laboratori concettuali e multimediali e giochi esperimenti ... lacomgeipres… · masterclass 3 12...

UNIVERSITÀDEGLI STUDI

DI UDINE

LAboratori COncettuali e Multimediali

e Giochi Esperimenti Idee:

il Progetto LACOMGEIin collaborazione con il PLS-IDIFO6

Marisa Michelini, Alberto Stefanel

Unità di Ricerca in Didattica della Fisica

Università degli Studi di Udine

[email protected], [email protected]

Sito e materiali del progetto: http://cird.uniud.it/ Piano Lauree Scientifiche

IDIFO6

mailto:[email protected]


Progetto LACOMGEI (marzo 2015- febbraio 2016)- Finanziato L.113/1991 - MIUR diffusione della cultura

scientifica con la scuola e per la scuola- Proposto e promosso dal CIRD-UNIUD- Progetto e direzione scientifica: M. Michelini- Attuazione: URDF – UNIUD- con la collaborazione sinergica con IDIFO5-PLS (laboratori

didattici e di formazione insegnanti) e sinergia con progetti PID – SU dell’UNIUD

- presentato e condiviso al Tavolo di Raccordo Scuola-Università (UNIUD e oltre 60 scuole del territorio, reti di scuole del comprensorio udinese e l’USR-FVG).

SIF, Padova 26/09/2016 Michelini,Stefanel LACOMGEI 2


Finalità e Obiettivi LACOMGEI

Progettazione e realizzazione attività per promozione e diffusione della cultura tecnico-scientifica con e

per la scuola attraverso le seguenti AZIONI

- Coprogettazione e attuazione di laboratoriali per la scuola del I ciclo (esp GEI e lab

CLOE)

- Coprogettazione e attuazione di laboratori per le scuole superiori (CLOE e

MASTERCLASS, esperimenti di fisica moderna) su temi di fisica moderna e in

particolare riguardanti la meccanica quantistica, l’ottica fisica, l’elettromagnetismo e

l’elettrodinamica, massa ed energia, la superconduttività con l’impiego di sensori on-line

- Progettazione e messa a punto prototipi per esperimenti didattici

- Esposizione mostre laboratorio per viste guidate e libere delle scuole (GEI; MOSEM;

esperimenti con sensori on-line)

- Seminari formativi (diffusione ricerche scientifiche degli scienziati dell’ateneo friulano

coinvolti nelle ricerche di punta in fisica; diffusione delle ricerche sulla didattica scientifica)

- Formazione insegnanti

- Manifestazione per la diffusione della cultura scientifica

- Prestiti alle scuole

- Pubblicazioni


Riepilogo principali attività condotte nell'ambito del Progetto LaComGEI

Attività studenti di scuole I ciclo N N studenti coinvolti N docenti N

attività SI SP SSP coinvolti scuole

Laboratori CLOE scuola di base e visita mostra GEI 78 152 1262 297 123 85

1711

Attività studenti SSS N N N docenti N

attività Studenti coinvolti scuole

Laboratori Didattici Scuola superiore 21 544 36 29

Masterclass su fisica moderna 13 485 26 25

IPPOG Masterclass su particelle elementari 1 72 8 11

Visite guidate mostre laboratorio per le SSS 2 82 6 20

Tot 37 1183 76 85

Attività di formazione insegnanti N N docenti N

attività coinvolti scuole

Seminari di formazione insegnanti (I e II ciclo) 12 250 25

Corsi di formazione insegnanti (I ciclo) 4 53 12

Laboratori didattici per futuri docenti in formazione (SFP) 4 111


SeminariRelatori Titolo DATA Part.

G. PlaninsichTwo different approaches to studying student learning: pre-post gains and microgenetic anlaysis

27/04/2015 27

E. EtkinaTwo different approaches to studying student learning: pre-post gains and microgenetic analysis

27/04/2015 27

Monti FrancescaSpettroscopia e micro-spettroscopia nel medio-infrarosso. Principi fiici e applicazioni in ambito tecnologico

18/05/2015 78

KomaromiAnnamaria

La fisica ddelle ricerche saziali nella didattica secondaria- Giocare con le particelle elementari: una esperienza didattica secondaria

26/10/2015 10

Cepic Mojca What is a role of liquid crystals in a liquid crystal displays 24/04/2015 20Pospiech Gesche How to talk about quantum physics. Central concepts and their meaning 20/04/2015 9

Pospiech GescheModeling the interplaay between mathematics and physics. Theory and examples

17/04/2015 13

Bergia SilvioLe 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 5

Rossi G. P., MicheliniM.

