DIPARTIMENTO DI FISICA "GALILEO GALILEI"

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2 UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PADOVA DIPARTIMENTO DI FISICA "GALILEO GALILEI" La cultura scientifica nella nostra società è un bene comune che ci arricchisce e deve essere coltivato, condiviso e trasmesso alle giovani generazioni. Il Dipartimento di Fisica Galileo Galilei dell Università degli Studi di Padova, oltre ad essere il riferimento in ambito Universitario della ricerca nei diversi settori della fisica, è impegnato nello sviluppo, nella promozione, e nell organizzazione delle diverse attività rivolte allo sviluppo e alla diffusione della cultura scientifica, con particolare riferimento alla formazione dei giovani. Attraverso percorsi didattici sulla fisica suggestivi e coinvolgenti, può essere favorito l apprendimento suscitando nei giovani studenti interesse e curiosità che vanno oltre l ambito specifico della fisica. Vengono proposte dal Dipartimento di Fisica diverse iniziative legate all insegnamento e all apprendimento della fisica. La maggior parte delle attività sono rivolte ai docenti e agli studenti delle scuole secondarie di primo e secondo grado. Oggetto di queste iniziative è la diffusione della cultura scientifica, nonché l orientamento degli studenti verso la fisica e l aggiornamento dei docenti. Alcune di queste attività vengono svolte presso il Dipartimento di Fisica stesso. Citiamo ad esempio le visite guidate al Museo di Storia della Fisica abbinate anche ad attività di laboratorio sulla base di specifici percorsi tematici, le European Masterclasses, le Giornate Fermiane e i corsi di aggiornamento per i docenti. Vengono organizzate in altre sedi o presso le scuole altre attività, quali i Corsi estivi di fisica sperimentale per gli studenti dei Licei veneti, il Progetto Magic Didattico nell ambito del Progetto Lauree Scientifiche del MIUR, la Mostra Sperimentando e le visite ai laboratori di ricerca in fisica nucleare (Laboratori Nazionali di Legnaro e del Gran Sasso dell INFN e il Consorzio RFX). In questo opuscolo sono presentate le diverse iniziative con una breve descrizione e le informazioni utili per contattare gli organizzatori o i responsabili delle attività. Rivolgo un ringraziamento sentito a tutti coloro che, nella Scuola, nell Università e negli Enti di Ricerca, consci del ruolo strategico della cultura scientifica nello sviluppo della nostra società, si dedicano con impegno e competenza nel rendere più solido l intero percorso formativo dei giovani. Padova, 18 Marzo 2010 Prof. Giovanni Busetto Dipartimento di Fisica Galileo Galilei

3 Museo di Storia della Fisica Università di Padova Il Museo di Storia della Fisica conserva una raccolta di strumenti scientifici antichi strettamente legata al prestigioso passato scientifico dell'università di Padova. La Collezione nasce nel 1740, quando Giovanni Poleni inaugura il Teatro di Filosofia Sperimentale, primo laboratorio di fisica in un università italiana. I successori di Poleni continuano poi nel corso dei secoli ad arricchire la raccolta con strumenti destinati sia alla ricerca sia alla didattica e attualmente, presso il Museo, oltre un migliaio di oggetti illustrano la storia delle scienze fisiche e matematiche dal Cinquecento fino ai nostri giorni. "Idee trasformate in ottone", secondo la definizione di uno studioso, gli strumenti del Museo di Storia della Fisica costituiscono un insieme straordinario sia per la completezza sia per la qualità degli oggetti, in molti casi unici o rarissimi. ATTIVITA PROPOSTE 1) Visita guidata all insieme delle collezioni, dalla scienza del Rinascimento alla fisica del Novecento 2) Visite tematiche attraverso la collezione: a. La nascita della scienza moderna europea e lo sviluppo del metodo scientifico b. Luce e colore attraverso i secoli c. La grande avventura della scienza elettrica d. Bagliori nel vuoto: scariche elettriche in gas rarefatti dal Seicento alla nascita della fisica moderna (raggi X, radioattività e scoperta delle particelle elementari) PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI Cooperativa Nuovi Spazi - Patrizia Manfrin tel. ufficio (lunedì, mercoledì, venerdì) tel. cell nuovispazi@livecom.it Per informazioni sulla collezione, contattare Sofia Talas, conservatore, tel sofia.talas@unipd.it INDIRIZZO Dipartimento di Fisica "Galileo Galilei" - Polo didattico - Via Loredan, Padova Sito web :

