Dal problem solving - fisicalive.altervista.orgfisicalive.altervista.org/4 liceo/Problem solving e...

Liceo scientifico «Don Bosco»

Progetto di alternanza scuola – lavoro

Applicare il metodo scientifico per affrontare e risolvere problemi tecnici e situazioni quotidiane.

Dal “problem solving” all’attività di indagine

scientifica

1



«… il concorso e la piena valorizzazione di tutti gli aspetti del lavoro scolastico:

• lo studio delle discipline in una prospettiva sistematica, storica e critica

• la pratica dei metodi di indagine propri dei diversi ambiti disciplinari

• l’esercizio di lettura, analisi, traduzione di testi letterari, filosofici, storici, scientifici, saggistici e di interpretazione di opere;

• la pratica dell’argomentazione e del confronto;

• la cura di una modalità espositiva scritta ed orale corretta, pertinente, efficace e personale;

• l‘uso degli strumenti multimediali a supporto dello studio e della ricerca.»

Le competenze dello studente di liceo scientifico

2



• «Aver acquisito un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di condurre ricerche e approfondimenti personali e di continuare in modo efficace i successivi studi superiori, naturale prosecuzione dei percorsi liceali, e di potersi aggiornare lungo l’intero arco della propria vita.

• Essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati dai vari ambiti disciplinari ed essere in grado valutare i criteri di affidabilità dei risultati in essi raggiunti.

• Saper compiere le necessarie interconnessioni tra i metodi e i contenuti delle singole discipline.»


3



FISICA

In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze:

• osservare e identificare fenomeni;

• formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi;

• formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione;

• fare esperienza e rendere ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli.


4



Il metodo scientifico

5



Il problem solving consiste nell’abilità di trovare una soluzione a qualsiasi tipo di problema. E’ un bravo problem solver colui che sa affrontare qualsiasi tipo di situazione e sa risolvere le difficoltà che incontra nel percorso che lo porta alla realizzazione dei propri obiettivi.

Gli approcci al problem solving sono molteplici e dipendono dalla natura del problema e dal tipo di persone coinvolte. Il metodo più comunemente utilizzato nel problem solving consiste nel mettere in atto operazioni quali:

• la descrizione del problema e l’analisi delle cause

• l’identificazione di varie soluzioni alternative

• la scelta di una soluzione

• lo sviluppo di un piano di attuazione

• La verifica dei risultati

Il problem solving

6



Il metodo scientifico e il problem solving, più che tecniche cognitive, sono

modi di essere, comportamenti

che si assumono nell’affrontare ogni decisione della vita, da quelle più semplici (come scegliere il vestito da mettere), a quelle più razionali (bilanci economici, acquisto di immobile) fino a quelle più emotive (scelta di un fidanzato, litigio con un genitore, …)

L’indagine scientifica è un modo di porsi nei confronto del mondo e della vita, non a caso i più grandi filosofi della storia erano anche grandi menti scientifiche (Pitagora, Cartesio, …)

L’indagine scientifica

7



L’indagine scientifica è generalmente orientata in due direzioni:

1. RISOLVERE PROBLEMI

2. FARE PREVISIONI

L’indagine scientifica è generalmente un’attività

1. LOGICO DEDUTTIVA

2. CREATIVA E INNOVATIVA

L’indagine scientifica

8



ESEMPI

• Notizie dal mondo della scienza (Le scienze, Focus, …)

PROVA

(ambito logico, ambito comporto della persona, ambito artistico)

• I test di problem solving

• I giudici sono più severi nelle punizioni se hanno dormito poco di notte

• Sogno di un mattino di mezzo inverno

Il compito di realtà

9



ESEMPI

• Notizie dal mondo della scienza (Le scienze, Focus, …)

PROVA

(ambito logico, ambito comporto della persona, ambito artistico)

• I test di problem solving

• I giudici sono più severi nelle punizioni se hanno dormito poco di notte

• Sogno di un mattino di mezzo inverno


10



• Individuare la coppia nella quale i termini NON rimandano al medesimoprefisso:

A. autocarro – autodidatta

B. filantropia − filologia

C. biologia − bioetica

D. paramedico − paranormale

E. paleomagnetismo – paleozoico

• Un operaio può avvitare 65 viti in un’ora. Se in un giorno lavorativo di 8 oresi devono avvitare 10920 viti quanti operai saranno necessari?

