La comprensione delle basi fisiche dell’effetto serra è un elemento essenziale per chiarire il ruolo dell’intervento umano nel delicato bilancio che regola questo complesso fenomeno fisico. In questo contributo discuteremo la progettazione, l’implementazione e la validazione di una sequenza di insegnamento apprendimento (TLS) su questo argomento di scottante attualità. Essa si compone di una...
The Erasmus+ Project “e^4 – higher Educational tools for an Embodied & creative Education on Energy” (Project number: 2021-1-IT02-KA220-HED-000032259), coordinated by UNIBZ, aims, among other objectives, at developing contents related to energy for higher education of teacher at primary and lower secondary levels, following a didactic approach based on imaginative forms of expression like...
Descriviamo la genesi e la struttura di un corso per l’insegnamento della scienza quantistica dell’informazione a livello secondario. Il corso si basa su un approccio integrato alla fisica, probabilità, logica, e quindi alla computazione; attiva gli studenti nello sviluppo di un modello quantistico di codifica e di elaborazione logica in polarizzazione e nei cammini di un fotone; propone una...
Numerose ricerche mostrano che ancora oggi il gender gap è un fenomeno che investe molti aspetti della vita quotidiana, nonostante gli sforzi compiuti per raggiungere l’equità di genere nel campo scolastico e lavorativo. Le donne continuano ad essere sottorappresentate nelle discipline STEM e al contempo sovrarappresentate nel campo dell’istruzione. Da un lato, è stata raggiunta un’equità di...
Nell'ambito delle STEM, il framework teorico dell'identità è spesso utilizzato per indagare l'intenzione degli studenti di intraprendere una carriera legata alle STEM. Lo scopo di questo studio è stato quello di esplorare le relazioni tra l'identità, l'interesse, il riconoscimento e l'autoefficacia in fisica, tenendo conto del ruolo del genere nell'influenzare questi costrutti e del ruolo...
La percezione pubblica della scienza è un elemento cruciale nel determinare gli atteggiamenti sociali nei confronti della scienza stessa e delle tecnologie da essa derivate. La qualità di tale percezione tra i giovani e i giovanissimi può condizionare l’apprendimento delle discipline scientifiche durante il percorso scolastico e le successive scelte formative universitarie. È quindi molto...
Com'è noto, le indicazioni nazionali per i Licei Scientifici prevedono al quinto anno la trattazione delle "conoscenze sviluppate nel XX secolo relative a macrocosmo e microcosmo" e includono "il concetto di quanto di luce", "l'ipotesi di Planck", "l'effetto fotoelettrico" e "le teorie e i risultati sperimentali che evidenziano la presenza di livelli energetici discreti nell'atomo".
In questo...
Even though the Old Quantum Theory (OQT) has long been integrated into high school curricula, research conducted in Physics Education (PE) generally focuses on single topics (mainly black-body spectrum, photoelectric effect, and Bohr’s atomic model), lacking a comprehensive and unified approach, and leaving a significant gap in providing a coherent pedagogical, historical, and conceptual...
La presenza, a partire dalla fine degli anni 2000, di una ricca collezione di strumenti scientifici del XVIII e XIX secolo presso l’università di Urbino ha creato nel tempo le condizioni favorevoli per la formazione di una unità di Ricerca dedita alla valorizzazione della tradizione scientifica urbinate e, più in generale, allo studio degli strumenti scientifici quali insostituibili...
La presente relazione traccia un percorso storico attraverso i diversi modelli descrittivi del fenomeno "gravità" emersi nel corso del tempo. Il concetto di peso nasce prestissimo nella civiltà umana, come testimoniato dall'uso antichissimo della bilancia, ma si evolve all’evolversi dei quadri interpretativi applicati per studiare la gravità e per comprenderne la natura. Ancora oggi frontiera...
I diagrammi ad eccentrici-epicicli sono lo strumento principale utilizzato da Tolomeo (II sec. d.C.) nell'Almagesto per descrivere i moti di Sole, Luna e pianeti. Tolomeo utilizza tali diagrammi per rappresentare la successione delle posizioni apparenti dei corpi celesti. Nel mio intervento presenterò alcuni argomenti a sostegno della possibilità che i modelli ad eccentrici-epicicli - che...
La fisica dei fenomeni di superficie nei liquidi copre una vasta gamma di argomenti, alcuni dei quali spesso sono poco approfonditi o addirittura trascurati nella programmazione scolastica/universitaria. La ricerca qui introdotta ha lo scopo di studiare una ricostruzione didattica dei contenuti fisici relativi alla tematica suddetta, per facilitare l’apprendimento attraverso specifiche forme...