4 Progetto Lauree Scientifiche: Formazione e Ricerca Didattica Il "Progetto Lauree Scientifiche Fisica-Orientamento e Formazione degli Insegnanti", si articola in azioni dirette alla promozione della Fisica e alla Formazione degli Insegnanti. Le prime s indirizzano principalmente verso gli Studenti attraverso visite a Laboratori, Centri di Ricerca, realtà produttive del Veneto che abbiano un interesse per la figura professionale del Fisico. Sono previste inoltre vere e proprie attività didattiche in laboratori universitari e visite al Museo della Fisica. Le seconde, per la Formazione degli Insegnanti, costituiscono la parte principale e sono centrate su attività seminariali, sulle lezioni del Corso di Perfezionamento in Metodologia e Didattica della Fisica e sulla progettazione e realizzazione di nuovi strumenti didattici. In quest ultimo caso le azioni dirette agli Insegnanti e quelle dirette agli Studenti sono strettamente intrecciate. ATTIVITA PROPOSTE 1. Progetto Magic Didattico, per la formazione degli studenti e degli Insegnanti Per la formazione degli studenti e degli Insegnanti proponiamo l attuazione del progetto di eccellenza Magic Didattico nella sua forma completa della fase prevista nelle scuole. Gli studenti si confronteranno con una situazione di reale problematicità inserita in una area della Fisica di ricerca avanzata che comporta apprendimenti disciplinari trasversali e la necessità di attivare le capacità adattative individuali e di gruppo. Lo spazio mentale collettivo si arricchisce favorendo una maggiore espansione dei domini di conoscenza. La programmazione ha realizzato gli intenti della metodologia innovativa d integrazione delle Scienze. Si sta inoltre proponendo l estensione ad altri gruppi di ricerca. 2. Formazione degli Insegnanti a) Corso di Perfezionamento in Metodologia e Didattica della Fisica. I temi principali saranno sia di natura metodologica che di natura strettamente disciplinare. Per quanto riguarda il primo punto saranno trattati alcuni aspetti fondamentali della riforma delle Scuole Superiori con particolare riferimento alla formazione delle competenze come risultato di metodologie didattiche atte a sviluppare la flessibilità strategica negli allievi. Questo potrà essere ottenuto coltivando paradigmi trasversali che realizzino un processo di integrazione delle Scienze. Per quanto riguarda il secondo punto verrà trattato il problema del passaggio dalla Fisica classica alla Fisica cosiddetta moderna con particolare riguardo all aspetto sperimentale oltre a quello teorico e storico-epistemologico. b) Proposte di sperimentazione di programmazione per ambienti di apprendimento che saranno realizzate con la collaborazione tra USR della Regione Veneto, Dipartimento di Fisica dell Università di Padova e gli Insegnanti. PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI Contattare: Segreteria Antonio Saggion Cristina Mazzucco tel tel fax fax saggion@pd.infn.it cristina.mazzucco@unipd.it

