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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
MATEMATICA
Insegnamento
SPERIMENTAZIONI DI FISICA PER LA DIDATTICA
SC02119885, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
MATEMATICA
SC1172, ordinamento 2011/12, A.A. 2019/20
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Curriculum GENERALE [010PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese EXPERIMENTS FOR THE TEACHING OF PHYSICS
Sito della struttura didattica http://matematica.scienze.unipd.it/2019/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Matematica
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile SANDRA MORETTO FIS/01

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/01 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 2.0 32 18.0
LEZIONE 4.0 32 68.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base acquisite in corsi di fisica generale.

Conoscenze di base di fogli di calcolo.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Le conoscenze del corso mirano ad acquisire conoscenze nell'ambito della didattica laboratoriale nel campo della fisica.
Gli obiettivi sono quindi diversificati in obiettivi di laboratorio e obiettivi didattici e formativi.

- Obiettivi didattici e formativi nel campo delle conoscenze e delle competenze:
a)conoscere metodi di progettazione didattica( progettare per competenze, backward design,..)
b) conoscere metodologie didattiche (story teller, problem solving, ..)
c) progettazione ed analisi di progetti didattici

- Obiettivi di esercizio(all’uso degli strumenti e degli apparati di misura e alle procedure di misura e analisi dei dati):
1) capire lo strumento di misura e le sue caratteristiche (risoluzione, portata, “errore di zero”, scale, ecc.);
2) imparare a usare correttamente gli strumenti per ridurre gli errori sistematici e gli “sbagli” (es. errori di parallasse nella lettura, ecc.);
3) imparare a registrare correttamente i dati (cifre significative, incertezza, unità di misura) ;
4) Imparare a raccogliere i dati in tabelle e a rappresentarli in grafici che aiutino a interpretare i risultati (es. decidere gli intervalli per le classi di una distribuzione, le scale per gli assi di un grafico, l’organizzazione delle colonne di una tabella, ecc.)
5) imparare a tenere un registro di laboratorio: in cui tutte le misure fatte (anche quelle sbagliate!) vengono annotate in buon ordine, con indicazione della data, delle condizioni sperimentali e con tutti i commenti.


Obiettivo:
imparare a lavorare in gruppo;(non solo perché in molti casi non è possibile eseguire misure o predisporre l’apparato sperimentale da soli, ma anche per l’opportunità di scambiare idee, discutere, confrontarsi)
Modalita' di esame: L'esame consiste di una parte scritta e di una orale.
La parte scritta prevede l'ideazione di un progetto didattico su un tema di fisica a scelta dello studente.
La parte orale sulla presentazione del progetto didattico presentato nella parte scritta.
Criteri di valutazione: L’espressione di un giudizio finale di competenza sarà classificato secondo tre grandi ambiti specifici: quello relativo ai risultati ottenuti nello svolgimento di un compito o nella realizzazione del prodotto(oggettivo); quello relativo alla percezione che lo studente ha del suo lavoro (soggettivo); quello relativo a come lo studente è giunto a conseguire tali risultati (intersoggettivo).
Le tre prospettive di analisi indicate richiedono strumentazioni differenti, da integrare e comporre in un disegno valutativo plurimo e articolato. Ciascuna di esse utilizzerà dispositive differenti per essere rilevata e compresa.
In particolare:
Dimensione oggettiva: svolgimenti di compiti operativi, come
1. compilazioni di schede e raccolte dati sugli esperimenti
2. Dimensione soggettiva: forme di autovalutazione, con strumenti quali domande, diari di bordo, questionari.
3. Dimensione intersoggettiva: protocolli di osservazione, commenti, interazioni tra pari
Contenuti: Si affronteranno diversi nuclei tematici di fisica, per esempio:
• Studio del moto di un corpo su guida rettilinea: acquisizione on-line della distanza mediante sonar, grafici temporali della distanza, velocità ed accelerazione, studio dell'attrito, misura dell'accelerazione di gravità. Analisi degli errori.
• Ottica geometrica: leggi della riflessione e della rifrazione. Le proprietà delle lenti loro applicazione nella costruzione di un cannocchiale
• Esperimenti con le onde: generazione e propagazione di onde in un liquido. Misura della lunghezza d’onda. Riflessione e rifrazione di onde piane. Fenomeni di interferenza e diffrazione.
• Analisi delle caratteristiche ondulatorie della luce con esperimenti di diffrazione e interferenza con luce laser. Analisi di dati e confronti con il modello teorico.
• Conservazione e trasformazione dell’energia. Studio e analisi di fenomeni termici. Esperimenti relativi al I principio della termodinamica. Cambiamenti di stato.
• Fenomeni elettrici e magnetici. Campo magnetico generato da una corrente elettrica. Studio dell’induzione elettromagnetica.
• Metodologie didattiche e progettazione didattica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: • Lezioni frontali
• Esperimenti dimostrativi
• Esperimenti per studiare/verificare una legge fisica.
Sono gli esperimenti che tipicamente si fanno in un laboratorio attrezzato. La legge fisica generalmente è già nota. Possono però essere svolti anche come introduzione o preparazione alla legge. Hanno valenze didattiche prevalenti per la misura, l’analisi dei dati, la formalizzazione a posteriori e per gli aspetti addestrativi in generale.
• Esperimenti dimostrativi.
Sono usati per attirare l’attenzione e stimolare la riflessione su una particolare fenomenologia, prima di iniziare la discussione dettagliata sull’argomento.
• Esperimenti di scoperta.
Sono esperimenti che hanno la caratteristica di stimolare l’interesse e la curiosità e quindi di trascinare a trovare spiegazioni, chiarendo così, generalmente a livello solo qualitativo, i concetti fisici coinvolti
• Esperimenti con oggetti o fenomeni della vita di tutti i giorni.
Partono dalla conoscenza e memoria di cose familiari e ben note, o che si crede di conoscere bene, e che si è abituati a descrivere con il linguaggio quotidiano. Aiutano a sviluppare il “pensiero critico” e il passaggio dal linguaggio quotidiano a quello scientifico.
• Uso del computer nel laboratorio di fisica.
Simulazioni: costruzione di vari tipi di simulazioni per osservare fenomeni altrimenti inaccessibili (troppo costosi, infattibili o pericolosi). Il computer può poi essere usato sia per l’analisi dei dati che per la raccolta on-line di dati di un esperimento, mediante opportuni sensori e interfacce di collegamento al computer. Sono utili in particolare per raccogliere dati che variano molto rapidamente o molto lentamente nel tempo
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento: