Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli...

27
Relazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti 1. Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17 d’ora in poi) è stata effettuata a diversi livelli: la valutazione dei percorsi di apprendimento degli studenti, effettuata tramite i tutorial di monitoraggio e stimolo per le diverse attività, questionari e gare proposte loro, le relazioni finali con cui hanno presentato i loro lavori; la valutazione da parte degli studenti che l’hanno frequentata, utilizzando il questionario cartaceo per la valutazione dettagliata delle singole attività, riportato nell’appendice 2 alla presente relazione. Qui si documenta dettagliatamente questo secondo livello di valutazione e si riportano solo dati di sintesi sulle competenze sviluppate dagli studenti. Il questionario utilizzato per la valutazione degli studenti è stato messo a punto nel corso delle diverse edizioni della scuola estiva nazionale di fisica moderna, anche grazie all’apporto dei valutatori esterni che hanno valutato le scuole svolte negli anni precedenti. Esso fornisce un dettaglio sulle singole attività svolte all’interno della scuola, quali attività/contenuti hanno suscitato maggiore interesse, coinvolgimento nell’elaborazione concettuale, apprendimento, orientamento. Fornisce inoltre specifiche indicazioni sulle motivazioni che i ragazzi hanno portato per valutare in modo più positivo una certa attività, piuttosto che indicare quali elementi di criticità sono emersi. Il questionario è suddiviso in cinque parti: Parte A – Cognome e nome dello studente e altre informazioni generali sullo/a studente/essa. Parte B – Domande riportate in tabella 1, a cui gli studenti dovevano rispondere in base a una scala a 4 livelli (1-Decisamente NO, 2-Più no che sì, 3-Più sì che no, 4-Decisamente SI) per ciascuna attività. Tabella 1. Domande con risposte su una scala di valutazione da 1 a 4 in merito a ciascuna attività. B1. Gli argomenti dell'attività svolta sono stati interessanti? B2. L'attività è stata impegnativa? B3. La tua preparazione scolastica era sufficiente per seguire l'attività? B4. Locali e attrezzature a disposizione erano adeguati? B5. I materiali scritti (schede o dispense) utilizzati per le attività erano efficaci? B6. I docenti sono stati chiari? B7. Le attività svolte sono state utili per capire meglio cos'è la

Transcript of Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli...

Page 1: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Relazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti

1. IntroduzioneLa valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17 d’ora in poi) è stata effettuata a diversi livelli: la valutazione dei percorsi di apprendimento degli studenti, effettuata tramite i tutorial di monitoraggio e stimolo per le diverse attività, questionari e gare proposte loro, le relazioni finali con cui hanno presentato i loro lavori; la valutazione da parte degli studenti che l’hanno frequentata, utilizzando il questionario cartaceo per la valutazione dettagliata delle singole attività, riportato nell’appendice 2 alla presente relazione.Qui si documenta dettagliatamente questo secondo livello di valutazione e si riportano solo dati di sintesi sulle competenze sviluppate dagli studenti. Il questionario utilizzato per la valutazione degli studenti è stato messo a punto nel corso delle diverse edizioni della scuola estiva nazionale di fisica moderna, anche grazie all’apporto dei valutatori esterni che hanno valutato le scuole svolte negli anni precedenti. Esso fornisce un dettaglio sulle singole attività svolte all’interno della scuola, quali attività/contenuti hanno suscitato maggiore interesse, coinvolgimento nell’elaborazione concettuale, apprendimento, orientamento. Fornisce inoltre specifiche indicazioni sulle motivazioni che i ragazzi hanno portato per valutare in modo più positivo una certa attività, piuttosto che indicare quali elementi di criticità sono emersi.Il questionario è suddiviso in cinque parti:Parte A – Cognome e nome dello studente e altre informazioni generali sullo/a studente/essa.Parte B – Domande riportate in tabella 1, a cui gli studenti dovevano rispondere in base a una scala a 4 livelli (1-Decisamente NO, 2-Più no che sì, 3-Più sì che no, 4-Decisamente SI) per ciascuna attività.

Tabella 1. Domande con risposte su una scala di valutazione da 1 a 4 in merito a ciascuna attività.B1. Gli argomenti dell'attività svolta sono stati interessanti?B2. L'attività è stata impegnativa?B3. La tua preparazione scolastica era sufficiente per seguire l'attività?B4. Locali e attrezzature a disposizione erano adeguati?B5. I materiali scritti (schede o dispense) utilizzati per le attività erano efficaci?B6. I docenti sono stati chiari?B7. Le attività svolte sono state utili per capire meglio cos'è la Fisica?B8. Valeva la pena partecipare all'attività?B9. L'attività è stata di stimolo per una riflessione/approfondimento?

Parte C C1- Indicare i codici delle 3 attività a cui sono stati attribuiti i punteggi maggiori per interesse e

stimolo alla riflessione e relativa motivazione C2- Indicare i contenuti trattati nella Scuola Estiva interessanti da approfondire, spiegando le

motivazioni.Parte D: Valutazione in una scala da 1 a 4 (1-decisamente no; 2-più no che sì; 3-più sì che no; 4-decisamente sì) le voci relative all’intera scuola di cui alla tabella 2.

Tabella 2. Domande con risposte su una scala di valutazione da 1 a 4 in merito all’intera scuolaD1. Gli argomenti della scuola sono stati complessivamente interessanti?D2. La scuola è stata impegnativa?

D3. La tua preparazione scolastica era sufficiente per seguire l'attività?

D4. Locali e attrezzature a disposizione erano adeguati?

Page 2: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

D5. I materiali scritti (schede e/o dispense) utilizzati per le attività erano efficaci?

D6. I docenti sono stati chiari?

D7. Le attività svolte sono state utili per capire meglio cos'è la Fisica?

D8. Valeva la pena partecipare alla Scuola Estiva?

Parte E. Commento libero o osservazione generale.Nel seguito dopo una prima sezione di dati generali sul campione degli studenti, viene ripotata l’analisi dei dati raccolti con il questionario cartaceo, compilato nella giornata conclusiva della scuola estiva, relativamente alle diverse parti in cui esso si compone.

2. Dati generali sul campione di studenti - Studenti ammessi alla scuola: 32 studenti provenienti da 12 diverse regioni (distribuite come in fig. 1) su un totale di 117 domande pervenute da studenti di classe 4 di 16 diverse regioni.- Composizione per sesso: 7 femmine e 27 maschi- Composizione per età: 2 di 16 anni, 18 di 17 anni; 12 di 18 anni compiuti- Composizione per corsi di studio di provenienza: 23 Liceo Scientifico, 7 Liceo delle Scienze applicate, 1 Liceo Calssico ,1 Istituto tecnico Industriale.