It is well known that the path of a light ray incident on the inner reflecting wall of a circular cavity
can be constructed by geometric means. In the present work we consider the case of a semicircular
cavity. The geometric properties of circular cavities are thus recalled, and a graphical approach is
devised to allow students to trace trajectories by a ruler-and-compass method....
Il crescente inserimento delle tecnologie nel campo della didattica della fisica apre nuove prospettive di ricerca e applicative. Tra queste, i dispositivi hardware come iOLab, smartphone e visori per la realtà aumentata, insieme agli strumenti software come Python, stanno ridefinendo l'approccio sperimentale nell'insegnamento. iOLab e smartphone, integrando sensori avanzati e un'interfaccia...
Il lavoro mette in pratica una proposta didattica che integra strumenti didattici e riflessioni teoriche sviluppati in contesti formali e informali d’insegnamento e apprendimento della fisica. La proposta insiste sui seguenti punti:
- Studio del modello teorico del fenomeno;
- Utilizzo di schede programmabili e sensori per la misura di grandezze fisiche osservabili;
- Scrittura di codici...
In un programma di ricerca mirato all’elaborazione di proposte didattiche sulle onde elettromagnetiche, la problematica del referente concettuale nella lettura dell’intero spettro elettromagnetico è di primaria importanza, in primo luogo per costruire la capacità di riconoscere la natura dei diversi enti rispetto a un linguaggio in cui si mescolano termini diversi (onda, radiazione, raggi, …)...
Nell’ambito del progetto del Ministero dell’Università e della Ricerca relativo all’Orientamento attivo nella transizione scuola università, tra i corsi che il Politecnico di Milano ha proposto c’era quello di “Introduzione metodologica alla preparazione del test di ingegneria”, che ha inteso offrire gli strumenti metodologici per lo studio degli argomenti di fisica e matematica, anche...
La relazione tra matematica e fisica è uno dei temi centrali della ricerca in didattica della fisica, con linee di sviluppo diverse e complementari. Dal 2018 il nostro gruppo ha esplorato questo tema indagando le difficoltà e le risorse messe in atto dagli studenti nell’uso di alcuni strumenti matematici (derivate, integrali, vettori) nei corsi universitari di fisica. La ricerca è stata poi...
La pandemia da COVID-19 ha fatto crescere l’interesse nei confronti delle possibili ragioni alla base del diffondersi di false notizie a carattere scientifico. La diffusione di fake news a carattere scientifico può infatti portare ad una sfiducia generalizzata nei confronti della scienza con conseguenze gravi per la nostra società, a partire dalla rinuncia alle vaccinazioni fino alla negazione...
In questo lavoro ci si propone di comprendere i meccanismi alla base dell’apprendimento della fisica nei primi anni universitari in relazione a fattori affettive e metacognitivi esplorandone le reciproche relazioni. I fattori che verranno presi in considerazione in questo lavoro sono l’engagement, l’accuratezza degli studenti nelle proprie autovalutazioni, le loro percezioni di ansia, fiducia...
The physics of matter is one of the most crucial research lines in the last 30 years of physics research, but a coherent vertical path in that field is not present in curricula. In particular, properties of matter are often overlooked or superficially addressed in curricula and textbooks. Therefore, there is a need for research on educational proposals. We approached the problem by reviewing...
La ricerca in Didattica della Fisica ha evidenziato che l'insegnamento di questa disciplina, e in particolare della meccanica, presenta difficoltà intrinseche, connesse all'incapacità dello studente di conciliare l’intuizione fisica innata (in parte somigliante alla fisica aristotelica), basata su euristiche cognitive disomogenee, con il metodo deduttivo insegnato a scuola.
Il mondo che ci...
a formazione dei docenti è una componente fondamentale della ricerca in didattica della fisica. Formare i docenti implica formare anche gli studenti, motivandoli verso la fisica e contribuendo a costruire una società scientificamente più consapevole. In questo contributo si discuterà uno strumento elaborato dal gruppo di ricerca in didattica della fisica dell’Università di Cagliari per la...
Un filone interessante di ricerca riguarda la possibilità di lavorare, nello studio e nella modellizzazione dei fenomeni fisici, allo sviluppo di capacità integrate che riguardano diverse discipline scientifiche e in particolare fisica, chimica, matematica e tecnologia. Negli ultimi anni, grazie ad un’elettronica a basso costo si sono diffusi sistemi programmabili basati su schede a...
