UNIVERSITÀDEGLI STUDI

DI UDINE

L’esperienza di IDIFO nel PLS-fisica: esiti e prospettive

Altamore Aldo (UniRM-Tre), Angelini Leonardo (UniBA), Bochicchio Mario e Longo Antonella (UniSalento), Bonanno Assunta (UniCAL), Boscolo Ilario (UniUD), Buderi Luciano (UniCa), Corni Federico (Modena e Reggio Emilia), De Ambrosis Anna (UniPV), Della Torre Silvia (Sezione INFN TS), Fabbri Franco (INFN – Nazionale - Comunicare Fisica), Fazio Claudio e Mineo Sperandeo Rosa Maria (UniPA), Fera Giuseppe (UniUD), Gambi Cecilia e Straulino Samuele (Firenze), Giliberti Marco Alessandro (UniMI), Guerra Francesco (UniRM-La Sapienza), Leone Matteo (UniTO), Levrini Olivia (UniBO), Marcolini Lorenzo (UniUD), Marzoli Irene (UniCAM), Maurizio Rita Maurizio (UniUD), Michelini Marisa (UniUD), Montalbano Vera A (UniSI), Mossenta Alessandra (UniUD), Oss Stefano (UniTN), Pauletta Giovanni (INFN UniUD), Pastore Giorgio e Peressi Maria (UniTS), Pugliese Emanuele (UniUD), Robotti Nadia (UniGE), Rossi Pier Giuseppe e Magnoler Patrizia (UniMC), Santi Lorenzo (UNiUD), Serio Carmine (UniBAS), Stefanel Alberto Stefanel (UniUD), Vacchi Andrea (INFN), Vercellati Stefano (UniUD), Vidic Emanuela (UniUD), Zuccarini Giacomo (UniUD).

Piano Lauree ScientificheIDIFO6

Nell’ambito del PLS

Innovazione Didattica

in Fisica e Orientamento

IDIFO-IDIFO5

2006-2016

Molte attività

Università degli Studi di UdineDipartimento di Chimica Fisica Ambiente (DCFA) – Sezione di Matematica e Fisica

Unità di Ricerca in Didattica della Fisica (URDF)Via delle Scienze 208, 33100 Udine – tel +39 0432 558211 – fax -8222 - 8230

www.fisica.uniud.it/URDF/

Sito del progetto

•http://www.fisica.uniud.it/URDF/laurea/index.htm

Piattaforma di e-learning

•http://idifo.fisica.uniud.it/uPortal/render.userLayoutRootNode.uP

Responsabile: Marisa Michelini

www.fisica.uniud.it/URDF

Piano Lauree Scientifiche

Si è partiti con le 9 Università del PRIN nel 2006

oggi

20 università cooperano nel

- Master per insegnanti sulla FM (QM + Rel + Stat + Solid state phys)

- La scuola estiva nazionale per studenti di talento

- Laboratori didattici co-progettati con insegnanti per sperimentare innovazioni didattiche

Progetto IDIFO (2006-2015)il contributo della ricerca didattica perl’innovazione e l’orientamento

IDIFO5- azioni in prosecuzione IDIFO 1-4

1. laboratori coprogettati con gli insegnanti: temi IDIFO4 + Luce e Misura (2014 anno della luce), per l’apprendimento: 1. scientifico nella Scuola di Base (SI, SE, SM, 1-2 SSS)

2. della fisica nella SSS,

2. laboratori per lo sviluppo professionale degli insegnanti basati su analisi di ricerca dell’innov. did. e processi apprendimento

3. Prosecuzione Master IDIFO4,

4. CP-IDIFO su Fisica Moderna per insegnanti di SSS

5. Prestito alle scuole di: materiali didattici; kit didattici

6. MasterClass INFN IPPOGG per un gruppo di 70 ragazzi (in collab. con INFN) + MasterClasses di FM (1180 ragazzi)

7. Lab tesine maturità su esperimenti e percorsi di fisica moderna

8. Concorso-percorso “Adotta Scienza ed Arte nella scuola primaria” per studenti di scuola primaria

9. Esposizione mostra GEI e laboratori CLOE per la scuola di base10. Due convegni di insegnanti di presentazione delle caratteristiche e dei risultati dei

laboratori PLS basati sulla ricerca nella:• scuola di base• scuola secondaria superiore

11. Progettazione e sperimentazione di attività laboratoriali sulla fisica in contesto (tra cui fisica nel Judo, nella danza ed in cucina)

