Dal 9 all’11 ottobre 2019 si svolgerà a Firenze la III Edizione di FIERA DIDACTA ITALIA, il più importante appuntamento fieristico sul mondo della scuola.

FIERA DIDACTA ITALIA ha l’obiettivo di favorire il dibattito sul mondo dell’istruzione.

Esso è rivolta a tutti coloro che operano nel settore dell’istruzione, dell’educazione e della formazione professionale, in particolare, rappresentanti istituzionali, docenti, dirigenti scolastici, educatori e formatori, oltre a professionisti e imprenditori operanti nel settore della scuola e della tecnologia.

Dalla interferenza agli spettri di emissione

 A cura di MIUR

 Si sviluppa un modello matematico in cui le onde luminose provenienti da più sorgenti puntiformi sono rappresentate da vettori rotanti (fasori). Il modello viene implementato mediane un foglio Excel e si valuta la distribuzione dell’energia luminosa proveniente dalle sorgenti.
Validato sperimentalmente, il modello viene utilizzato per prevedere il comportamento di un reticolo di diffrazione.

Il reticolo permette di trasformare uno smartphone in uno spettrometro con cui si producono e analizzano spettri di emissione continui e a righe. 

 RELATORI

 Ilarione Cormio – Docente di Fisica/Liceo Montalcini (IISS “G. Ferraris” – Molfetta)

 Edoardo Sabini Andriani – Docente di Fisica/Liceo Montalcini (IISS “G. Ferraris” – Molfetta)

 Massimo Esposito – Dirigente Tecnico presso MIUR – Direzione Generale per gli ordinamenti scolastici e valutazione del sistema nazionale di istruzione

Allegati:

Dalla Interferenza agli Spettri.pdf

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A cura di MIUR

L’ attività proposta è parte di un percorso laboratoriale interdisciplinare che coinvolge, oltre alla Fisica, anche Filosofia, Matematica e Informatica. L’obiettivo è quello far crescere negli studenti la consapevolezza che lo studio dei fenomeni naturali richiede necessariamente l’utilizzo del metodo scientifico.

Il fenomeno intorno al quale si sviluppa il percorso, è quello del moto di un corpo in presenza di una forza di attrito viscoso non trascurabile.

Viene dapprima studiato il moto di caduta di un corpo nell’aria. Per Aristotele questo moto avviene a velocità costante ed è un moto naturale che ha il fine di riportare il corpo nel suo luogo naturale. Il luogo naturale degli oggetti pesanti è la terra e la velocità del moto naturale aumenta con il peso del corpo. Aristotele trasse queste convinzioni utilizzando l’osservazione e il ragionamento.

Lo studio dello stesso fenomeno, effettuato con un metodo scientifico che non si limita solo all’osservazione e al ragionamento ma si basa anche sulla esecuzione di esperimenti con misurazioni, raccolta e rappresentazione grafica dei dati, permette di dedurre che la velocità di corpi leggeri che cadono in aria, aumenta tendendo asintoticamente ad un valore limite.

Si formula l’ipotesi che durante la caduta sul corpo agisce una forza di attrito variabile e, con una analisi quantitativa dei dati, effettata con l’ausilio di un programma di analisi grafica, si deduce la relazione tra intensità della forza di attrito viscoso e velocità del corpo durante la caduta.

Questa relazione viene utilizzata per costruire un modello matematico che descrive il moto del corpo soggetto ad attrito viscoso.

Utilizzando metodi numerici semplici e alla portata di studenti liceali, dal modello si deducono informazioni che permettono di validare il modello stesso e di fare previsioni sul comportamento di altri sistemi come, ad esempio, un oscillatore meccanico sottoposto ad attrito viscoso.

Tali previsioni, sottoposte a verifica sperimentale, confermano la validità del modello matematico.

