Progetto SNI-FM18 SCUOLA NAZIONALE per INSEGNANTI sulla FISICA MODERNA 2018

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1 Progetto SNI-FM18 SCUOLA NAZIONALE per INSEGNANTI sulla FISICA MODERNA 2018 PREMESSA Il Progetto IDIFO6 è un sotto-progetto del Progetto Nazionale PLS-Fisica coordinato da Josette Immè dell Università di Catania nell ambito del Piano Lauree Scientifiche per la fisica (PLS-Fisica). Ne è responsabile Marisa Michelini per la sede di Udine ed è stato finanziato per il II anno dal MIUR. Esso prevede tre attività a carattere nazionale per il 2018: 1) Il Master IDIFO6 (M-IDIFO6) e le associate iniziative di Corso di Perfezionamento IDIFO6 (CP-IDIFO6) e Corsi di Formazione IDIFO6 (CF-IDIFO6), già in corso 2) Una Scuola Estiva Nazionale per studenti di eccellenza da tenersi a fine giugno 3) Una Scuola Nazionale per Insegnanti Secondari da tenersi ai primi di settembre IDIFO6 è stato approvato e finanziato dal Consiglio Scientifico Nazionale nell ambito del PN-PLS-fisica. IDIFO6 è proposto in termini di prosecuzione del Progetto IDIFO4, illustrato nella pagina insieme con le attività attuate nell aa come sua prosecuzione e descritte alla pagina in attuazione di quanto previsto nelle linee guida del Piano PLS nazionale e vede la collaborazione a vario titolo e impegno del GIREP ( a livello internazionale, dell Associazione per l Insegnamento della Fisica (AIF), della Società Italiana di Fisica (SIF), dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Nazionale e locale. Nelle attività di formazione degli insegnanti IDIFO6 vede in particolare la collaborazione delle seguenti Università degli Studi: Bologna (UniBO), Cosenza (UniCAL), Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Napoli (UniNA), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Udine (UniUD), Verona (UniVR). Alla pagina sono descritte le iniziative avviate. Caratteristica fondante delle attività è avvalersi dei risultati di ricerche didattiche in fisica e di materiali messi a punto nell ambito di tali ricerche e nei Progetti IDIFO1 ( ), IDIFO2 (2009), IDIFO3 ( ), IDIFO4 ( ) e IDIFO5 ( ), 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. IDIFO6 propone un estensione delle attività progettuali ed una loro ricaduta in termini di trasferibilità e diffusione. Le competenze acquisite dalla comunità IDIFO nella formazione di insegnanti sui temi di fisica moderna, fisica in contesto, sulle TIC per il superamento dei

2 nodi concettuali in fisica e sull orientamento formativo saranno messe in campo, oltre che nell offerta formativa del Master IDIFO6 (M-IDIFO6), del Corso di Perfezionamento IDIFO6 (CP-IDIFO6) e dei singoli Corsi di Formazione IDIFO6, anche nella Scuola Nazionale di Formazione Insegnanti prevista come richiamo e prosecuzione dell analoga Scuola tenutasi nel 2014 e descritta alla pagina L approvazione del bilancio IDIFO6 per il I anno di attività e il significativo finanziamento per il II anno ci impongono la realizzazione di tale attività. DENOMINAZIONE Corso di Formazione SNI-FM2018 ovvero Scuola Nazionale per Insegnanti sulla Fisica Moderna 2018 di IDIFO6 Full immersion National School for Secondary Teacher on Modern Physics 2018 of IDIFO6 Project a.a. di attivazione 2017/18 OBIETTIVI FORMATIVI (in relazione al particolare settore occupazionale cui il corso si riferisce con riferimento anche alle esigenze espresse da enti, istituzioni o realtà produttive del territorio) Gli obiettivi formativi sono: 1. formazione degli insegnanti all innovazione didattica in fisica sui temi trattati in M-IDIFO6 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 dell URDF dell Università di Udine e delle Università cooperanti; 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-IDIFO6; 4. impiego di materiali didattici per la formazione degli insegnanti messi a punto dalla ricerca didattica e utilizzati con buoni risultati nei Master e Corsi di Perfezionamento IDIFO, realizzati negli aa.aa nell ambito dei Progetti PLS, con modalità di e-learning ed 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-IDIFO6 6. messa a punto di proposte sperimentate di orientamento formativo, basate sul problem solving per l orientamento (PSO) 7. integrazione delle proposte innovative di formazione dei docenti in fisica con progetti di innovazione didattica e di alternanza scuola-lavoro degli studenti;