Tutti i 32 studenti che hanno frequentato la scuola:- hanno compilato e riconsegnato il

questionario di valutazione- hanno compilato e riconsegnato i tutorial

utilizzati per il monitoraggio delle diverse attività, oltre che contribuito alle presentazioni finali.

3. Analisi dei dati emersi dalla valutazione dell’intera scuola (parte D)Nel grafico di fig. 2 è riportata l’analisi della valutazione fatta dai 32 studenti presenti in merito all’intera scuola estiva secondo le voci di cui alla parte D del questionario.

Figura 2. Analisi dati relativi alla parte D del questionario di valutazione

Fig.1 Distribuzione regionale degli studenti ammessi alla frequenza della scuola.

Page 3: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

In tabella 3 è riportata la matrice dei coefficienti di correlazione relativa alle risposte date alle otto domande (D1-D8).

  D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

D1. Gli argomenti della scuola sono stati complessivamente interessanti? 1,00 0,26 -0,21 0,16 0,18 -0,05 0,41 0,71

D2. La scuola è stata impegnativa?   1,00 -0,59 -0,22 -0,37 -0,35 0,25 0,29

D3. La tua preparazione scolastica era sufficiente per seguire l'attività?     1,00 0,26 0,19 0,04 -0,12 -0,14

D4. Locali e attrezzature a disposizione erano adeguati?       1,00 0,18 0,21 -0,01 0,25D5. I materiali scritti (schede e/o dispense) utilizzati per le attività erano efficaci?         1,00 0,15 0,05 0,20

D6. I docenti sono stati chiari?           1,00 0,12 -0,26

D7. Le attività svolte sono state utili per capire meglio cos'è la Fisica?             1,00 0,51

D8. Valeva la pena partecipare alla Scuola Estiva?               1,00

Tabella 3. Matrice dei coefficienti di correlazione delle risposte che gli studenti hanno dato alle domande D1-D8.

Da tale dati emerge che:- Le voci “D1- Interesse argomenti”, “D4- adeguatezza locali”, “D7-utilità per capire la fisica” e “D8-se

valeva la pena partecipare” hanno ottenuto da tutti gli studenti valutazioni positive (in oltre 4/5 dei casi 4-“decisamente sì” e nel restante 1/5 dei casi 3-“più sì che no”). La mediana relativa a queste voci è pertanto 4, sistematicamente superiore anche se entro una deviazione standard, al punteggio medio, che si attesta su valori prossimi al massimo (3,8-3,7-3,7-3,8 rispettivamente).

- Anche per la voce D2-“impegno richiesto” la mediana è 4, ma la media è leggermente inferiore a quella delle voci precedenti (3,4), perché in questo caso alcuni studenti (5/32) hanno dichiarato che la scuola nel complesso non è stata impegnativa (punteggio 2 – più no che sì). Ciò è strettamente correlato con la preparazione degli studenti: vi è un coefficiente di correlazione negativo pari a -0,59 altamente significativo tra la voce D2 e la voce D3- “preparazione”.

- Anche le valutazioni degli studenti relative alle voci D5-“efficacia dei materiali” e D6-“chiarezza dei docenti” risultano significativamente correlate negativamente con D3 - livello di preparazione (-0,37 e -0,35 rispettivamente). Hanno inoltre un livello medio di 3,3 e 3,4 entrambi superiori alle rispettive mediane che sono 3 per queste voci come per la voce D3. Il livello mediamente più basso delle valutazioni assegnate alle voci D5 e D6 sembra condizionato in modo significativo dalla preparazione degli studenti, più che esprimere una valutazione assoluta della chiarezza di docenti ed efficacia dei materiali (si veda anche i paragrafi relativi alle parti C2 ed E del questionario).

- In merito alla propria preparazione (D3), gli studenti hanno utilizzato in prevalenza i due livelli intermedi di valutazione, giudicandola cioè mediamente adeguata o mediamente non adeguata. Solo quattro studenti hanno indicato i livelli estremi (in due casi segnando “decisamente Sì” e in due casi “decisamente no”). La valutazione media di questa voce è la più bassa (2,5) ed è l’unica in cui compaiono per poco meno della metà dei casi i due livelli più bassi della scala (1-“decisamente no” e 2-“più no che sì”). A fronte del fatto che poco meno della metà del campione ha quindi giudicato non adeguata la propria preparazione scolastica, risultano meno del 10% quelli che hanno espresso nei commenti liberi di non essere riusciti a seguire parti delle attività proposte (si veda il paragrafo 7). Inoltre, tutti gli studenti hanno raggiunto le competenze minime dei percorsi proposti, come documentato nel paragrafo 8.

Se le valutazioni ampiamente positive in merito all’interesse degli argomenti, al contributo alla comprensione della fisica, al fatto che valesse la pena partecipare, oltre che per l’adeguatezza dei materiali evidenziano il significativo contributo culturale della scuola, le valutazioni con diversa graduazione e con differenziazioni anche tra le diverse parti in cui sono stati proposti i percorsi didattici sono utili per trarre indicazioni su come ricalibrare materiali didattici, modalità di conduzione delle attività, nonché organizzazione dell’intera scuola.

Page 4: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

4. Analisi dei dati emersi dal questionario in merito alle singole attività (parte B)

Nelle seguenti sezioni 4.1-9, si discutono le analisi dati relative ai 32 questionari compilati sulle singole attività. Le sigle fanno riferimento alle diverse attività, come da tabella seguente, rimandando per ulteriori dettagli al questionario completo riportato in appendice 2.