Dialogo tra competenze sui modelli di trasposizionr didattcia e ricostruzione educativa

05/02/2016 7

Corni Federico

L'impostazione concettuale Image-Schema per l'educazione scientifica nella Scuola di Base

18/02/2016 9

Landini A.Esempi di applicazione del'impostazione concettuale Image-Schema ed il caso del cuote come pompa per la circolazione del sangue

18/02/2016 9

Ruddock Ivan Alexander Brain and the electric Clock: the real father of television 25/02/2016 36


LABORATORI DIDATTICI PER STUDENTI DELLA SCUOLA I CICLO

• laboratori in visita all’intera mostra (1h)

• a singole sezioni (30 m X 2)

• Laboratori CLOE (1-1.5 h)

A - Forze ed equilibrio

B - Proprietà dei fluidi

C - Celle elettrolitiche e pile

D - Fenomeni elettrici

E - Circuiti elettrici

F - Circuiti logici

G - Fenomeni magnetici

H - Fenomeni termici con il computer on-line

I e L - La luce e la visione

K - L’energia

M - Il moto del sole

P - La polarizzazione della luce

S - Il suono

T - Tempo.

Visita GEI: Dall’esplorazione spontanea dei bambini con gli oggetti di una sezione,

ai loro percorsi esplorativi, alle loro domande come semi per nuove ricerche…

Laboratori CLOE: ambienti di apprendimento informale in cui studenti in piccolo

gruppo o gruppo classe analizzano fenomeni quotidiani, esplorano semplici

esperimenti /osservazioni utilizzano semplici apparati (giocattoli, materiali comuni),

discutendo scenari relativi alla vita di tutti i giorni.


0

2

4

6

8

10

12

14

Laboratori CLOE attuati presso UNIUD

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Visite a mostra GEI e sue sezioni


1077 studenti

634 studenti


Cosa sai sull’energia?52% genera criteri di identificazione del concetto di energia

18% esempi: processi/sistemi

30 % NA

Lab CLOE sull’energia (N=103)

A) Forme tipi 27 40B) Ciò che fa funzionare le cose 19 6C) ciò che produce movimento /capacità di fare lavoro 19 10D)prodotto dalle sorgenti 11 7E) forza/potenza 11F) Proprietà (tras/cons) 9 47G) entità diffusa 5H) elettricità o luce 4 4I) associata ai viventi 4L) Proprietà dei sistemi 26

N criteri % pre1 342 13

3 54

apparati elettrici 8mulini/dighe 6cibo 5luce 5Pannelli 2Batterie 1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

A B C D E F G H I L

Freq

uen

za (

%)

Categorie non esclusive

Q1 - Criteri identificazione dell'energia

PRE

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

A B C D E F G H I L

Freq

uen

za (

%)

Categorie non esclusive

POST

N criteri % post

1 152 24

3 264 6


Pre % Post %


Lab per studenti di SSS

N. Classi3 4 5

N classi

N studenti3 4 5

N studenti

NIns

Masterclass 3 12 38 53 12 38 337 387 26

Lab. Exp. A. 0 1 8 9 0 10 124 134 8

Lab. Did. 0 12 2 14 0 99 47 146 10

Lab CLOE 2 11 11 24 8 79 90 177 18

MQ 0 6 19 25 0 17 150 167 9

SC 2 4 7 13 2 6 41 49 4

OT 1 2 12 15 10 15 146 171 13


Lab per studenti di SSS: ESPERIMENTI DI FISICA MODERNA

- Effetto Ramsauer- Misura della velocità della luce- Diffrazione e polarizzazione

della luce- Resistività in funztione T per

superconduttori, metalli e semiconduttori

- Effetto Hall nei metalli e semiconduttori

- Esperimento di Frank e Hertz- Misura di e/m per l’elettrone

Misura di c

Effetto Ramsauer

Misura e(/m


ore DataN

scuoleScuola

Classi3 4 5

N classi

N studenticl. 3 cl. 4 cl.5

N.stud

N.Ins.

9 05-05-15 1 IPSIA 1 1 1 3 10 11 15 36 3

8 30-11-15 1 LS 1 1 2 4 5 9 1

8 13-01-16 1 LS 3 3 59 59 4

8 1401-16 1 LC 3 3 14 14 1

8 15-01-16 2IPSIA,

LS4 4 53 53 4

Lab per studenti di SSS: Masterclass Ottica Fisica


• Pre-test

• Seminario interattivo: La diffrazione della luce (dai comuni fenomeni di diffrazione, alla natura ondulatoria della luce, allo studio sperimentale, alla modellizzazione)

• Laboratorio sperimentale a gruppi: Esplorazione qualitativa della figura di diffrazione e acquisizione e analisi della distribuzione dell’intensità luce diffratta da singola fenditura, da un ostacolo (filo) modelling

• Introduzione operativa della polarizzazione della luce

• Raccordo percorso universitario-percorso a scuola –test out

Lab per studenti di SSS: Masterclass Ottica FisicaD) Distribuzione di intensità per feditura di 0,2 mm (N=271)

17

52

7

10 NR

0

20

40

60

80

100

120

A B C D NA

Grafico distribuzione

PRE POST

A)Pre (%) Post (%)

97

3

14

B)

C)

D)


Lab per studenti di SSS: Valutazione degli studenti sulla Masterclass Ottica Fisica

0 5 10 15 20 25 30 35

Esperimenti e analisi dati

Discussione sulla natura dellaluce

Approccio alla polarizzazione

Introduzione alla diffrazione

Attività in cui si ritiene di aver imparato di più (% - N=271)

1 2 3


Gli obiettivi che si prefiggeva di ottenere dalla partecipazione dei suoi studenti sono stati raggiunti?