3 8. richiamare gli insegnanti partecipanti all analoga scuola nel 2014 per condividere con colleghi i risultati delle sperimentazioni effettuate (si veda PROFILO PROFESSIONALE E DOMANDA POTENZIALE Scopo della Scuola è 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, spettroscopia, meccanica quantistica,, basi scientifiche nell ambito delle proprietà elettriche di trasporto, della superconduttività e dei principali esperimenti di fisica avanzata); c) didattica laboratoriale con strategie di Inquiry Based Learning (IBS) 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 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. È previsto in particolare che gli insegnanti progettino percorsi didattici da sperimentare nella prospettiva di attuare nella scuola italiana le innovazioni previste dalla recente normativa. MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELLA DIDATTICA (ore attività frontale/ ore attività on line) L offerta didattica è descritta nella Tabella di Programma di cui in All. 1 e comprende ore di cui ore di lezione ore di attività di laboratorio 10 ore di lavori di gruppo I docenti interni saranno: Marina Cobal, Paolo Giannozzi, Marisa Michelini, Alberto Stefanel, Lorenzo Santi, Sebastiano Sonego, Andrea Vacchi I docenti esterni saranno: personale di ruolo di altri Atenei I collaboratori di laboratorio saranno individuati a contratto SEDE/I DI SVOLGIMENTO DELLE ATTIVITÀ (verificate le effettive disponibilità delle aule individuate) ed in particolare le aule della sede Rizzi e i laboratori di Fisica I e II PERIODO DI SVOLGIMENTO luglio 2018 TITOLO DI ACCESSO Laurea magistrale (lauree ex DM 509/1999 corrispondenti e vecchio ordinamento)

4 Oppure abilitazione di insegnamento nella scuola per una materia di cui fisica sia parte. NUMERO DEI PARTECIPANTI MINIMO 5_MASSIMO 36 _ MODALITÁ DI SELEZIONE DEI PARTECIPANTI (DATO OBBLIGATORIO) Una commissione nominata dal Consiglio di Master IDIFO6 valuterà le domande PROGRAMMA DIDATTICO Tutti gli insegnamenti sono relativi ai SSD Fis07 e Fis08 La frequenza è obbligatoria per il 70% delle ore di ciascuna attività didattica. QUOTA DI ISCRIZIONE Euro 300,00 Contributo alle spese di ospitalità e gestione della Scuola Il titolo finale sarà di 4 cfu e comprenderà un giudizio ed un punteggio in 110/110 BORSE DI STUDIO (se previste specificare ammontare e l ente/azienda che le eroga) N.5 borse di 300,00 saranno assegnate ad insegnanti che abbiamo effettuato sperimentazioni innovative sulla fisica moderna negli ultimi 5 anni. La selezione sarà effettuata da una commissione composta da Marisa Michelini, Lorenzo Santi ed Alberto Stefanel del Consiglio Direttivo del Master IDIFO6 ENTI ESTERNI (qualora siano previsti entri pubblici o privati che collaborano o sostengono l iniziativa va allegata alla scheda la bozza della convenzione) Convenzione PLS. RISORSE TECNICHE, STRUMENTALI E DI PERSONALE (evidenziare quelle disponibili e quelle da reperire) Il Master si avvale delle risorse tecniche e di personale assegnate all Unità di Ricerca in didattica della fisica. Con i fondi PLS si provvede alla copertura delle spese necessarie. NOME DEL DIRETTORE Marisa Michelini COMPOSIZIONE DEL CONSIGLIO DI CORSO (almeno tre membri compreso il Direttore) Il consiglio comprenderà Marisa Michelini (UniUD) Lorenzo Santi (UniUD) Alberto Stefanel (UniUD) STRUTTURA/E CUI SARA AFFIDATA LA GESTIONE AMM.VA, ORGANIZZATIVA E FINANZIARIA DEL CORSO DMIF