12. Lab CLOE a MEDIAEXPO di Crema 13. Lab di PROBLEM SOLVING per l’Orientamento14. Pubblicazione di numerosi materiali in rete telematica e 5 libri tematici di didattica

laboratoriale, 15. Scuola estiva sulla fisica moderna per studenti SSS del IV anno: 2007, 2009, 2011, 2013,

2014, 2015, 201616. Scuola nazionale per insegnanti di SSS su fisica moderna e didattica laboratoriale 2014

IDIFO5 Azioni

Tipo Scuola Base SSS Tot

N insegnanti 74 64 138N Scuole 22 34 56N Incontri 39 55 94

ORE co-progettazione 128 132 260

N Argomenti 11 11 22

N Classi 27 77 104N Studenti 334 858 1192

MOLTE ATTIVITA’ in ciascuna azioneUn esempio - Riepilogo lab del 2015

2013 – 4 edizione314 domande di studenti di 4 e 5

ammessi 36

La selezione (pubblicazione bando 1,5-2 mesi)

2014– 5 edizione275 domande di studenti di 4

ammessi 30

Attività in cui ritenete di aver appreso di più

LAB SC

LAB ElettroMLAB MQ polarizzazione

Migliori modalità per studiareEsperimentiLavoro pratio

Seminari teorici, spiegazioni

Simulazioni

Problem solving

Laboratorio sperimentale/Esperimeni“Laboratorio: fornisce una metodologia di studio attiva e coinvolgente”.“Attività lab -->molto coinvolgenti”. “Analisi diretta dei dati con gli esperimenti -Esperimenti eseguiti in prima persona”)“Esperimenti da noi effettuati: verifica pratica delle conoscenze”)«Esperimenti: per capire come la teoria possa trovare conferma”. “tramite esperimenti, perché si esplora la fisica”)“Secondo me non c'è una modalità di studio, ma una composizione i esse. Direi che le 3 modalità migliori sono state problem solving + spiegazioni teorici + attività di lab”)

14

MASTER IDIFO4162 cts articolati in gruppi di corsi da 3cts sulle seguenti aree (60cts)

FM - Fisica Moderna

FCCS – Fisica in Contesto (art, sport...)

RTL&M – Real time Labs and modeling

OR- Orientamento Formativo

SPER – Sperimentazioni a scuola

MASTER IDIFO si avvale dei risultati e dei materiali di ricerche didattiche in fisicarealizzate nei Progetti PRIN e in:- IDIFO1 (2006-2008)- IDIFO2 (2009)- IDIFO3 (2010-2012)- IDIFO4 (2012-2013)Concentrati su: - fisica del ‘900

fisica quantistica, relativistica, Statistica e della materia, astrofisica

- fisica in contesto- contributo delle TIC per

o l’apprendimento scientificoo l’orientamento formativo (PSOF)o la formazione degli insegnantio le attività di laboratorio sperimentale e didattico.

15/09/2011 Il master IDIFO U.R.D.F. - Università di Udine 19

MASTER IDIFOAttività caratterizzanti ogni modulo in e-learning

A) discussione di proposte didattiche

B) analisi dei nodi concettuali individuati da un’ampia letteratura di ricerca didattica

C) Discussione di temi e di proposte didattiche in area di web-forum tra pari cogestita in modo organizzato da corsisti e docenti universitari

D) co-progettazione tra docenti e corsisti del razionale e dei materiali didattici per la sperimentazione didattica

E) condivisione dei prodotti di rielaborazione dei corsisti e redazione di documenti collaborativi di sintesi

RICERCA DIDATTICA – molte dimensioni• Formazione degli insegnanti

• Modalità in e-learning• bisogni e difficoltà rispetto all’innovazione• Ruolo dell’università, dello studio individuale, della pratica, della riflessione

• R&D Esperimenti nuovi ed attività innovative

• DBR e studio di percorsi didattici tematici innovativi sulla fisica moderna e non solo

• Rubriche per studi di learning progression

• Strumenti e metodi di monitoraggio degli apprendimenti

• RE Ricerca Empirica sui processi di apprendimento di• Ragazzi• Insegnanti

Il master IDIFO U.R.D.F. - Università di Udine 21

UN CASO - Domande di ricerca sull’e-learning

1) Quale ruolo gioca la rete telematica nella formazione dei docenti sull’innovazione didattica in particolare sulla fisica moderna e su tematiche trasversali come l’orientamento?

2) Quali strumenti telematici hanno contribuito maggiormente al raggiungimento degli obiettivi formativi del Master IDIFO?

3) Quali aspetti della formazione in rete telematica presentano maggiori criticità e quali si individuano come possibili soluzioni?

