interessante del laboratorio.

B.5 Laboratorio Maturità: Conduzione elettrica nei solidi: un percorso concettuale basato su esperimenti


Istituti coinvolti: ITIS "M. Planck" Villorba di TV

B6. Valutazione degli insegnanti





Nella figura sottostante è riportata la sintesi della valutazione effettuata da 27 insegnanti che hanno accompagnato i propri studenti nelle attività di laboratorio e che hanno dato un riscontro tangibile restituendo la scheda di valutazione compilata.

Gli elementi di principale rilievo sono l’esplicito valore delle attività svolte, il raccordo delle stesse con le attività svolte nelle classi e lo sviluppare innovazione metodologica e didattica.





Allegato C

Scuola Estiva per Studenti di eccellenza in Fisica Moderna IDIFO5 Udine 23-28 giugno 2014

La scuola estiva di fisica moderna presso l’Università di Udine si è realizzata nell’ultima settimana di giugno 2014 e vi

hanno potuto partecipare 30 studenti della classe IV della scuola secondaria superiore. Le domande sono state oltre

285 da 19 Regioni italiane. La selezione dei partecipanti è stata effettuata da un’apposita commissione, sulla base del

bando nazionale. La graduatoria di selezione è stata fatta in base ai migliori risultati scolastici in fisica e in matematica

negli ultimi due anni, garantendo il massimo numero di Regioni Italiane rappresentate. La Scuola Estiva IDIFO5 si è

proposta in continuità con le precedenti (svoltesi nel luglio del 2007, 2009, 2011 e 2013). La sua realizzazione,

promossa dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR), dal Piano Lauree Scientifiche (PLS) e

dall’Università di Udine con le sue strutture del Centro Interdipartimentale di Ricerca Didattica (CIRD), dal

Dipartimento di Chimica, Fisica e Ambiente (DCFA) per opera dell’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica (URDF), ha

avuto la collaborazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), dell’Area Science Park di Trieste, del

Sincrotrone Elettra, del Centro Internazionale di Fisica Teorica (ICTP), dell’Università di Trieste, del Centro Simulazioni

Democritos, dell’Ufficio Scolastico Regionale del Friuli Venezia Giulia (USR-FVG), dell’Ente Regionale per il Diritto allo

Studio di Udine (ARDISS), della Friul Service, oltre che delle 20 Università che collaborano al Progetto IDIFO5.

Essa è stata progettata e messa a punto dall’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica di Udine (URDF) come proposta formativa che traduce operativamente gli esiti di ricerca sull’insegnamento/apprendimento della fisica moderna e ne impiega i materiali didattici validati in sperimentazioni pilota di ricerca. La Scuola Estiva di Fisica Moderna ha offerto coerenti percorsi operativi partecipati con modalità ludiche e sfide per la costruzione del pensiero formale su rilevanti aspetti di fisica moderna. Ha offerto percorsi di ragionamento a partire da attività sperimentali e situazioni problematiche su cui il personale coinvolgimento dei ragazzi riguarda non solo attività sperimentali, analisi e discussione dei dati, ma anche l’interpretazione di fenomeni, che sono stati cruciali per costruire le nuove teorie della fisica del novecento, utilizzando le seguenti tipologie di attività: 1) percorsi di esplorazione attiva per mettersi in gioco analizzando fenomeni e possibili interpretazioni sui temi

dell’elettromagnetismo, della meccanica quantistica e della superconduttività, della relazione 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;

3) laboratorio di calcolo numerico per cimentarsi nella fisica computazionale, in particolare presso l’Università di

Trieste;

4) problem solving, test, sfide e gare sui concetti affrontati;

5) 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 dell’Università di Trieste e del Centro di simulazione numerica Democritos dello IOM-

CNR.

Ospiti speciali sono stati i professori:

- Burra G Sidharth, Direttore del Birla Science Centre in Hyderabad, India, che offre alla Scuola un seminario (in

inglese) sul concetto di tempo, che è un problema ancora aperto dalla fiica classica nell’attuale fisica moderna, con

riflessione sugli aspetti cosmologici;

- Josip Slisko, docente di chiara fama dell’Università di Puebla in Messico, che ci offrirà un originale contributo su

esempi di problem solving, ampiamenti apprezzati in congressi internazionali.





Tutta l’attività della Scuola Estiva è stata seguita a tre livelli: studenti universitari, insegnanti di fisica esperti,

ricercatori universitari. Infatti erano presenti, accanto agli studenti partecipanti: due docenti per ogni attività, due

dottorandi di ricerca in didattica della fisica, due post-doc, insegnanti di scuola secondaria, il personale tecnico e di

segreteria.

Il programma (pubblicato in web nel sito www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/idifo5/sefms2014.html ) è stato molto intenso ed impegnativo: si è scelto di offrire il massimo in contenuti e qualità per rispettare il sacrificio di chi è venuto a Udine per imparare.



http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/idifo5/sefms2014.html

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