0 5 10 15 20 25 30

Far loro acquisire competenze operative in laboratorio

Attivare interesse e motivazione per la fisica

Legare la teoria a fenomeni osservabili

Accesso a strumenti e metodologie non disponibili presso la scuola

Innovazione metodologie didattiche

Ampliamento conoscenze disciplinari

I contenuti delle attività si raccordavano con quelli che si insegnano ascuola?

Gli studenti hanno potuto svolgere un ruolo attivo?

I contenuti erano accessibili con le conoscenze degli studenti?

Le attività hanno stabilito collegamenti con altre discipline?

Le attività sono state stimolanti per gli studenti?

Le attività sono state utili ad aumentare la comprensione delladisciplina da parte dello studente?

Ha avuto spunti didattici relativamente ai contenuti o alle metodologieche pensa di utilizzare nella sua attività curriculare?

In conclusione, dà un parere positivo sulla attività svolta?

VALUTAZIONE DELLA RICADUTA DIDATTICA

Decisamente NO Più NO che SI Più SI che NO Decisamente SI

Gli obiettivi che si prefiggeva di ottenere dalla sua partecipazione al progetto sono stati raggiunti?

Lab per studenti di SSS: Valutazione dei docenti (N=27)

Conclusioni


Le attività di LACOMGEI rispondono a precise esigenze delle scuole del territorio (non solo del Friuli) in merito a una

formazione scientifica centrata sul laboratorio, l’osservazione sperimentale, il coinvolgimento diretto degli studenti nella

costruzione del personale percorso di apprendimento.

Il contesto di educazione informale della mostra GEI e dei laboratori CLOE: sempre nuove opportunità di attività laboratoriali

per le scuole del I ciclo

Le proposte di Masterclass e laboratori didattici di diversa natura sulla fisica moderna sono state un ulteriore punto di forza del

progetto di nuovo in risposta ad effettive esigenze delle scuole impreparate (salvo felici, quanto rare eccezioni) ad affrontare

l’insegnamento della fisica moderna, come previsto dalle indicazioni ministeriali.

I positivi esiti sia valutativi, sia nell’apprendimento emersi mettono in evidenza:

- Il significativo impatto delle attività sull’apprendimento degli studenti e un positivo feedback dei docenti in termini

formativi e di continuità tra attività proposte e attività curricolari.

- l’importanza di progetti come LABCOMGEI, per attivare l’innovazione didattica, stimolare la formazione insegnanti in

tale senso, creare nuovi canali e modalità di collaborazione scuola università.

Grazie dell’[email protected], [email protected] del progetto: http://cird.uniud.it/




Lab per studenti di SSS

Masterclass; 10; 37%

LD; 5; 18%

Lab CLOE; 4; 15%

LEA; 8; 30%

LABORATORI PER STUDENTI SCUOLE SUPERIORI

LS; 12; 60%

LSA; 1; 5%

LSP; 1; 5%

IPSIA; 2; 10%

LC; 2; 10%

ITI; 2; 10%

TIPOLOGIE SCUOLE COINVOLTE NEI LAB DIDATTICI

Michelini, Stefanel DIFRAZION OTICHE 18

Situazione: luce che passa attraverso una fenditura da 5-10 mm e una <1 mm.

Prevedere che cosa ti aspetti di osservare sullo schermo S. Spiegare e illustrare

(N=271) Pre Post

Fenditura Larga (2 cm) Fenditura stretta (<1 mm )

Pre

%

Post

%

Luce allargata Luce meno larga 48

La luce rimane la stessa La luce si espande 24

La luce rimane la stessa La luce si espande

verticalmente (nella stessa

direzione della fenditura)

21

La luce rimane la stessa Si espande allarga

orizzontalmente59

La luce rimane la stessa Più linne all’interno 7 38



Lab per studenti di SSS: MQ

Ore data Tipo ScScuole

CL 4 CL 5 CL ST cl. 4 ST cl. 5 ST Ins

9 17-apr-15 LS,LC Grigoletti; Duca Abruzzi GO, Duca Abruzzi TV, Diacono Cividale

3 4 7 10 25 35 1

8 17-dic-15 LSDa Vinci; Flaminio

1 4 5 2 54 56 4

8 26-nov-15 LS, LC Duca Abruzzi TV; Duca Abruzzi GO; Quadri VI, Canova TV

2 11 13 5 71 76 4

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