5 Fare Fisica Insieme Percorsi tematici per le Scuole Secondarie L iniziativa offre agli studenti, presso il Dipartimento di Fisica dell Università di Padova, la possibilità di approfondire un tema legato alla fisica analizzandolo sotto diversi aspetti. Il tema, che può essere scelto fra diverse proposte, viene presentato ai ragazzi attraverso l attività di laboratorio e viene collocato nel relativo contesto storico-scientifico attraverso una visita guidata tematica effettuata al Museo di Storia della Fisica. I ragazzi hanno così la possibilità di svolgere due ore di esperimenti e misure in laboratorio, mentre per un ora, vengono guidati attraverso alcune sezioni scelte della collezione di strumenti antichi del Museo di Storia della Fisica. PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI ATTIVITA PROPOSTE Si propongono i seguenti percorsi tematici: Scuola secondaria I grado: La nascita della scienza moderna europea e lo studio del movimento dei corpi La grande avventura della scienza elettrica Scuola secondaria II grado: Il Movimento dei Corpi Le esperienze di Galileo sul moto Cooperativa Nuovi Spazi - Patrizia Manfrin tel. ufficio (lunedì, mercoledì, venerdì) tel. cell nuovispazi@livecom.it Per informazioni sulla didattica, contattare Ornella Pantano o Sofia Talas tel fax ornella.pantano@unipd.it; sofia.talas@unipd.it INDIRIZZO Dipartimento di Fisica "Galileo Galilei" - Polo didattico via Loredan, Padova

6 Corsi estivi di fisica sperimentale per gli studenti dei Licei del Veneto I corsi estivi di fisica sperimentale sono destinati agli studenti degli ultimi anni dei Licei del Veneto. Durante questi corsi vengono proposte ai partecipanti delle attività di fisica sperimentale per avvicinarli alle metodologie utilizzate nei laboratori. I corsi impegnano i partecipanti per un totale di 20 ore distribuite in una settimana prima dell inizio dell anno scolastico. Le attività, guidate da docenti di fisica, vengono svolte secondo la modalità del laboratorio sperimentale presso istituti scolastici e/o dipartimenti universitari nei quali vengono predisposte un numero congruo di postazioni di lavoro. I corsi estivi finora si sono svolti nel Dipartimento di Fisica dell Università di Padova, nel DTGSI di Vicenza (Facoltà di Ingegneria di Padova) e presso le seguenti scuole del Veneto: ITAS Scalcerle (Padova), ITIS Severi (Padova), Liceo Scientifico Cornaro (Padova), Liceo Scientifico Quadri (Vicenza), Liceo Scientifico Paleocapa (Rovigo). INFORMAZIONI ATTIVITA PROPOSTE Per informazioni sul progetto e sulla didattica, contattare Giulio Mazzi ; giulio.mazzi@unipd.it Si impiegano sensori, interfaccia e Pc in modalità RTL Real Time Laboratory - per acquisire dati sperimentali e visualizzarli direttamente con grafici sul computer. L utilizzazione dei sensori collegati a calcolatore, facilita il processo di misura e permette di dedicare più tempo all analisi dei modelli con cui vengono rappresentati e interpretati i fenomeni osservati. Gli allievi sono stimolati a proporre, progettare e se possibile realizzare nuovi esperimenti per approfondire la comprensione del fenomeno e rivedere eventualmente il modello teorico inizialmente utilizzato per interpretare i dati.

7 European Masteclasses 2011 Un'iniziativa EPOG (European Particle-Physics Outreach Group) nata nel 2005, l anno internazionale della Fisica, con il supporto del Dipartimento di Fisica dell'università di Padova, del Progetto Lauree Scientifiche e della Sezione dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Padova. Ogni anno circa 4000 studenti delle scuole superiori provenienti da una ventina di nazioni si recano presso l Università più vicina, seguono seminari, eseguono misure di Fisica delle Particelle elementari utilizzando dati reali e scambiando i risultati con gli studenti in videoconferenza con la mediazione del CERN. Nel 2010 l iniziativa si è tenuta nei giorni 1, 2 e 3 Marzo. ATTIVITA PROPOSTE Sono stati individuati Poli Formativi a livello provinciale per organizzare presso alcuni istituti superiori dei corsi formativi tenuti da insegnanti, ricercatori dell INFN o professori universitari di Padova. I corsi ( in genere seminari divulgativi) sono propedeutici alla partecipazione alle Masterclasses. Le giornate in cui gli studenti partecipano alle Masterclasses sono organizzate in genere in 4 tempi: esercizi Masterclasses al PC, Visita al Museo di Storia della Fisica, Seminari e Videoconferenza di presentazione dei risultati ottenuti e confronto con altri siti (di varie Nazioni). PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI (segreteria) Cristina Miletti miletti@pd.infn.it, INDIRIZZO e SITO WEB Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Padova Sede: Dipartimento di Fisica Galileo Galilei Via Marzolo 8, Padova - Italy Tel Fax