5 SEDE/I DI SVOLGIMENTO DELLE ATTIVITÀ ed in particolare le aule della sede Rizzi e i laboratori di Fisica I e II ATTIVITÀ FORMATIVE Percorsi didattici esito di ricerche su - Massa ed energia: un percorso di riflessione sui concetti base della dinamica classica per costruire quella relativistica ed il significato di E=mc 2 - Spettroscopia ottica: un percorso sulle basi concettuali che hanno costituito il ponte tra la fisica classica e la meccanica quantistica - Meccanica quantistica: un percorso concettuale secondo l approccio alla Dirac e suo ruolo per comprendere lo stato quantico e le basi della meccanica quantistica - Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS): una proposta di problem solving basata su un percorso concettuale di fisica della materia - Dall elettromagnetismo alla superconduttività: una proposta a sviluppo verticale basata su attività laboratoriali e di esplorazione sperimentali Lezioni e seminari su: - La fisica moderna nella scuola secondaria e le proposte didattiche - La storia della fisica del Novecento e la teoria dei Campi - La fisica delle alte energie. Il modello standard e le ricerche attuali - Le più moderne ricerche di ottica quantistica - La spettroscopia ottica in astrofisica - La dinamica relativistica - La fisica dei quanti: aspetti storici Laboratori sperimentali, computazionali e concettuali ATTIVITÀ LABORATORIALI Esperimenti di Laboratorio - Misura della resistività di metalli, semiconduttori e superconduttori con metodi tradizionali e ICT - Elettromagnetismo: esperimenti esplorativi e con sensori on line su campo magnetico e le proprietà magnetiche dei materiali, flusso e induzione elettromagnetica - Effetto e coefficiente di Hall: misura del coefficiente di Hall in metalli e semiconduttori - Misura della velocità della luce - Polarizzazione ottica: esplorazione della polarizzazione come proprietà della luce con polaroid e cristalli birifrangenti. Esperimento di Malus. - Diffrazione ottica: acquisizione con sensori collegati in linea con l elaboratore della distribuzione di intensità luminosa prodotta su uno schermo da fenditure, analisi dei dati e discussione delle leggi fenomenologiche caratteristiche - Spettroscopia ottica: misura dell energia di righe spettrali prodotte da lampade a gas con goniometro ottico, da LED con mezzi poveri e da diverse sorgenti con spettrometro digitale. Misure di trasmittanza ed assorbanza. Costruzione di spettrometri con cartoncini e cellulare. - Fenomenologia della superconduttività: effetto Meissner e pinning, collana di esperimenti e problem solving - Misura di resistività in funzione della temperatura di superconduttori, metalli e semiconduttori - Misura del rapporto carica/massa dell elettrone - Esperimento di Frank e Hertz: misura delle energie di transizione atomica del mercurio. Laboratori ideali di fisica quantistica con simulazioni Esplorazioni sperimentali con materiali poveri. MODALITÀ DI PARTECIPAZIONE E DATE IMPORTANTI PREISCRIZIONE Per partecipare è necessario compilare il modulo di preiscrizione online entro il 31 maggio 2018 come indicato nel Manifesto degli Studi disponibile alla pagina La maggior parte delle spese della Scuola è coperta dal Progetto IDIFO6. La partecipazione alla Scuola prevede un contributo di iscrizione di Euro 300,00 per vitto e alloggio nei collegi universitari, materiali didattici e di sostegno e le tasse per l assolvimento virtuale delle imposte di bollo per l immatricolazione e

6 l attestato finale. Il contributo di iscrizione deve essere versato in un unica soluzione. Le spese di trasporto saranno a carico dei partecipanti. BORSE DI STUDIO Potranno usufruire di una borsa di esenzione dal pagamento della quota di iscrizione gli iscritti (fino a un massimo di 5) che documentino l aver effettuato sperimentazione innovative sulla fisica moderna negli ultimi 5 anni. La valutazione ai fini dell esonero e conseguente selezione sarà effettuata dal Consiglio della Scuola. PUBBLICAZIONE DELLA GRADUATORIA La graduatoria degli ammessi alla Scuola sarà pubblicata entro il 7 giugno 2018 alla pagina sopra indicata. La graduatoria individuerà anche gli insegnanti ammessi con borsa. CONFERMA DI PARTECIPAZIONE Entro il 15 giugno 2018 gli ammessi dovranno inviare conferma di partecipazione con copia del versamento del contributo alle spese di vitto e alloggio come indicato nel Manifesto degli Studi. Ulteriori informazioni ed il Manifesto degli Studi della Scuola SNI-FM18 è disponibile alla pagina Informazioni idifo@uniud.it tel