Diversi tipi di laboratorio sono stati co-progettati con i docenti di diverse scuole coinvolte ed offerti a studenti provenienti dalle scuole territorio. Impostazione delle attività e i materiali utilizzati sono esiti delle ricerche in didattica della fisica condotte dalla nostra unità di ricerca anche nell’ambito del PLS. Ogni tipo di laboratorio ha comportato una fase di co-progettazione con gli insegnanti, una fase laboratoriale condotta a distanza dai ricercatori universitari, ulteriore lavoro nelle classi da parte di insegnanti per completare i percorsi ed effettuare le prove di valutazione.

Le tipologie di laboratorio realizzate sono diversificate per impostazione, durata e struttura:

MASTERCLASS (durata media attività con ricercatori universitari- 8 ore)

Esplorazione di un percorso concettuale di tipo Inquiry-Based-Learning con conduzione di esperimenti in remoto e elaborazione dati campione, esperimenti simulati e modellizzazione. Sono state utilizzate schede tutoriali e test di ingesso e uscita per favorire il ragionamento degli studenti durante l'attività e monitorarne i loro processi di apprendimento. Completano l’attività: 4-6 ore preliminari curriculari in classe, eventuali altre 4-6 ore di completamento e approfondimento; 4-6 ore di verifica e valutazione. Tematiche:

• Meccanica Quantistica - Percorso laboratoriale IBL sui fondamenti concettuali della meccanica quantistica e le basi del suo formalismo con approccio alla Dirac, problem solving sperimentale e di analisi di esperimenti ideali con simulazioni al computer.
• Ottica fisica: diffrazione e interferenza - Esplorazione della fenomenologia e progettazione di esperimenti per lo studio delle leggi fenomenologiche. Analisi dati degli esiti di esperimenti condotti in remoto. Modellizzazione del fenomeno sulla base del principio di Huygens-Fresnel.
• Fenomeni e modelli sulla superconduzione -        Esplorazione sperimentale in remoto e con misure in remoto condotte in tempo reale con sensori on-line delle proprietà magnetiche e di conduzione elettrica di superconduttori e modellizzazione della levitazione per effetto Meissner. Analisi della stabilità della levitazione con modello di treno MAGLEV
• Spettroscopia – Fenomenologia dell’interazione luce-materia. Discussione e analisi di esperimenti effettuati in remoto sulla spettroscopia con varie sorgenti e sistemi spettroscopici. Misura dell’energia di emissione di LED sfruttando l’effetto fotoelettrico interno. Misure spettroscopiche con spettrometro digitale e con goniometro ottico. Costruzione del legame tra spettro e livelli energetici di un atomo emettitore. Esercizi

LABORATORI SU ESPERIMENTI DI FISICA MODERNA (durata media 2 ore)

Attività con introduzione ad un esperimento di fisica moderna condotti in remoto e analisi dati campione e modellizzazione su:

• Misura del rapporto e/m per l’elettrone
• Conduzione elettrica
• Polarizzazione
• Diffrazione da singola fenditura
• Misura della velocità della luce

CLOE - CONCEPTUAL LABORATORY OF OPERATIVE EXPLORATION (durata media 3 ore)

Discussione concettuale di un tema con l'ausilio di esperimenti esplorativi (in remoto). Gli studenti esplorano operativamente in un percorso semi-strutturato i nodi concettuali della tematica scelta. Sono stati attuati per le seguenti tematiche:

• Polarizzazione della luce (dall’esplorazione qualitativa dell’interazione di luce con Polaroid, alla legge di Malus esplorata con sensori on-line)
• Diffrazione (studio sperimentale della diffrazione da singola fenditura)
• Spettroscopia (analisi sperimentale dello spettro della luce emessa da diverse sorgenti
• Oscillatore massa mola (analisi cinematica dinamica di un oscillatore massa molla, dei parametri da cui dipende e ricostruzione delle leggi fenomenologiche che lo descrivolo dai dati sperimentali. Analisi energetica del fenomeno
• Onde e oscillatori
• Misure con app per smartphone per lo studio del suono
• Misure con app per smartphone per lo studio dei fenomeni meccanici

DETTAGLIO ATTIVITÀ