8 Giornata Fermiana 2011 La Giornata Fermiana è promossa annualmente dal Dipartimento di Fisica dell Università di Padova, dalla Sezione di Padova dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dal Liceo SS E. Fermi di Padova per presentare a studenti delle ultime classi delle scuole superiori lo stato attuale e le prospettive di tematiche importanti della cultura e della ricerca fisica, anche nel contesto dell orientamento degli studenti. La giornata si articola in due relazioni tenute dai maggiori esperti italiani dei settori interessati nel corso di una mattinata e da una sessione di interventi e domande da parte degli studenti. ATTIVITA PROPOSTE Il tema della Giornata Fermiana 2011 verrà scelto entro ottobre 2010 sulla base dello sviluppo delle ricerche attuali e delle indicazioni e suggerimenti di docenti interessati, che possono, tal fine, rivolgersi agli organizzatori dell evento. Le relazioni si terranno nel mese di febbraio 2011 presso il Dipartimento di Fisica dell Università di Padova. PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI Il responsabile per il Dipartimento di Fisica e la Sezione INFN è Alessandro Pascolini, tel , pascolini@pd.infn.it Il responsabile per il Liceo E.Fermi è Renato Macchietto tel , r.macchietto@alice.it Per prenotazioni rivolgersi a Renato Macchietto.

9 Sperimentando Mostra Scientifica Interattiva Sperimentando è una mostra di esperimenti di fisica, chimica e scienze con più di 200 apparati che il visitatore può toccare e provare assistito da numerose guide. Il materiale semplice e familiare non intimidisce e mostra la pervasività della scienza nella vita quotidiana. La grande varietà dei temi trattati e la presenza di esperimenti che illustrano fenomeni semplici ma anche effetti particolari e di più difficile interpretazione rendono la mostra interessante per studenti di ogni età e adulti dai più svariati interessi culturali. La mostra si rinnova parzialmente ogni anno presentando esperimenti legati a temi di attualità così nel 2009 il sottotitolo era Galileo: dalla bottega agli astri e c era anche una sezione dedicata a Darwin, nel 2010 Energia e dintorni con una sezione dedicata anche alla biodiversità e nel 2011 sarà Visione e illusioni con attenzione particolare anche alla chimica nell anno internazionale a lei dedicato. VISITE e ATTIVITA PROPOSTE Per coinvolgere gli studenti delle scuole del Veneto nell allestimento della mostra ogni anno vengono banditi due concorsi i cui bandi vengono inviati alle scuole nel mese di ottobre; si possono trovare nel sito di Sperimentando o in quello della direzione scolastica regionale. Concorso Sperimenta anche tu che invita gli studenti a realizzare un esperimento funzionante da esporre alla mostra. Concorso L Arte sperimenta con la Scienza per stimolare gli studenti a realizzare un immagine significativa per l attuale edizione di Sperimentando da utilizzare come logo e nel materiale di divulgazione. Visite guidate alla mostra vanno prenotate a partire dal mese di gennaio sul sito L ingresso è libero. SEDE DELLA MOSTRA Spazio Espositivo Ex-macello, via Cornaro 1, Padova PERIODO DI APERTURA Normalmente aprile - maggio Nel 2011 marzo aprile INFORMAZIONI