• Qual è la probabilità di ottenere 11 lanciando due dadi?

A. 1/11 B. 1/36 C. 1/12 D. 1/18 E. 1/20

11



• In una successione ereditaria nella quale gli eredi sono 4 fratelli, almaggiore di essi la defunta madre ha riservato la quota disponibile, cioè1/3 dell’eredità. Supponendo che i quattro fratelli divideranno fra loro inparti uguali la rimanente quota dei 2/3, quale frazione dell’ereditàspetterà al fratello maggiore?

• Indicare quale tra le coppie di termini proposti completa logicamente laseguente proporzione verbale: X : Intonso = Territorio : Y

A. X = Libro, Y = Inesplorato

B. X = Capitolo, Y = Regione

C. X = Intatto, Y = Selvaggio

D. X = Cultura, Y = Geografia

E. X = Libraio, Y = Mappa

• Se contenuto sta a misurato allora è corretto dire che smodato stia a ...

A. sregolato B. modesto C. limitato D. sobrio E. modato

12



13

In un’esercitazione in classe si decide di impiegare lo stesso metodo ideato daEratostene per misurare la circonferenza di un globo del diametro di circa 20 cm.Nell’esercitazione due bastoncini con ventose lunghi circa 10 cm sostituiscono leverticali del luogo di Siene ed Alessandria. Oltre al globo e ai due bastoncini, qualialtri materiali tra quelli elencati di seguito ritieni che siano necessari?

A.Un metro flessibile B.Un goniometro

C.Un clinometro D.Una bussola

E.Un filo a piombo F.Un cronometro

G.Un igrometro H.Una forte lampada (200 Watt) con riflettore

a) A, B, C, E

b) C, D, E, H

c) A, B, E, F

d) A, B, E, H

e) A, B, D, G



14

Nel 1859 nello stato di Vittoria, in Australia, furono introdotti per la prima volta deiconigli. In tale nuovo ambiente gli animali avevano pochissimi competitori, parassiti epredatori, mentre era presente una grande sovrabbondanza di cibo.

• E’ molto probabile che, in queste condizioni, la popolazione di conigli sia andataincontro a:

a) Crescita esponenziale. b) Generazione spontanea.

c) Diminuzione nelle dimensioni della popolazione.

d) Rapide e frequenti mutazioni. e) Estinzione.

• Nei primi dieci anni successivi all’immissione dei conigli, l’incremento di crescita(G) della popolazione:

a) E’ aumentato ogni anno. b) E’ diminuito ogni anno.

c) Ha uguagliato la carrying capacity (capacità di sostentamento) dell’ambiente.

d) E’ rimasto costante.

e) Nessuna nelle affermazioni precedenti è vera.



15

Trenta anni più tardi, quando la dimensione della popolazione era costante,l’incremento della popolazione dei conigli:

a) Ha continuato a crescere. b) E’ continuamente diminuito.

c) E’ diventato tendente ad infinito. d) E’ stato pari a zero.

e) Ha uguagliato la capacità di sostentamento dell’ambiente.

Per controllare la popolazione di conigli, nel 1920 fu introdotto un virus mortale, ilmyxovirus, e nel primo anno dalla sua introduzione circa il 98% dei conigli fu uccisodal virus. Quale o quali fra i seguenti eventi era accaduto?

a) Si è trattato di un fattore di controllo della popolazione dipendente dalla densità.

b) Si è trattato di un fattore di controllo della popolazione indipendente dalla densità.

c) Si è trattato di un’epidemia.

d) Si è trattato dell’insorgere di una malattia fra i conigli australiani.

e) Sono vere le affermazioni a, c, d.