RELATORI

Ilarione Cormio – Docente di Fisica/Liceo Montalcini (IISS “G. Ferraris” – Molfetta)

Massimo Esposito – Dirigente Tecnico presso MIUR – Direzione Generale per gli ordinamenti scolastici e valutazione del sistema nazionale di istruzione

Allegati:

Educare al mondo scientifico

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Alla scoperta del quanto di energia

RELATORI

Ilarione Cormio – Docente di Fisica/Liceo Montalcini (IISS “G. Ferraris” – Molfetta)

Massimo Esposito – Dirigente Tecnico presso MIUR – Direzione Generale per gli ordinamenti scolastici e valutazione del sistema nazionale di istruzione

A cura di MIUR

 Spesso si ritiene che una didattica laboratoriale su argomenti di fisica moderna sia difficile da realizzare perché richiede agli studenti competenze di livello elevato e alla scuola risorse strumentali non sempre disponibili in un laboratorio didattico.

Le attività qui proposte costituiscono un esempio di come sia possibile realizzare un’attività laboratoriale su argomenti di fisica quantistica con strumentazione di basso livello (laboratorio povero). Inoltre, le abilità e le conoscenze richieste agli studenti fanno riferimento a conoscenze e a concetti da ritenersi basilari per un corso di fisica.

Lo scopo di queste attività è quello di introdurre sperimentalmente il concetto di quanto di energia e di pervenire a una stima accettabile della costante di Planck analizzando la radiazione luminosa emessa da diodi LED di diverso colore. Si rileva la caratteristica tensione-corrente di ciascun diodo e successivamente, fissato un reticolo di diffrazione sull’obiettivo della fotocamera di uno smartphone, si fotografa lo spettro di emissione di ciascun diodo. L’analisi quantitativa di queste foto permette di misurare le lunghezze d’onda corrispondenti al picco di emissione dei LED. Dal bilancio energetico relativo a ciascuno degli elettroni di conduzione che attraversano il LED si deduce la quantità di energia luminosa che ogni elettrone produce in ciascun passaggio. Questa energia viene messa in relazione con la frequenza di picco emessa dai LED, giungendo a determinare sperimentalmente la relazione E=hf.

Un aspetto didatticamente rilevante sta nel fatto che gli studenti vengono impegnati in un’attività di ricerca i cui esiti sono tutti da scoprire e che, rispetto a quella di verifica di leggi già studiante in precedenza, stimola la curiosità, l’interesse e la partecipazione, risultando più efficace nella costruzione di abilità e competenze.

Allegati:

Alla scoperta del quanto

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In questo lavoro si è preso lo spunto da una esperienza realizzata nel nostro laboratorio di fisica, per mostrare come sia necessario il concorso di più discipline per lo studio di un qualsiasi fenomeno.

Allegati:

Dall\'esperimento al problema.	[ ]
Il problema	[ ]

Il corso è finanziato dal MIUR e si inserisce  tra le attività  del progetto LS OSAlab per una didattica laboratoriale della Fisica nei Licei Scientifici.

Il corso prevede diverse attività di laboratorio in cui i docenti saranno direttamente impegnati.  Durante il corso sarà sviluppato un percorso laboratoriale, indirizzato a studenti delle classi quarte e quinte del Liceo Scientifico, che, partendo dai fenomeni  di interferenza e diffrazione della luce, pone le basi per comprendere il funzionamento dei reticoli di diffrazione. Questi vengono poi utilizzati per produrre spettri di vario tipo. Analizzando questi spettri è possibile introdurre sperimentalmente il concetto di “quanto di energia” e l’esistenza di livelli energetici discreti negli atomi.

ANNO DI SVOLGIMENTO: 2017/2018

AMBITI SPECIFICI: Didattica singole discipline previste dagli ordinamenti

AMBITI TRASVERSALI: Didattica e metodologie

Metodologie e didattica laboratoriale

Allegati:

Scheda 1: Diffrazione Fenditura Variabile	[ ]
Scheda 2: Interferenza Doppia Fenditura	[ ]
Scheda 3: Interferenza da fenditure multiple	[ ]
Scheda 4: Catatteristiche LED	[ ]
Scheda 5: Righello	[ ]
Scheda 6: Spettro Continuo	[ ]
Scheda 7: Spettro basso consumo	[ ]
Scheda 8: Spettro Diodi LED	[ ]
Scheda 9: Spettro Idrogeno	[ ]