10 Laboratori Nazionali di Legnaro Nei Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) dell'infn si svolgono attività di ricerca in fisica nucleare fondamentale, interdisciplinare ed applicata. La ricerca fondamentale in questi campi esige strumentazione di punta e tecnologie avanzate, che sono sviluppate anche all'interno dei Laboratori stessi. L'attività è condotta in collaborazione con Università ed Istituzioni di ricerca nazionali ed internazionali. Sono attualmente in attività quattro acceleratori di ioni, di diversa potenza. VISITE GUIDATE Le aree di interesse che si possono scegliere per la visita ai LNL sono: - Fisica nucleare - Acceleratori di ioni - Fisica applicata ai materiali - Fisica applicata alle scienze della vita - Antenna per onde gravitazionali - Laboratorio Alte Energie (LAE) - Laboratori tecnologici I Laboratori organizzano, su richiesta, visite guidate per gruppi (di norma persone per gruppo), in particolare per studenti universitari e delle scuole secondarie di secondo grado. Una o due volte all'anno, in primavera ed autunno, si organizzano visite per il pubblico generico. La visita prevede una breve introduzione, la proiezione di un filmato e la visita alle attivita' sperimentali ed apparati accessibili al momento. Il percorso delle visite all'interno dei LNL viene definito di volta in volta, per il singolo gruppo, in base agli accessi disponibili in ogni area dei Laboratori ed agli interessi dei visitatori. La durata media della visita è di due ore e mezza. STAGE ESTIVI I Laboratori organizzano annualmente durante il periodo estivo (giugno/luglio) degli stage rivolti agli studenti del IV anno delle Scuole Secondarie di II Grado. Gli stage durano in media due settimane e gli studenti vengono seguiti nel loro tirocinio da tutor scelti tra il personale dipendente e associato dei LNL. Aree disciplinari: acceleratori di particelle, rivelatori di particelle, tecnologie meccaniche ed elettriche, tecniche nucleari non distruttive per analisi materiali artistici, controllo remoto di

11 apparecchiature per acceleratori di particelle, banche dati e principi di analisi statistica, introduzione al PLC controllore a logica programmabile in sistemi automatici per la produzione di alto vuoto, realizzazione di disegni meccanici con programmi CAD-CAM, introduzione alla strumentazione virtuale, studio e misura sul comportamento termico ed elettrico dei materiali Su richiesta, vengono inoltre organizzati anche attività di stage rivolte a studenti neo diplomati. PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI Servizio di Direzione dei LNL: Chiara Zecchin (Resp). Chiara.Zecchin@lnl.infn.it. Silvia Zanella. Silvia.Zanella@lnl.infn.it. Gruppo Stage ai LNL: Luisa Pegoraro, Paola Carraretto tel fax segreteria.stage@lnl.infn.it INDIRIZZO e SITO WEB INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, Viale dell Università 2, Legnaro PD Sito web: Sito web stage: Sito prenotazioni:

12 Laboratori Nazionali Gran Sasso I Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), uno dei quattro laboratori dell INFN, sono i più grandi laboratori sotterranei del mondo in cui si realizzano esperimenti di astrofisica nucleare e delle particelle. Situati tra le città di L Aquila e Teramo, a circa 120 km da Roma, i Laboratori sono utilizzati come struttura a livello mondiale da scienziati provenienti da 22 paesi diversi; attualmente ne sono presenti circa 750 impegnati in circa 15 esperimenti in diverse fasi di realizzazione. Principali argomenti di ricerca dell attuale programma sono: la fisica dei neutrini naturalmente prodotti nel Sole e in esplosioni di Supernova, e lo studio delle oscillazioni del neutrino attraverso un fascio di neutrini provenienti dal CERN (programma CNGS), la ricerca della massa del neutrino in decadimenti doppio senza emissione di neutrini, la ricerca sulla materia oscura e lo studio di reazioni nucleari di interesse astrofisico. VISITE e ATTIVITA PROPOSTE I Laboratori organizzano visite guidate, su prenotazione, delle strutture esterne e sotterranee. Le visite sono possibili il sabato e la domenica, esclusa la prima domenica di ogni mese che viene riservata ai laboratori aperti, per gruppi di max 46 visitatori al giorno suddivisi in due turni successivi di max 23 visitatori ognuno. Le visite sono indirizzate prevalentemente agli studenti delle ultime classi di scuola media superiore per la complessità dei temi trattati La temperatura nei Laboratori Sotterranei varia dai 7 ºC ai 18 ºC, è consigliabile indossare una giacca a vento e scarpe comode; Il limite minimo di età è14 anni; L'accesso alle strutture sotterranee è consentito solo con pulmini di altezza massima 2.10 m. Laboratori Aperti: la prima domenica di ogni mese si organizzano visite raggruppando richieste individuali Quando il gruppo dei visitatori eccede le 23 unità (con discesa in galleria in 2 turni successivi) la visita ha una durata di circa 4 ore mentre per gruppi con 23 partecipanti (una discesa in galleria) la durata è di circa 2 ore. Ogni visita prevede: una spiegazione introduttiva sulle attività dei LNGS; una visita ai principali esperimenti nei Laboratori Sotterranei. PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI , visits@lngs.infn.it INDIRIZZO Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, L Aquila