S1 L’antimateria: le ricerche e le applicazioni. La PET (A. Vacchi)S3 La matematica in "Comune" (F. Honsell)EM Concetti di base di elettromagnetismo (A. Stefanel)

LSG1 Lab. Sperimentali a Gruppi: Goniometro ottico e LED (D. Buongiorno e M. Michelini)LSG2 Lab. Sperimentali a Gruppi: R & H (A. Stefanel, M. Gervasio)LSG3 Lab. Sperimentali a Gruppi: diffrazione e polarizzazione (M. Michelini, L. Santi, G. Zuccarini)LSG4 Lab. Sperimentali a Gruppi: esp. Fanck-Hetz e misura e/m (I. Boscolo, A. Mossenta)MQ1 Dalla polarizzazione ottica su scala macroscopica a quella s ingolo fotone (M. Michelini; G. Zuccarini)MQ2 Lo stato quantico, il vettore di stato e la sovrapposizione quantistica (M. Michelini, G. Zuccarini)MQ3 Il problema della traiettoria dei fotoni, modello quantistico, entanglement (M. Michelini, G Zuccarini)SP1 Ottica fisica, sorgenti di luce e interazione luce-materia (M. Michelini). Il corpo nero (D. Buongiorno)SP2 Gli spettri ottici di diverse sorgenti, i colori della luce (D. Buongiorno, M. Michelini)SP3 Problem solving di spettroscopia: dai livelli atomici agli spettri (D. Buongiorno, M. Michelini)VS Visita guidata al sincrotrone (Basovizza-TS)

LSN1 Laboratorio di simulazione numerica: probabilità e funzioni d'ona -Parte 1 (M. Peressi, G. Pastore)LSN2 Laboratorio di simulazione numerica: probabilità e funzioni d'ona -Parte 2 (M. Peressi, G. Pastore)SC1 Percorso di esplorazione dei fenomeni superconduttivi (A. Stefanel)SC2 Le mani sulla superconduttività: esplorazione diretta dei fenomeni (A. Stefanel)GRP Lavoro di gruppo: preparazione relazioni e presentazioniETR Tutorial in inglese. Einstein’s Train Paradox and relativity of simultaneity (S. Vokos)REL Gli studenti relazionano sui percorsi e sui laboratori

Tabella 4. Codici e titoli delle 21 diverse attività proposte nella scuola SENS-7

Nei grafici che seguono sono riportate le valutazioni medie per ciascuna attività con le relative deviazioni standard. La linea in tratteggio rossa indica la valutazione media assegnata per l’intero insieme di attività.

4.1 Gli argomenti dell'attività svolta sono stati interessanti?Nel grafico di figura 3 è riportato l’istogramma delle valutazioni assegnate dagli studenti all’interesse suscitato dalle diverse attività proposte nella scuola SENS-17.

Figura 3. Distribuzione delle valutazioni assegnate all’interesse degli argomenti trattati nelle diverse attività.

Page 5: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

La valutazione media delle medie è pari a 3,5 con uno scarto massimo di 0,5 (valore massimo: 3,9 valore minimo di 2,6) e una deviazione standard di 0,4. Per la quasi totalità delle attività, la mediana è pari a 4 e superiore alla media.Le valutazioni maggiori sono state assegnate nell’ordine alle seguenti attività: ETR (media 3,9 con una deviazione standard di 0,2 che testimonia la quasi unanime eccellente valutazione di questa attività); LSG1 (3,8); MQ (3,7), SP (3,7); SC (3,7). Le attività che hanno ricevuto le valutazioni minori sono state Rel- relazioni finali (2,6) e GRP- Lavori di Gruppo (2,9), in cui erano loro attivamente coinvolti nella preparazione e presentazione delle relazioni finali. Seppure gli studenti rivendicano la volontà e il desiderio di avere un ruolo attivo, non considerano poi positivamente le attività in cui devono effettivamente dimostrare che cosa hanno imparato.Si può osservare infine, come aspetto caratterizzante gli studenti che hanno frequentato la scuola estiva 2017, che l’attività VS ha suscitato meno interesse di quanto avesse fatto nelle edizioni precedenti, in cui era sempre stata posta ai primi posti per interesse tra le attività proposte nella scuola estiva.

4.2 L'attività è stata impegnativa?Nel grafico di fig. 4 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti all’impegno richiesto nelle diverse attività proposte nella scuola SENS. La valutazione media delle medie è pari a 3,5. Le attività ritenute meno impegnative sono ovviamente quelle che hanno richiesto minore coinvolgimento concettuale da parte degli studenti (le relazioni introduttive S1 e S3, le visite ai centri di ricerca VS e il laboratorio di simulazione numerica LSN). Quelle più impegnative sono state quelle in cui è stato più alto il livello di formalizzazione e di costruzione concettuale introdotti, nell’ordine: interpretazione dei concetti cardine di meccanica quantistica MQ2-MQ3 (mediana 4, media 3,4) e MQ1 (mediana e media 3), esplorazione e interpretazione della superconduttività SC1-SC2 (mediana 3 e media 2,8-2,9), interpretazione degli spettri SP3 (mediana 3 e media 2,9).

Figura 4. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate all’impegno richiesto nelle attività.

4.3 La tua preparazione scolastica era sufficiente per seguire l'attività?Nel grafico di fig. 5 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti al fatto se la propria preparazione scolastica fosse sufficiente per seguite le diverse attività proposte nella scuola SENS-17. La valutazione media delle medie è pari a 2,5.Le attività che hanno ricevuto valutazioni superiori alla media sono quelle relative a seminari e visita ai laboratori di ricerca. Le attività per le quali gli studenti hanno indicato che la propria preparazione era meno adeguata sono state quelle in cui è stato maggiore sia l’impegno concettuale che quello di formalizzazione (nell’ordine MQ2-3 e MQ1, SC1-2 e LSG2).

Page 6: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Figura 5. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate alla propria preparazione scolastica per seguire le attività.

4.4 Locali e attrezzature a disposizione erano adeguati?In fig. 6 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti all’adeguatezza di attrezzature e locali utilizzati per seguire le diverse attività proposte nella scuola SENS-17. La valutazione media delle medie è pari a 3,7 In merito a questa voce si può osservare come le valutazioni medie siano molto omogenee con due picchi negativi per l’attività LSG4 e GRP, per le quali evidentemente la sistemazione logistica non è stata giudicata adeguata per come sono state proposte.

Figura 6. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate all’adeguatezza di locali e attrezzature a disposizione per le attività.

4.5 I materiali scritti (schede o dispense) utilizzati per le attività erano efficaci?In figura 7 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti alla efficacia dei materiali utilizzati nelle diverse attività proposte nella scuola SENS-17. La valutazione media delle medie è pari a 3,3. Il punteggio assegnato alla efficacia dei materiali, coerentemente a quanto emerso nella valutazione dell’analoga voce relativa all’intera scuola estiva, risulta leggermente inferiore a quella di assegnata a interesse degli argomenti trattati e contributo alla comprensione della fisica. Tali differenze, non particolarmente significative dal punto di vista statistico, possono comunque essere tenute in conto nel caso di una futura edizione della scuola.

