Didattica nei LNF: l'esperienza di formazione per insegnanti e studenti

Pasquale Di Nezza�

In collaborazione con �

Rossana Centioni, LNF�

Stars in the wrong place

1919

L’INFN incomincia a pensare “sistematicamente” a programmi di formazione e divulgazione solo all’inizio del 2000.

I LNF sono stati pionieri in tale sviluppo

L’INFN incomincia a pensare “sistematicamente” a programmi di formazione e divulgazione solo all’inizio del 2000.

I LNF sono stati pionieri in tale sviluppo

La comunicazione/formazione è l’istituzione sociale della scienza

• Necessità di comunicare la scienza • Necessità di educare alla scienza

Raccogliere l’informazione scientifica e

trasferirla al grande pubblico/scuole

Comunicare per creare una coscienza scientifica

La comunicazione/formazione è l’istituzione sociale della scienza

• Necessità di comunicare la scienza • Necessità di educare alla scienza

Giornalista scientifico, Insegnante,

L’INFN incomincia a pensare “sistematicamente” a programmi di formazione e divulgazione solo all’inizio del 2000.

I LNF sono stati pionieri in tale sviluppo

Alcune peculiarità dello scienziato

Ha una conoscenza della “dinamica” della scienza

E’ il primo anello della catena di comunicazione

Conosce le implicazioni “a lungo termine” del lavoro di ricerca

Il Servizio Informazione e Documentazione Scientifica (http://www.lnf.infn.it/edu/)

Mondo della scuola

- studenti ed insegnanti di scuola secondaria di secondo grado in Italia (e non) - studenti di scuola primaria e secondaria di primo grado

Vasto pubblico

DIFFUSIONE DELLA CULTURA SCIENTIFICA ai LNF

DIFFUSIONE DELLA CULTURA SCIENTIFICA ai LNF

4

Attività organizzate con lo scopo principale di:

•  Invitare studenti/insegnati/pubblico ad essere parte del mondo

scientifico

•  Dare una visione più completa delle attività scientifiche operanti sul

territorio con particolare riferimento all’INFN

•  Illustrare (insegnare) metodologie e tecnologie operate dai ricercatori

•  Informare sulle ultime ricerche di frontiera in fisica

Il Servizio Informazione e Documentazione Scientifica (http://www.lnf.infn.it/edu/)

Mondo della scuola

- studenti ed insegnanti di scuola secondaria di secondo grado in Italia (e non) - studenti di scuola primaria e secondaria di primo grado

Vasto pubblico

DIFFUSIONE DELLA CULTURA SCIENTIFICA ai LNF

Comunicare spostando la responsabilità

dell’apprendimento sull’audience

(apprendimento cooperativo, equipe …)

… scaffolding

DIFFUSIONE DELLA CULTURA SCIENTIFICA ai LNF

…inquiry-base …hands-on

… scaffolding Una buona domanda è quella che

genera una discussione

Interazione diretta: laboratorio, analisi dati, …

Comunicare spostando la responsabilità

dell’apprendimento sull’audience

(apprendimento cooperativo, equipe …)

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

I LNF si configurano come un “Accelerator Science Center” -Visite dedicate a scuole o gruppi prenotati -Seminario introduttivo tenuto da un fisico -Visita attività sperimentali con tutor in gruppi di 25 persone Circa 5000 partecipanti/anno

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

Laboratori aperti al pubblico per l’intera giornata … N.B. Contatto diretto! -Dalle 10-15 lezioni/seminari -Oltre 20 postazioni visitabili -Oltre 70 dipendenti LNF coinvolti -Circa 1400 partecipanti/evento

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

-Studenti ultimi anni scuola superiore selezionati dai propri docenti -Lezioni introduttive -Esperienza laboratorio, lavoro in equipe - Trasferimento di conoscenze scientifiche, metodologie e tecnologie della ricerca

-Illustrazione delle attività sperimentali INFN; -Orientamento universitario e/o lavorativo

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

Physics International School

Dal MIUR progetto CLIL: disciplina insegnata in lingua straniera Masterclass in inglese tenuta da ricercatori INFN per ragazzi italiani e stranieri per la durata di 5 gg. Circa 50/anno dal 2011 Favorisce lo scambio tra studenti di varie nazionalità. Internazionalità della ricerca. Lezioni videoriprese

TIPOLOGIE STAGES PERIODI PREVISTI

Stage Invernali (studenti IV anno del territorio)

Febbraio-Maggio 9 incontri di 4 ore

Masterclass Stage Invernale Residenziale In adesione al Progetto Europeo EPPOG Masterclasses (studenti V anno del territorio e fuori sede)