13 CONSORZIO RFX Il Consorzio RFX contribuisce al programma di ricerca europeo sulla fusione termonucleare attraverso la sperimentazione diretta, grazie all'esperimento RFX-mod, la teoria e la diagnostica dei plasmi a confinamento magnetico e gli sviluppi tecnologici relativi all' esperimento ed ai relativi sistemi di alimentazione. E' inoltre fortemente coinvolto nel progetto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) in parte attraverso la progettazione avanzata dell iniettore di fasci di neutri (NBI) la costruzione della Neutral Beam Test Facility (NBTF) a Padova e con le attività dell ITER Broader Approach. La partecipazione al Programma Europeo assicura la base del collegamento con gli altri laboratori europei e l'integrazione programmatica con gli istituti italiani, in particolare con l'istituto di Fisica del Plasma del CNR di Milano e l'unità Tecnico Scientifica Fusione dell'enea. Il Consorzio RFX è istituito dal CNR con l ENEA, l Università degli Studi di Padova, l'infn e le Acciaierie Venete S.p.A. ed è stato fondato nel per rendere più efficace la collaborazione tra gli Enti. L'Istituto Gas Ionizzati del CNR costituisce l'asse portante del Consorzio RFX. L'INFN è entrato recentemente nel Consorzio, apportando le proprie conoscenze sugli acceleratori di particelle, in relazione agli sviluppi previsti sugli iniettori. Il Consorzio RFX comprende circa 150 persone tra ricercatori, tecnici ed amministrativi. Dal 2008 è una delle sedi del dottorato europeo in Fusion Science and Engineering, in collaborazione con le Università di Lisbona e di Monaco. Inoltre, ogni anno, 30 tra laureandi ed allievi dei corsi di dottorato svolgono presso il Consorzio attività di studio e ricerca. VISITE e ATTIVITA PROPOSTE La visita propone: una presentazione introduttiva con accenni sulle diverse fonti energetiche, alcuni contenuti di ricerca sulla fusione ed una breve descrizione dell'esperimento RFX aggiornata con recenti risultati sperimental (30 min. circa) visita all esperimento (1 ora circa), con accesso alle sale dell esperimento, alla sala controllo centrale e ai locali delle alimentazioni, accompagnati da uno o più ricercatori che illustreranno l esperimento, disponibili per eventuali domande o curiosità. Al termine della visita verrà consegnato ai partecipanti di materiale informativo e didattico sul Progetto RFX e sulle ricerche fusionistiche, in particolare gli interessati potranno avere una copia del testo didattico "Fisica e ingegneria dei plasmi: la ricerca verso una nuova fonte di energia", il CD "Fusione, energia per le generazioni future" di EFDA e il CD "Ricerca sulla fusione - un'opzione energetica per il futuro dell'europa" dell'euratom. Il Consorzio RFX propone anche, per studenti al termine della quarta superiore, un periodo di stage di 4-6 settimane da svolgere durante l estate,ad integrazione dell anno scolastico. PRENOTAZIONI E INFORMAZIONI E possibile effettuare la visita su prenotazione: lunedì dalle 9.00 alle 18.00, martedì-venerdì : dopo le (a termine dell attività sperimentale), sabato dalle 9.00 alle Contattare: Dr. Fulvio Auriemma: fulvio.auriemma@igi.cnr.it Tel Ing. Mauro Dalla Palma: mauro.dallapalma@igi.cnr.it Tel direzione@igi.cnr.it, Fax INDIRIZZO Consorzio RFX - Corso Stati Uniti, Padova, Sito web:

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