Page 7: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Figura 7. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate alla efficacia dei materiali scritti utilizzati nelle attività.

4.6 I docenti sono stati chiari?

Nel grafico 7 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti alla chiarezza dei docenti nel condurre le diverse attività proposte nella scuola SENS-17. La valutazione media delle medie è pari a 3,6, valutazione leggermente superiore a quello assegnato a questa voce in merito all’intera scuola.Le valutazioni più alte sono state per i docenti che hanno condotto: ETR (3,9), SP (3,9), LSG1 (3,9).

Figura 8. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate alla chiarezza dei docenti che hanno condotto le diverse attività.

4.7 Le attività svolte sono state utili per capire meglio cos'è la Fisica?In fig. 9 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti all’utilità delle diverse attività svolte nella scuola SENS – 17 per capire cosa è la fisica. La valutazione media delle medie è pari a 3,4. Le attività che sono state considerate più utili per la comprensione di cosa è la fisica sono stati rispettivamente i laboratori didattici sulla meccanica quantistica (media 3,8), ETR (3,8), e SC (3,7) (tutte hanno mediana 4). Questo aspetto caratterizza la valutazione di questa voce rispetto a quanto emersi nelle precedenti edizioni, in cui era stata data una maggiore valutazione delle visite a centri di ricerca e seminari generali.

Page 8: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Figura 9. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate alla utilità delle attività per capire che cosa è la fisica.

4.8 Valeva la pena partecipare all'attività?In figura 10 è riportato l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti al fatto se valesse la pena di partecipare a ciascuna delle attività svolte nella scuola SENS-17. La valutazione media delle medie è pari a 3,6.Le valutazioni più alte sono state date a ETR (media 3,9), LSG1 (3,8), SP (3,8), SC (3,8), tutte con mediana 4.

Figura 10. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate al fatto se valesse la pena partecipare alle attività

4.9 L'attività è stata di stimolo per una riflessione/approfondimento?La fig. 11 riporta l’istogramma delle valutazioni medie assegnate dagli studenti all’interesse suscitato dalle diverse attività proposte nella scuola SENS-17. La valutazione media delle medie è pari a 3,4. Le attività a cui è stata assegnata la valutazione più alta sono state nell’ordine ETR (3,8); MQ(3,7), SP (3,7) 3 SC (3,7).

Page 9: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Figura 11. Distribuzione delle valutazioni medie assegnate al fatto se le diverse attività hanno stimolato una riflessione e/o un approfondimento.

4.10. Correlazioni tra risposteSe si studiano le correlazioni tra le risposte degli studenti si vede che le valutazioni degli studenti in merito all’interesse delle attività (voce B1) sono fortemente correlate alle valutazioni relative alle voci B8 –Valeva la pena partecipare e B9-Stimolo alla riflessione (coefficienti di correlazioni tutti positivi e superiori a 0,4 per oltre 17 attività sulle 21 proposte) e queste ultime sono fortemente correlate fra loro (con coefficienti di correlazione sempre positivi e superiori a 0,4 per 19 sulle 21 attività proposte). Stimolo alla riflessione, interesse e valenza delle attività sono parametri che si valorizzano e supportano l’un l’altro e che devono essere previsti per una attività di qualità da proporre a studenti di talento. Risultano anche fortemente correlate fra loro le voci B7-contributo alla conoscenza della fisica, B8 e B9 (con coefficienti di correlazione sempre positivi e maggiori di 0,4 per le valutazioni di 18 e 19 attività). Si può ritenere che il contributo alla conoscenza della fisica può essere un elemento che stimola l’interesse e dà valore alle proposte. Si può anche osservare che le voci B1 e B7 sono correlate positivamente fra loro, ma a un livello decisamente inferiore (i coefficienti di correlazione hanno valori compresi fra 0,4 e 0,6 per le valutazioni di 13 attività e inferiori per le altre), come pure le valutazioni delle voci B1, B6 e B7.Si rilevano infine correlazioni debolmente negative tra tutte e tre le voci B2- Impegno richiesto dall’attività, B3- Preparazione e B6-Chiarezza docenti, con coefficienti di correlazione <=-0,29 per le valutazioni rispettivamente di 11 attività in merito a B2-B3 (EM-LSG3-M1-2-3;SP2-3;SC1-2 come ci si poteva aspettare e sorprendentemente anche per le attività di preparazione e presentazione delle relazioni finali GRP e REL), 7 attività in merito a B2-B6 (EM-LSG2-LSG3-MQ1-SC1-2-REL) dati che rendono esplicito in quali attività e per quali aspetti gli studenti hanno trovato maggiormente impegnative e per le quali hanno avuto maggiori difficoltà a seguire i docenti. Dalle motivazioni fornite dagli studenti e discusse nel prossimo paragrafo emerge come in alcuni casi la chiarezza del docente sia stata fondamentale nel rendere anche interessante e fruibile l’argomento trattato nonostante difficoltà e preparazione limitata. Non emerge in modo esplicito la correlazione inversa.Si osserva che gli studenti hanno dato valutazioni correlate tra loro in merito alle diverse parti in cui sono stati suddivisi i percorsi didattici che sono stati proposti, con coefficienti di correlazione >0,5, ma con livelli particolarmente alti (coefficienti di correlazione sempre >0,85) solo per alcune coppie di parti di percorsi didattici come le sessioni 2 e 3 del laboratorio didattico sulla MQ, le due sessioni di superconduttività e le due sessioni di laboratorio di calcolo numerico. Più differenziate (con coeff. di correlazione mediamente più bassi) e quindi anche più informative risultano ad esempio le valutazioni date alle quattro sessioni del laboratorio di spettroscopia (in cui ad esempio si rilevano alte correlazioni nelle valutazioni date a interesse, chiarezza dei docenti, se valeva la pena partecipare e stimolo alla riflessione per le sessioni 1 e 2) e alla prima sessione di MQ rispetto alle altre. Si rileva infine che è mediamente bassa la correlazione tra le valutazioni date alle due attività che hanno ricevuto le valutazioni più basse per interesse e stimolo alla

Page 10: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

riflessione (REL e GRP) in particolare riguardo a Interesse, chiarezza dei docenti, se valeva la pena partecipare, contributo alla comprensione della fisica e stimolo alla riflessione teorica.Anche le diverse sezioni del laboratorio sulla spettroscopia risultano significativamente correlate, con una maggiore correlazione tra le valutazioni espresse in merito alle sessioni 1 e 2 e decisamente minore tra 1 e 3 e tra 2 e 3.Per concludere questa parte si considerano le correlazioni delle valutazioni date alle diverse voci in merito alla lezione interattiva EM. Vi è una forte correlazione positiva (0,78) tra le voci B7 e B8 e una correlazione fortemente negativa (-0,62) tra preparazione e valutazione della chiarezza del docente, che suggerisce anche in questo caso che il livello di chiarezza in realtà indichi il livello di complessità del seminario. Per il resto si rilevano correlazioni positive tra 0,4 e 0,5 per B1-B2, B2-B8, B1-B9, B2-B3, B5-B8, B8-B9. Tali correlazioni significative, ma di livello medio indicano che questa attività è stata giudicata nei modi più diversi in conseguenza di innumerevoli fattori. La necessità di costruire le base dell’em, in pochissimo tempo e fornendo comunque stimoli e interesse è un rebus ancora aperto.

