L insegnamento del Laboratorio di Fisica. Alcune considerazioni didattiche
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- Marcellino Bonfanti
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1 L insegnamento del Laboratorio di Fisica Alcune considerazioni didattiche
2 La Fisica nasce come scienza sperimentale, ma è spesso insegnata in modo soltanto teorico. Senza il supporto del laboratorio, si riduce così a un elenco di leggi e concetti che lo studente tende a memorizzare senza comprenderne il significato. Dalla prefazione al testo Guida al laboratorio di fisica, a cura dell AIF
3 Il ruolo del laboratorio nell insegnamento della Fisica Molti progetti didattici, di sperimentazione,... pongono in primo piano il ruolo del laboratorio nell insegnamento della Fisica.
4 Solo quando cerchiamo di mettere in contatto la parte teorica e quella pratica della nostra preparazione cominciamo a sentire in pieno l effetto di quella che Faraday ha chiamato inerzia mentale - che non è solo la difficoltà di riconoscere, negli oggetti concreti che ci stanno davanti, la relazione astratta che abbiamo appreso sui libri, ma il doloroso sforzo necessario per strappare la mente dai simboli e concentrarla sugli oggetti, e poi di nuovo dagli oggetti ai simboli Ma quando abbiamo superato queste difficoltà e siamo riusciti a gettare un ponte sull abisso tra astratto e concreto, non otteniamo solo un nuovo frammento di conoscenza: acquistiamo i rudimenti di una dote mentale permanente. James Clerk Maxwell
5 La realtà, specie in Italia, èmolto diversa. Un analisi condotta alcuni anni addietro dall AIF ipotizzava alcune cause...
6 1. Mancanza di motivazioni adeguate e di preparazione specifica degli insegnanti
7 2. Carenza di tempo
8 3. Carenza di spazi, strutture e finanziamenti
9 Sembra che a parte alcune abilità manuali, non si riscontrino differenze significative tra chi ha seguito dei corsi di laboratorio e chi non ne ha seguito.
10 Tutto questo implica una migliore definizione degli obiettivi del lavoro di laboratorio e una maggiore attenzione ai problemi specifici
11 Obiettivi specifici Il lavoro di laboratorio non è utile se consiste solo nell eseguire una serie di istruzioni per arrivare al risultato giusto, come in una ricetta.
12 Può essere educativo se offre situazioni per sviluppare la percezione, l osservazione, la discussione, la formulazione di ipotesi, il ritorno all esperimento,
13 L opinione prevalente è quella di assegnare un ruolo autonomo al laboratorio, e non semplicemente subordinato all insegnamento teorico della Fisica.
14 Delineazione di alcuni obiettivi specifici: di formazione di comportamento
15 Rendere reali i fenomeni attraverso l esperienza Il piano inclinato nel libro e nella realtà. SISSIS, Anno 2002
16 Abituarsi a vedere i problemi e cercare le soluzioni
17 Incoraggiare osservazioni e descrizioni accurate e quantitative
18 Sviluppare abilità manipolative specifiche La realizzazione di un calorimetro artigianale, SISSIS 2001
19 Verificare criticamente fatti e principi noti
20 Usare tecniche e strumenti di laboratorio
21 Identificare e separare le variabili da cui dipende un fenomeno
22 Formulare ipotesi
23 Organizzare esperienze di verifica delle ipotesi
24 Raccogliere i dati e organizzarli in tabelle, grafici,.. angolo 20 scatola con pesi Raccolta n 5 Posizione (m) Raccolta n 5 Posizione (m) angolo 15 scatola senza pesi Tempo (s) Tempo (s)
25 Elaborare i dati
26 Costruire o scegliere modelli per interpretare i dati E = m a 2 E = m b 2 E = m c 2
27 Individuare soluzioni nuove ai problemi
28 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento
29 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni
30 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni Saper organizzare il proprio lavoro
31 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni Saper organizzare il proprio lavoro Saper organizzare il proprio tempo
32 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni Saper organizzare il proprio lavoro Saper organizzare il proprio tempo Saper distinguere ruoli e responsabilità nel gruppo
33 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni Saper organizzare il proprio lavoro Saper organizzare il proprio tempo Saper distinguere ruoli e responsabilità nel gruppo Saper discutere e confrontare le proprie idee con gli altri
34 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni Saper organizzare il proprio lavoro Saper organizzare il proprio tempo Saper distinguere ruoli e responsabilità nel gruppo Saper discutere e confrontare le proprie idee con gli altri Saper valutare i risultati del proprio lavoro
35 Obiettivi di comportamento Il lavoro di gruppo, tipico del laboratorio, ha anche degli obiettivi specifici di comportamento Saper collaborare con i compagni Saper organizzare il proprio lavoro Saper organizzare il proprio tempo Saper distinguere ruoli e responsabilità nel gruppo Saper discutere e confrontare le proprie idee con gli altri Saper valutare i risultati del proprio lavoro Saper individuare i propri errori, valorizzando la discussione comune
36 Ruolo dell insegnante Assicurare un lavoro di formazione, fornendo contenuti e metodo
37 Ruolo dell insegnante Assicurare un lavoro di formazione, fornendo contenuti e metodo Rispondere alle questioni che sorgono