16

Il 2% dei conigli è sopravvissuto all’esposizione al virus perché:

a) I conigli erano stati immunizzati (vaccinazione) dai veterinari.

b) I genitori di tali conigli hanno fornito loro cellule B (linfociti) chehanno scatenato una rapida risposta immunitaria contro il virus che li hadifesi.

c) Il virus ha promosso nei conigli una mutazione che li ha resi resistenti.

d) Nei conigli era presente una mutazione genetica che li rendeva resistenti al virus.

e) I conigli, pur vivendo nello stesso ambiente degli altri, non sono venuti in contattocon il virus.

6. Attualmente, la maggior parte dei conigli è resistente al virus; il virus è diffuso fra iconigli, ma genera un disturbo lieve. Si tratta di un esempio di:

a) Selezione naturale. b) Radiazione adattativa.

c) Processo di speciazione allopatrica. d) Selezione stabilizzante.

e) Convergenza adattativa.



A Midsummer Night's Dream (Shakespeare - 1595)

Commedia basata sul complicato intreccio di amori, inganni, equivoci, scherzi, gioco

1. Mondi paralleli (elfi, fate e artigiani, gente comune)

2. Il sogno

3. Le figure mitologiche

Sogno di un mattino di mezzo inverno (Pratt – 1972)

Pratt propone l’intreccio shakespeariano attraverso l’atipico eroe Corto Maltese

1. Diversi mondi paralleli (elfi, fate e soldati e guerra)

2. Corto Maltese

3. Stile essenziale, mai banale, aperto alla riflessione

Breve parentesi artistico-letteraria

17



18



19



La missione

1. Il sottomarino affonda, la corvetta no

2. La corvetta affonda, il sottomarino no

3. Sottomarino e corvetta affondano

4. Sottomarino e corvetta non affondano e lo scontro è evitato

5. Intervengono altre forze Alleate per sconfiggere il sottomarino

Lady Rowena:

1. Riesce a scappare

2. Viene catturata e condannata a morte

3. Viene catturata ma Corto Maltese le salva la vita

4. Non incontra Corto Maltese

5. Si innamora di Corto e collabora con gli Alleati

20



Corto Maltese

1. Aiuta gli alleati

2. Aiuta i tedeschi

3. Riesce a rimanere neutrale

4. Affonda il sottomarino tedesco senza l’aiuto della corvetta

5. Affonda il sottomarino tedesco con l’aiuto della corvetta

Il mondo degli elfi

1. Inizia un duro scontro con i Sassoni

2. Si salva dall’invasione Sassone

3. E’ costretto a fuggire da Stonehenge

4. Chiede a Corto di rimanere a Stonehenge

5. E’ costretto a sacrificare uno dei suoi spiriti

21



I due mondi, reale e fantastico

1. Interagiscono tra di loro condividendo dei personaggi

2. Interagiscono tra di loro mediante una tempesta e dei fulmini

3. Non condividono nulla

4. Interagiscono e per loro la storia avrà epiloghi diversi

5. Interagiscono e per loro la storia avrà lo stesso epilogo

L’indagine scientifica è un’attività creativa, dove logica e rigore si intrecciano con fantasia e immaginazione (pensiamo all’ideazione di un esperimento, alla formulazione di una ipotesi, …)

22



L’indagine scientifica si impara facendo, quindi nelle prossime lezioni:

1. Partendo dalle preferenze degli alunni, individueremo alcune indagini da svolgere: ogni alunno propone una sua ipotesi di processo di indagine per ciascun caso.

2. condivisione delle proposte e descrizione del processo di indagine risultante per ogni caso

3. Svolgimento dell’indagine

4. Presentazione ed analisi dei risultati; condivisione in bacheca, sito scuola, giornalino, blog


23



Il professore ovviamente ha già delle proposte:

1. Effetto tisana!

2. Guardar le stelle …

3. Il film: capolavori assoluti?

4. Videogiochi: che passione!

5. Social network skills!

6. …

7. …

8. …

Buon lavoro!


24

Dal problem solving - fisicalive.altervista.orgfisicalive.altervista.org/4 liceo/Problem solving e...

Documents

Transcript of Dal problem solving - fisicalive.altervista.orgfisicalive.altervista.org/4 liceo/Problem solving e...