5. Motivazioni dell’attribuzione delle valutazioni maggiori per interesse del contenuto, contributo alla comprensione della fisica e stimolo alla riflessione.

Nei grafici di fig. 12 è riportata la distribuzione delle 95 citazioni date dai 32 studenti della scuola. In fig. 13 c’è il dettaglio per le diverse sessioni e per ordine di indicazione.

Fig. 12 – Attività più citate per interesse e stimolo alla riflessione suddivise per sessioni e per ordine di citazione

Fig. 13. Distribuzione delle indicazioni fornite dagli studenti sulle tre attività che sono state considerate più significative per contenuti, interesse, contributo alla formazione, in ordine di priorità (I: attività indicata per

prima; II: attività indicata per seconda; III: attività indicata per terza.

Coerentemente a quanto emerso dall’analisi dei punteggi assegnati alle diverse voci del questionario, le attività più citate sono stati i laboratori didattici nell’ordine di MQ, relatività, superconduttività e spettroscopia. Inoltre le sessioni più citate per prime oltre che con maggiore frequenza sono state quelle

Page 11: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

dedicate alla costruzione degli aspetti interpretativi (MQ2-3, SP3, SC2), più che a quelli esplorativi o di presentazione di concetti. Questi due aspetti caratterizzano in particolare gli studenti che hanno frequentato la scuola estiva del 2017 e li differenziano da quelli che hanno frequentato le precedenti edizioni, in cui in genere le attività più citate erano la visita al Sincrotrone e all’ICTP e i seminari divulgativi.Le tipologie di motivazioni forniscono uno spaccato di prospettive e aiutano a capire anche le valutazioni che gli studenti hanno dato, oltre che permettere di interpretare le correlazioni evidenziate.MQ - Le motivazioni per citare le sessioni del laboratorio di Meccanica Quantistica si possono raccogliere in cinque tipologie di cui le prime due sono nettamente predominanti:

- Interesse suscitato per un argomento difficile: “Nonostante l'argomento fosse molto complesso (e per me difficile da comprendere) è stata molto interessante”; “Non avevo mai approfondito l'argomento della meccanica quantistica, mi ha affascinato nonostante l'elevata complessità”

- Nuovo modo che la MQ ha di leggere il mondo: “Pone un nuovo modo di leggere la fisica che è adatto sia al mondo macroscopico che a quello atomico. La fisica classica non è in grado di descrivere il comportamento atomico”; “La MQ ci ha permesso di leggere la fisica da sorprendenti e nuovi punti di vista”.

- Utilizzo del formalismo a un livello accessibile: “L'utilizzo del formalismo matematico della MQ in corsi per scuole secondarie non è affatto banale ed è stato da me molto apprezzato”

- Modalità di trattare l’argomento e uso simulazioni “Trattazione eccellente della materia. JQM per simulazioni molto interessante e divertente”;

- Correlazione con la filosofia della fisica: “Temi correlati alla filosofia della fisica che avrebbero richiesto almeno un altro modulo per essere trattato e metabolizzato”

ETR- Le motivazioni relative alla citazione del Seminario interattivo sulla simultaneità in relatività possono essere raggruppate nelle seguenti due tipologie, di cui la prima è largamente maggioritaria:

- Chiaretta esposizione, interattività e interesse suscitato per l’argomento: “La lezione è stata tenuta con un metodo chiaro, ma soprattutto interattivo”; “Il professore è stato molto bravo nel spiegare e far capire la relatività del tempo attraverso il paradosso dei treno di Einstein. E' stato pure attento ad usare un livello di inglese medio in modo da superare l'ostacolo della lingua”. “Ottima strategia di problem solving”; “E' stato molto interattivo”; “La lezione è stata estremamente coinvolgente e la spiegazione, nonostante fosse in lingua inglese, è stata chiara. Il professore ci ha fatto numerose domande e accompagnati nel nostro ragionamento, fornendoci spunti di riflessione sulla follia e sul fascino della fisica”.

- Nuova interpretazione del mondo data dalla relatività: “Permette di interpretare il mondo in maniera profondamente diversa rispetto alla fisica classica”; “

SC- Le sessioni di laboratorio sulla Superconduttività sono state citate con le seguenti due tipologie di motivazioni equamente distribuite:

- Conoscenza di nuove fenomenologie con un approccio fruibile e stimolante: “Conoscevo poco a riguardo della superconduttività. Il prof. Ha spiegato molto bene, incrementando corposamente le mie conoscenze riguardo l'argomento. Mi affascina molto questo fenomeno”; “La superconduzione è per me uno dei fenomeni più affascinanti studiati dalla fisica e poter arrivare ad un livello di comprensione più profonda grazie al formalismo è stato molto bello”; “Molto interessante sia l'argomento sia la spiegazione che è stata uno stimolo per approfondire l'argomento”; “Ho trovato stimolante il percorso sui SC in quanto riprende argomenti sia di MC che quantistica. Sono soddisfatto inoltre di averlo affrontato come ultimo percorso”

- Connessione tra esplorazione dei fenomeni e costruzione concettuale/teorica: “Analisi e visioni dei fenomeni non comuni ed interessanti, quali la levitazione magnetica”; “Esperienza diretta con esempi concreti e solida spiegazione teorica su concetti di non intuitiva comprensione”; “Percorso sia teorico sia pratico che aiuta a capire bene un fenomeno anche dal punto di vista pratico svolgendo sperimentazioni sul momento”; “Fenomeno teoricamente interessante e con divertenti esplorazioni dirette”; “Il percorso della superconduttività è stato affascinante e interessante: abbiamo potuto vedere alcuni esperimenti (levitazione del magnetino per effetto dell'espulsione del campo magnetico dovuto al campione di YBCO per esempio). Il tema mi ha incuriosito molto