38 Ruolo dell insegnante Assicurare un lavoro di formazione, fornendo contenuti e metodo Rispondere alle questioni che sorgono Fornire un abitudine al lavoro pratico e manuale in laboratorio
39 Ruolo dell insegnante Assicurare un lavoro di formazione, fornendo contenuti e metodo Rispondere alle questioni che sorgono Fornire un abitudine al lavoro pratico e manuale in laboratorio Assistere nell uso della strumentazione
40 Ruolo dell insegnante Assicurare un lavoro di formazione, fornendo contenuti e metodo Rispondere alle questioni che sorgono Fornire un abitudine al lavoro pratico e manuale in laboratorio Assistere nell uso della strumentazione Favorire la curiosità e l attenzione alla realtà, nonché la fantasia e la creatività, unita al rigore e alla precisione
41 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente)
42 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti
43 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro
44 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare
45 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio
46 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio Lavoro singolo e/o di gruppo
47 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio Lavoro singolo e/o di gruppo Importanza del contenuto delle esperienze e della metodologia
48 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio Lavoro singolo e/o di gruppo Importanza del contenuto delle esperienze e della metodologia Esecuzione di esperimenti standard o realizzazione di esperienze nuove
49 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio Lavoro singolo e/o di gruppo Importanza del contenuto delle esperienze e della metodologia Esecuzione di esperimenti standard o realizzazione di esperienze nuove Aspetti qualitativi e quantitativi nelle esperienze
50 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio Lavoro singolo e/o di gruppo Importanza del contenuto delle esperienze e della metodologia Esecuzione di esperimenti standard o realizzazione di esperienze nuove Aspetti qualitativi e quantitativi nelle esperienze L analisi dei dati
51 Organizzazione di un laboratorio didattico Ruolo del laboratorio (supporto all insegnamento della Fisica o materia indipendente) Numero di studenti coinvolti Spazio disponibile / posti di lavoro Numero esperimenti da effettuare Tempo da dedicare al laboratorio Lavoro singolo e/o di gruppo Importanza del contenuto delle esperienze e della metodologia Esecuzione di esperimenti standard o realizzazione di esperienze nuove Aspetti qualitativi e quantitativi nelle esperienze L analisi dei dati La valutazione del lavoro degli studenti (inclusa nella Fisica o a parte?). Se a parte, come? (Tesine, dimostrazioni alla classe, )
52 Uso delle risorse disponibili Inventario delle attrezzature di base, della strumentazione esistente, delle esperienze complete e di quelle realizzabili modificando il materiale esistente
53 Uso delle risorse disponibili Inventario delle attrezzature di base, della strumentazione esistente, delle esperienze complete e di quelle realizzabili modificando il materiale esistente Esecuzione delle esperienze da parte dell insegnante
54 Uso delle risorse disponibili Inventario delle attrezzature di base, della strumentazione esistente, delle esperienze complete e di quelle realizzabili modificando il materiale esistente Esecuzione delle esperienze da parte dell insegnante Valutazione delle risorse umane disponibili
55 Uso delle risorse disponibili Inventario delle attrezzature di base, della strumentazione esistente, delle esperienze complete e di quelle realizzabili modificando il materiale esistente Esecuzione delle esperienze da parte dell insegnante Valutazione delle risorse umane disponibili Preparazione di schede sintetiche per ogni esperienza
56 Uso delle risorse disponibili Inventario delle attrezzature di base, della strumentazione esistente, delle esperienze complete e di quelle realizzabili modificando il materiale esistente Esecuzione delle esperienze da parte dell insegnante Valutazione delle risorse umane disponibili Preparazione di schede sintetiche per ogni esperienza Descrizioni scritte dettagliate di ogni esperienza, raccolte in un volume personalizzato per il laboratorio in questione
57 Uso delle risorse disponibili Inventario delle attrezzature di base, della strumentazione esistente, delle esperienze complete e di quelle realizzabili modificando il materiale esistente Esecuzione delle esperienze da parte dell insegnante Valutazione delle risorse umane disponibili Preparazione di schede sintetiche per ogni esperienza Descrizioni scritte dettagliate di ogni esperienza, raccolte in un volume personalizzato per il laboratorio in questione Realizzazione di supporti multimediali e risorse Web con la descrizione del materiale e/o delle esperienze
58 Conclusioni E necessaria una riflessione da parte di ciascun insegnante per definire il ruolo e l organizzazione di un laboratorio di fisica
L insegnamento del Laboratorio di Fisica. Alcune considerazioni didattiche
L insegnamento del Laboratorio di Fisica Alcune considerazioni didattiche La Fisica nasce come scienza sperimentale, ma è spesso insegnata in modo soltanto teorico. Senza il supporto del laboratorio, si
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