Marzo 4 giorni

Stage Estivi Giugno (fine a.s.) 10 giorni

Stages Estivi 2000

Stages Estivi 2014

STUDENTI IV anno

12

(dal territorio)

110

(da tutta Italia)

ISTITUTI

1

(dal territorio)

42

(da tutta Italia)

15 anni di Stage Estivi 2000-2014

Studenti, Istituti e Tutori INFN partecipanti agli Stages Invernali-Masterclass-Estivi dal 2000 al 2014

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

…

2014

N. Studenti IV e V anno

12 F=1

M=11

14 F=3

M=11

57 F=15 M=42

56 F=11 M=45

114 F=34 M=80

154 F=42

M=112

161 F=48

M=113

163 F=45

M=118

… … …

210 F=73

M=137

N. Istituti Scolastici

1

1

8

14

21

29

46

51

...

57

Tutori INFN

7

14

50

22

25

56

58

55

…

69

TIPOLOGIE STAGES PERIODI PREVISTI

Stage Invernali (studenti IV anno del territorio)

Febbraio-Maggio 9 incontri di 4 ore

Masterclass Stage Invernale Residenziale In adesione al Progetto Europeo EPPOG Masterclasses (studenti V anno del territorio e fuori sede)

Marzo 4 giorni

Stage Estivi Giugno (fine a.s.) 10 giorni

Stages Estivi 2000

Stages Estivi 2014

STUDENTI IV anno

12

(dal territorio)

110

(da tutta Italia)

ISTITUTI

1

(dal territorio)

42

(da tutta Italia)

15 anni di Stage Estivi 2000-2014

Studenti, Istituti e Tutori INFN partecipanti agli Stages Invernali-Masterclass-Estivi dal 2000 al 2014

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

…

2014

N. Studenti IV e V anno

12 F=1

M=11

14 F=3

M=11

57 F=15 M=42

56 F=11 M=45

114 F=34 M=80

154 F=42

M=112

161 F=48

M=113

163 F=45

M=118

… … …

210 F=73

M=137

N. Istituti Scolastici

1

1

8

14

21

29

46

51

...

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Tutori INFN

7

14

50

22

25

56

58

55

…

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Totale studenti 2000-2014 = 2020

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

Tutte le lezioni vengono riprese Pubblicate sul canale YouTube-INFN In costruzione portale eLearning (fruizione a distanza per rispondere a richieste EU per LifeLong Learning)

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

XII Edizione -Richiesta da circa 300 docenti scuole superiori/anno, da ridurre a 230 per motivi organizzativi -2 giorni di lezioni -1 intero giorno di gruppi di lavoro (14 gruppi di lavoro diversi con ricercatori e tecnici)

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

Vengono invitati autori di libri o opere scientifiche indirizzate al vasto pubblico Iniziato nel 2003

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

Seminari tenuti da Fisici di fama internazionale Occasione per avere “Porte Aperte” Apertura pomeridiana/serale per facilitare il vasto pubblico e non solo scuola Oltre 250 partecipanti per evento

PROGRAMMI di comunicazione-educazione ai LNF

-Visite guidate

- Open Day - Settimana della cultura scientifica - Stage per studenti - Lezioni e Colloqui di Fisica (videoregistrate) - Incontri di Fisica per docenti - Incontri con l’Autore

- Seminari divulgativi Attività organizzate presso le sedi scolastiche con specifici percorsi formativi

PROGRAMMA di Alternanza Scuola-Lavoro

L’idea è quella di effettuare la formazione di studenti delle scuole secondarie professionali con una combinazione tra insegnamento e

lavoro (Art. 4 of “Legge Delega” n.53 in 2003)

Progetto iniziato nel 2013, al momento 2 scuole test pilot

Progetto N. Stud. Ore tot. Ore sett.

CAD: programmazione digitale di elettronica

2 80 6

CAD: progettazione e realizzazione PCB per elettronica analogica

2 80 6

Progettazione di sistemi di controllo automatici

3 80 6

Segreteria esecutiva e organizzativa 2 40 6

Segreteria amministrativa affari internazionali

2 40 6

Interazione Pubblica Amministrazione con enti privati

2 40 6

scienzapertutti.lnf.infn.it

-Visitatori giornalieri 800-1000 -Picchi 1300-1500 per Higgs e T2K(neutrini) -Diminuzione nei w/e e mesi estivi a ~600 à studenti+scuole -78% accesso motore ricerca, 13% diretto, 9% referenze Ritorni: 18%