Page 12: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

anche nelle sue applicazioni pratiche (treni a levitazione magnetica usati al giorno d'oggi)”;

SP – Le motivazioni in merito alle Sessioni di laboratorio sulla Spettroscopia sono di tre tipologie diverse pur avendo in comune in quasi tutti i casi l’apprezzamento per la metodologia didattica utilizzata o per le qualità espositive del(i docente/i:

- Interesse dell’argomento trattato in modo chiaro: “Tutta la spettroscopia è molto interessante, anche perché è molto vicina alla quotidianità e permette applicazioni pratiche più immediate. Le spiegazioni sono state molto chiare”

- Qualità dei docenti e modalità di presentazione degli argomenti: “grande qualità dei docenti “; “Ottima spiegazione teorica e matematica dell'emissione di corpo nero”. “mi è piaciuto molto il modo di presentare l'argomento dei docenti e mi è piaciuto l'argomento in sé

- Ruolo della spettroscopia nella comprensione della materia: “Per comprendere la materia di tutto ciò che vediamo”

VS- Le citazioni delle Visite ai centri di ricerca del sincrotrone e dell’ICTP sono state motivate con l’interesse per comprendere strumenti e metodi della ricerca e del lavoro di un ricercatore: “Visitare un centro di ricerca all'avanguardia è molto interessante sia per osservare la strumentazione e comprenderne il funzionamento, sia per capire il lavoro che fa un ricercatore”; “E' stata una bellissima esperienza e ringrazio per l'opportunità che ci è stata offerta. E' sempre bello entrare in un laboratorio; “Per avere compreso come sono stati fatti molti esperimenti”; “è stata di sicuro un'esperienza unica, anche se un po' sono mancati aspetti pratico”; “E' un modo affascinante di portare gli studenti alla fisica, e non viceversa come accade solitamente. Permette allo studente di vivere la fisica fisicamente”; “E' molto interessante toccare con mano l'ambiente di un fisico e comparare i diversi acceleratori di particelle indagandone il funzionamento e gli scopi”; “Bello visitare il sincrotrone. Tuttavia la visita guidata si basava semplicemente sulla spiegazione dei cartelli, senza girare per il plesso”; “L'approccio diretto con una struttura di ricerca è stato molto particolare e stimolante. Ha rappresentato l'applicazione dei fenomeni fisici che abbiamo affrontato”; “Avrei voluto che la visita fosse durata più a lungo per capirne meglio il funzionamento”.

LSG- Le citazioni dei Laboratori sperimentali a gruppiLSG1- “Ottima chiarezza nell'esposizione e disponibilità per risolvere i dubbi crea attenzione e

richiama interesse”; “Mi è piaciuto molto il modo di spiegarci ciò che dovevamo fare e anche il poter lavorare noi direttamente”LSG2- “Trovo i due fenomeni analizzati molto interessanti”; “l'esperimento anche non permettendo grande partecipazione è stato molto interessante per gli argomenti trattati e per i test su superconduttori affrontati nei giorni successivi”.LSG3 - Lo studio diretto e la misura dei fenomeni riguardanti la diffrazione e la polarizzazione sono stati di mio gradimento; Mi ha dato la possibilità di collaborare con i miei compagni per l'elaborazione dei dati.LSG4- Sperimentali non comuni ed interessanti di rilevanza storica; Ho trovato particolarmente interessante l'esperimento della misura di e/m, per l'importanza che questo esperimento ha. Inoltre ho trovato interessante l'apparato sperimentale.

S1- Le motivazioni per citare il seminario S1 sono state di due tipi:- Legate allo specifico argomento trattato: “Con l'antimateria si possono spiegare moltissime cose

della fisica e mi piacerebbe approfondire”; “L'antimateria è un concetto molto "suggestivo" e stimolo alla ricerca ed agli approfondimenti personali”

- Focalizzate sulla modalità di presentazione: “La presentazione nella sua brevità è stata chiara ed esponendo concetti complessi in modo semplice è stata stimolante intellettualmente”; “Ho molto apprezzato i riferimenti applicativi dell'anti materia e l'approccio storico”.

Infine si riportano le motivazioni per aver citato i laboratori di simulazione numerica e l’introduzione all’elettromagnetismo.LSN-“Perché è stato interessante capire come si possa far fisica anche solo con il computer”; “La simulazione numerica è un argomento fondamentale per la fisica”; “il laboratorio di simulazione numerica è

Page 13: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

stato molto educativo: mi ha chiaramente mostrato come la matematica e l'informatica diventino utili strumenti per la fisica, permettendo agli scienziati di oltrepassare i limiti posti dalla natura (le infinitesimali dimensioni del mondo microscopico) e di portare avanti la ricerca”.EM- “Il magnetismo non l'ho ancora trattato a scuola, ma mi è stato spiegato molto bene dal prof. Stefanel e mi piacerebbe appunto approfondire questo argomento”

Le motivazioni date dagli studenti, riepilogate in questo paragrafo, sembrano indicare che la propria preparazione è un fattore che determina l’impegno richiesto dall’attività, mentre solo in qualche caso sembra abbia influito sulla valutazione data alla chiarezza dei docenti.

Analisi parte D del questionario: Argomenti che si vorrebbe approfondireIn figura 14 è riportato il diagramma degli argomenti che gli studenti hanno detto che sarebbero interessati ad approfondire. Il tema più spesso citato è quello della meccanica quantistica, per i seguenti motivi:

- Poca comprensione: “Sinceramente nel percorso di MQ ho capito molto poco, perché non avevo mai trattato questo argomento e essendomi perso dopo poco non sono riuscito a seguire tutto. Ho capito che è un argomento molto difficile ma anche molto affascinante e lo approfondirò a partire dalla lettura del libro consigliato”. (Questi studenti che avevano tutti dichiarato di avere una preparazione non sufficiente a seguire l’attività hanno anche valutato non chiaro l’intervento del docente: questo suggerisce che il giudizio sulla chiarezza del docente sia legato più alla preparazione insufficiente, che alla effettiva poca chiarezza del docente)