15/09/2011 Il master IDIFO U.R.D.F. - Università di Udine 22

ANALISI DATI Categorie dell’interazione in rete

relative ai corsisti :

A- Domande esplicite di contenuto

CH – Richiesta di Chiarimenti elementari (osservazioni o commenti pertinenti al tema in esame);

DC- Discussione di concetti per chiarimenti approfonditi (osservazioni o commenti pertinenti al tema in esame, che evidenziano l’acquisizione di una comprensione approfondita dei nodi in discussione);

EI – Elaborazioni ed inferenze (interventi in cui si manifesta un processo di elaborazione del tema in esame);

G- Giudizi (interventi in cui vi sono decisioni o valutazioni in merito al tema oggetto di discussione)

sottocategorie:

C - interventi orientati sui contenuti

D- interventi orientati sulla didattica

TO - interventi orientati su aspetti tecnico-organizzativo

INF- informazioni sul caricamento di documenti

relative ai docenti :

I - impostazione compiti;

R - risposte

R-T risposte su aspetti tecnici della discussione online ;

R-C risposte sui contenuti

R-D risposte sugli aspetti didattici

FB: feedback, stimoli, rilancio di domande, commenti critici per suscitare la riflessione su contenuti (FB-C) e sulla didattica (FB-D);

FU: interventi per mantenere focalizzata la discussione

S14

S13

Valenza: rompe con la fisica classica ;Rsperimenti semplici; cuore della teoria

Valenza: rompe con la fisica classica;Fornisce strumenti ai ragazzi per sviluppare la teoria attraverso esperimenti semplici

Focus sul cuore dell teoria (Princ.sovr), rompe con la fisica classica, Limiiti: esistenza dei fotoni .

Valenza: inderterminismo; no taiettorie;Introduzione operaperatori. Limiti: esistenza del fotone

Valenza: cuore della teoriaLimiti: conoscenze Michelini, Stefanel etl al URDF-

UNIUDA research based E-learning for QM 23

S10

S17

S21

S17

S8S22

S7S14

S16

S6

S15

S11

S11

S5S5

S3S11

S22S6

S20S13

S3

S3

I dati e la loro analisi

Valutazione della proposta: efficacia per

apprendimento

Valutazione della proposta: efficace per

apprendimento, ma necessita di essere

integrata con altri esempi

Valutazione della proposta: efficace per

apprendimento

Valutazione della proposta did: - simule ad altre analizzate;

- Positiva perché idipendente

dall’interpretaizone

Valenza: connessione tra semplici esperimenti e teorie complesse

Valenza: rompe con la fiisca classica;Cuore della teoria (princ sovrap) anche attrav un formalismo semplice

MODULI Cfu MASTERore

ore stu

10 20 Corsi scelti dal corsista Master200 500

5 10

Corsi trasversali o metodologici o di progettazione didattica o disciplinari elettivi

100 250

10 Progettazione didattica 250

8 Sperimentazione didattica 16 200

12 Prova finale 300

TOTALE 60 1500

MODULI cfu Corso di Formazione

oreore stu

1 1,3 Corsi scelti dal corsista Master13 32,5

0,3

Corsi trasversali o metodologici o di progettazione didattica o disciplinari elettivi

3 7,5

0,2 Progettazione didattica 2 50,2 Sperimentazione didattica 2 5

Prova finale 0 0TOTALE 2 20 50

MODULICfu Perfezionamento

oreore stu

3 6Corsi scelti dal corsista Master

100 150

2 4

Corsi trasversali o metodologici o di progettazione didattica o disciplinari elettivi

40 100

2 Progettazione didattica 502 Sperimentazione didattica 6 502 Prova finale 50

TOTALE 16 400

ProspettivePiano Lauree Scientifiche

UN NUOVO CONSORZIO di Sedi CooperantiUniversità degli studi di: Bologna (UniBO), Cosenza (UniCAL),Camerino (UniCAM), Firenze (UniFI), Genova (UniGE), Macerata (UniMC), Milano (UniMI), Modena e Reggio-Emilia (UniMORE), Napoli (UniNA), Palermo (UniPA), Pavia (UniPV), Roma-La Sapienza (UniRM-La Sapienza), Roma Tre (UniRM-Tre), Lecce (UniSALENTO), Siena (UniSI), Trento (UniTN), Trieste (UniTS), Udine (UniUD), Verona (UniVR) e INFN Nazionale, INFN – Gruppo Collegato di Udine.

160 cfu 70cfu in presenza90cfu in rete telematica

Costruiamo insieme materiali, strumenti e metodi per ilSuccesso formativo