-Sito web istituzionale di divulgazione -Nato ai LNF nel 2002

8

Dai questionari di valutazione degli studenti

Seguendo gli studenti e la loro scelta universitaria (campione limitato agli ultimi 2-3 anni)

Statistica interessante ma comunque con bias. Occorrerebbe anche confrontare con un campione di studenti interessati

alla scienza che non ha partecipato agli eventi stage/masterclass

COMMENTI inviati dagli studenti… il contatto continua … “Sono molto contento e soddisfatto di come sia andata, consiglio a tutti questa esperienza. Ho trovato un ottimo clima di lavoro durante la mattinata e il primo pomeriggio, ma siamo anche stati capaci di fare gruppo e di svagarci nel tempo libero. Ai Laboratori ho avuto occasione di vedere delle cose molto interessanti, come Dafne, l'acceleratore di particelle, o altra strumentazione del tutto irraggiungibile per le scuole. Le lezioni non si sono quasi mai rivelate troppo difficili, e anzi, sono riuscito a seguire con poca difficoltà gran parte degli incontri. Per quanto riguarda il laboratorio, ero inserito in un gruppo di 6 persone. Ci siamo occupati della taratura di uno strumento per misurare l'energia di alcune sorgenti radioattive. Il gruppo di sole 6 persone facilitava molto le cose e al termine della settimana si era instaurato un ottimo rapporto fra noi e il nostro tutor, sempre disponibile per eventuali chiarimenti, il quale ci ha anche fornito molto materiale sul quale lavorare. Molto soddisfatto e appagato dall'esperienza, prima di partire me la immaginavo molto più "formato scolastico standard", in verità sono stato smentito con grande piacere”. Lic. Sc. Fulcieri Calboli, Forlì

“… l'esperienza per me è stata veramente bellissima, sia a livello scolastico che a livello umano. Gli argomenti trattati a Frascati non erano sicuramente semplici, ma i tutori sono riusciti a rendere le lezioni di facile comprensione. Devo ammettere che, pur non conoscendolo a fondo, questo ramo della fisica mi affascina molto. Con i ragazzi della regione e pochi di altre regioni ci siamo trovati bene, dovremmo rivederci presto infatti”. ITIS O. Belluzzi, Bologna

“Non mi era mai capitato di parlare di fisica dalla mattina alla sera quasi senza interruzione ed un paio di giorni siamo addirittura tornati in albergo un paio di ore dopo la fine dei laboratori per stare in biblioteca!! Sicuramente per certi argomenti non avevamo basi di studio adeguate (vedi quanto concerne elettromagnetismo o alcuni argomenti sulla probabilità affrontati nel laboratorio sugli scintillatori), ma questo non ci ha impedito di farci quanto meno un'idea qualitativa dei fenomeni osservati. I tutor inoltre sono stati molto disponibili e sempre pronti a rispondere alle nostre domande. E noi non abbiamo certo mancato di "spremerli" il più possibile! In conclusione posso dire che è stata veramente un'esperienza importante e credo proprio, anche se è ancora presto per dirlo, che mi sia stata di aiuto per la futura scelta universitaria.” Lic. Sc. E. Amaldi, Alzano Lombardo (BG)

COMMENTI inviati dagli studenti… il contatto continua …

… i docenti riferiscono

“Volevo solo riferirvi la frase dettami da uno degli alunni che ha partecipato al master. Era veramente entusiasta e scherzando mi ha detto: "mi farei bocciare pur di tornare il prossimo anno...". E' una di quelle piccole cose che ripagano del lavoro fatto e volevo condividerla con voi. Forse l'alunno si iscrive a Fisica a Roma: vedremo. Vorrei anche chiedere fin d'ora se è possibile candidarci nuovamente per la partecipazione il prossimo anno”.

ISIS R. Foresi, Portoferraio (LI)

Processo lavorativo dello scienziato: la comunicazione identifica, legittima, crea consensi

In più: progetti europei prevedono la capacità di dissemination dei risultati

Di necessità … virtù

Condivisione della responsabilità

Se lo scienziato comunica i benefici ed i rischi della ricerca, rende la comunità corresponsabile nello sviluppo della ricerca stessa!

Il ricercatore crea la coscienza scientifica ed educa alla conoscenza scientifica

I Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN hanno un programma di formazione vasto e moderno, confrontabile

con le maggiori istituzioni scientifiche internazionali

http://www.lnf.infn.it/edu/

Il ricercatore crea la coscienza scientifica ed educa alla conoscenza scientifica

Pioneer, 1977 F.Drake, astrofisico

I Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN hanno un programma di formazione vasto e moderno, confrontabile

con le maggiori istituzioni scientifiche internazionali

http://www.lnf.infn.it/edu/