- Approfondire le parti lasciate aperte, in particolar modo per quello che riguarda l’interpretazione e/o il formalismo: “MQ2 Vorrei svolgere approfondimento per chiarire possibili dubbi e incertezze. MQ3 Vorrei approfondire l'argomento in quanto lo ritengo molto interessante”. “MQ3 - tagliata sulla parte più interessante per mancanza di tempo”; “MQ3- Mi interessano le problematiche relative alla MQ e in particolare quelle relative all'unione tra meccanica quantistica e relatività”; “Formalismo spin MQ”; “Formalismo della MQ”

- Comprensione delle leggi che governano il mondo e delle peculiarità della teoria: “comprendere le leggi governanti il mondo microscopico”; “Per riuscire ad applicarla e sostituirla a meccanismi ormai obsoleti”; “La MQ ci ha permesso di leggere la fisica da sorprendenti e nuovi punti di vista”;

Fig. 14. Contenuti interessanti da approfondire

La superconduttività è stata citata per i seguenti due ordini di motivi:

- Interesse per l’argomento, anche correlato alle applicazioni della superconduttività: “per conoscere le applicazioni tecnologiche in cui possono essere utilizzati i superconduttori”; “Grande interesse per l'argomento. Applicazioni pratiche”

Page 14: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

-interesse per approfondire e comprendere meglio i concetti e la teoria della superconduttività: “Molto interessante, si potrebbero esplorare più fenomeni e approfondire concetti come le coppie di Cooper”; “SC2- Il percorso è stato molto interessante, ma credo che il tempo a disposizione sia stato purtroppo insufficiente. Mi sarebbe piaciuto approfondire maggiormente alcuni temi della sc (effetto pinning, cosa succede a livello microscopico nei sc di II tipo ecc.) Comunque le lezioni sono state molto stimolanti e coinvolgenti”;

La relatività è stata citata per:

- Interesse per l’argomento: “interessante e affascinante teoria”; “Perché l'argomento ha suscitato il mio interesse”; “Argomento complesso e affascinante che merita approfondimento”

- Approfondire un argomento trattato troppo poco, per quanto molto bene: “Nonostante l'eccellente lezione del prof. Vokos, credo che relatività debba avere un ruolo molto più preminente in una scuola di fisica Moderna”; “ETR- Trattata la relatività solo qualitativamente e nel singolo caso del paradosso del treno”; “ETR - Mi interesserebbe approfondire gli argomenti

Antimateria e particelle elementari:

- Approfondire/affrontare un argomento interessante non trattato o poco sviluppato nella scuola: “Particelle elementari: Non abbiamo trattato questo argomento durante la scuola estiva, ma mi sembra molto interessante e affascinante”. ”Perché l'argomento ha suscitato il mio interesse”;

- Comprensione di aspetti fondamentali della materia: “per comprendere ogni aspetto della materia”; “E' un campo completamente nuovo che merita un'attenzione particolare”.

- “Antimateria e applicazioni - Perché vorrei approfondire maggiormente quali sono le relative applicazioni pratiche e capire come la scienza possa rendere migliore la vita dell'uomo”

Spettroscopia:

- Approccio sperimentale: “SP3 - Per approfondire mediante esperimenti semplici qualcosa che molto più complesso e non è visibile come l'atomo e l'elettrone”

- Interesse per l’argomento: “SP1-SP2- Poiché trovo davvero molto interessanti le interazioni luce-materia e i colori della luce”; “Perché mi piace molto la luce e tutti i suoi aspetti”

- Qualità dei docenti: “Il relatore mi ha coinvolto e interessato in eventuali approfondimenti sull'argomento (anche perché alcuni punti non sono stati trattati)”; “grande qualità dei docenti “

Acceleratori e sincrotrone: “VS per comprendere meglio il funzionamento del sincrotrone stesso e per poter osservare meglio il polo scientifico stesso”; “Mi piacerebbe vedere di più del sincrotrone (durante la visita abbiamo visitato solo due postazioni e non si è sfruttata la possibilità di vedere più sezioni. Sarebbe stato interessante anche avere più tempo al Scifablab”

Mate e società: “S3 per capire le applicazioni delle scienze non solo a livello prettamente teorico, ma anche nelle applicazioni del mondo reale”.

Magnetismo. “Magnetismo- trattato solo in relazione ad altri temi, appassiona la dimensione microscopica del fenomeno”

“laboratori vari - Perché a scuola non si fanno mentre secondo me è fondamentale vedere dal vivo i fenomeni di cui si parla”.

Page 15: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Le indicazioni degli studenti sembrano andare nella direzione di preferire una scuola estiva monotematica, piuttosto che una in cui si sviluppano diversi temi o si propongono molti stimoli, ma senza andare a fondo completamente su nessuno degli argomenti. D’altro canto si può rilevare che solo 4 studenti hanno indicato un solo argomento di approfondimento e 8 solo due argomenti. Tutti gli altri hanno invece differenziato le loro indicazioni su tre contenuti diversi da approfondire. Questo aspetto fa propendere per una tipologia di scuola come quella proposta, in cui si privilegia uno spettro di attività e contenuti diversi.

Piuttosto si può osservare che 23 degli studenti hanno indicato approfondimenti tutti di tipo teorico concettuale (MQ, REL, SC, Antimateria) e solo 8 hanno incluso interesse ad approfondire le parti sperimentali (2 soli) o legate agli acceleratori di particelle (altri 6). Più che una specializzazione sui contenuti, sembrerebbe emergere l’indicazione di scuole più orientate allo sviluppo del pensiero teorico, oppure più focalizzate sul problem solving sperimentale.

6. Analisi parte E - Commenti liberi degli studentiSolo 13 dei 32 studenti hanno compilato l’ultima parte del questionario in cui erano richiesti commenti liberi sulla scuola.Per lo più tali commenti sono commenti critici o suggerimenti su che cosa modificare nella scuola. In tre casi si tratta di valutazioni positive.

I più frequenti elementi critici riguardano la eccessiva compattezza e densità di attività proposte nella scuola (“programmi troppo condensati - ridurre i concetti”; “orari” troppo compatti; evitare le “attività serali”, prevedere tempi più ampi (“Non c'era tempo per elaborare”, “per fare gli esperimenti”) o “aumentare il numero di giorni”.

In qualche caso hanno riguardato:

- La ridondanza di alcune spiegazioni (“alcune spiegazioni date inutilmente più volte”) – gli studenti non hanno specificato di quali spiegazioni si tratta

- Non adeguata valutazione della preparazione degli studenti (“non valutata la preparazione insufficiente degli studenti”) – NB Una iniziale attività di introduzione ai concetti di EM è stata sempre proposta nelle scuole, in anni precedenti effettuata come attività laboratoriale interattiva e quest’anno in forma di interactive lecture demonstration. La valutazione degli studenti di tale attività, necessaria per seguire le successive attività è stata comunque giudicata tra le meno significative e utile. E’ un problema non da poco soddisfare l’esigenza di fornire agli studenti una base su cui costruire i successivi percorsi, piuttosto che rinunciare del tutto a questa parte introduttiva.

Le osservazioni positive hanno riguardato:

“Ottima la scuola”; “Programma ampio a variegato”, “insegnanti qualificati e simpatici”; “Ampiamento conoscenze di fisica”; “Uso metodo deduttivi”.

7. Valutazione delle competenze raggiunte dagli studenti

La valutazione delle competenze raggiunte dagli studenti sono state effettuate con diversi strumenti: Tutorial utilizzati durante l’attività; questionari e problem solving; osservazioni dei ricercatori che hanno coordinato e condotto le diverse attività; presentazioni finali degli studenti.

Page 16: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

L’analisi di ciò che è emerso da tali strumenti è stata effettuata a due diversi livelli: individuazione delle competenze sviluppate dagli studenti per la loro certificazione; analisi con criteri di ricerca dei percorsi di apprendimento degli studenti. Qui si forniscono solo i risultati sintetici in merito al primo livello, rimandando a futuri lavori di ricerca la discussione degli strumenti utilizzati e gli esiti del secondo livello di analisi per quello che riguarda i temi della superconduttività e della meccanica quantistica.

Laboratorio didattico sulla superconduttività. La valutazione delle competenze è stata effettuata sulla base di quattro elementi, valutati in base alla tassonomia di seguito esplicitata:

A) Descrizione e spiegazione dell’effetto Meissner: Effetto Meissner: 1- sufficiente (repulsione tra magnete e YBCO); 2-Discreto (inoltre: YBCO è un diamagnete perfetto), 3 – Buono (inoltre: ruolo induzione nella levitazione per effetto Miassner); 4- Ottimo (inoltre: assenza effetto Joule) ; 5 Eccellente (inoltre: processo creazione Coppie Cooper)

B) Comportamento e spiegazione della caduta di un magnete in un tubo conduttore e di un tubo superconduttore (ruolo correnti parassite nel frenamento e nella levitazione): 2-discreto (ruolo induzione); 3 – Buono (ruolo effetto Joule e R=0); 5 – Eccellente (Legame tra proprietà elettriche e magnetiche).

C) Illustrazione e spiegazione del campo magnetico all’interno di un superconduttore: 1- Discreto (Bint <<Bext) 3- Buono (Bint=0): 5 – eccellente (Bint=0; Magnetizzazione con verso opposto a quello del campo)

D) Distinzione tra levitazione per effetto Meissner e levitazione per effetto pinning: 1-sufficiente (descrizione fenomenologia); 2- discreto (Meissner effetto repulsivo, Pinning anche attrattivo); 3 – buono (diamagnetismo nell’effetto Meissner, ruolo vortici nel pinning e isteresi); 4- ottimo (Come i due effetti entrano in gioco nei due casi e descrizione dello stato misto); 5- Eccellente (Interpretazione degli effetti in base all’induzione em).

Tabella 5. Esito della valutazione delle competenze raggiunte dagli studenti in relazione al laboratorio sulla superconduttività (in grigio i livelli di valutazione non previsti per gli elementi B) e C).

A) Meissner B) Caduta magnete in un tubo

C) Campo all’interno di un SC

D) Pinning vs Meissner

0- insufficiente 0 0 0 01- sufficiente 1 5 32- discreto 16 6 113-buono 9 16 10 154-ottimo 5 25-eccellente 1 10 17 1

tot 32 32 32 32

Tutti gli studenti sono stati in grado di descrivere gli aspetti peculiari del fenomeno dell’effetto Meissner, e la caratterizzazione di un superconduttore come diamagnete perfetto. La sua descrizione fenomenologica sulla base di un modelli elettromagnetici è competenza sviluppata da metà degli studenti, un terzo dei quali ha anche dimostrato di saper legare proprietà elettriche e magnetiche dei superconduttori. Il ruolo dell’induzione em nella levitazione superconduttiva, l’annullamento del campo magnetico in un superconduttore e la distinzione della fenomenologia della levitazione per effetto Meissner e per effetto pinning sono competenze sviluppate da oltre l’80% degli studenti.

Page 17: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

Laboratorio didattico sulla meccanica quantistica. La valutazione delle competenze è stata effettuata sulla base dei quattro elementi riportati in tabella 6, ciascuno dei quali valutato in modo dicotomico (presente/non presente) e che definiscono a loro volta una progressione di apprendimento.Tabella 6. Esito della valutazione delle competenze raggiunte dagli studenti in relazione al laboratorio sulla

meccanica quantistica.

Sufficiente - caratteristiche peculiari della misurazione quantistica o aspetti salienti del concetto di stato quantistico 2

Buono - caratteristiche peculiari della misurazione quantistica e aspetti salienti del concetto di stato quantistico 6

Ottimo- Inoltre: ruolo della sovrapposizione nella teoria 12Eccellente – inoltre: proprietà del modello quantistico e dell'entanglement 12

Tutti gli studenti hanno saputo riconoscere e utilizzare le caratteristiche peculiari della misurazione quantistica. Ben il 75% ha raggiunto il livello più complesso di competenze sul ruolo del principio di sovrapposizione. 1/3 degli studenti infine ha acquisito anche il livello più alto relativo alla competenza di gestire il modello quantistico e il concetto di entanglement.

Laboratorio didattico sulla spettroscopia. La valutazione delle competenze raggiunte nel laboratorio di spettroscopia è stata effettuata sulla base di tre livelli di competenze di cui alla successiva tabella 7, in cui sono riportate le frequenze assolute che testimoniano come la quasi totalità degli studenti abbia raggiunto tutte le competenze obiettivo del laboratorio didattico.

Tabella 7. Competenze obiettivo del laboratorio didattico di Spettroscopia e frequenze assolute degli studenti che le hanno raggiunte

Competenza nSP1. Interpretazione dei processi di emissione luminosa da un punto di vista energetico 32SP2. Corrispondenza tra righe spettrali e modello atomico a livelli energetici 32SP3. Analisi quantitativa di uno spettro ottico 25

8. Conclusioni

La valutazione complessiva della scuola SENS-17 che emerge dall’analisi del questionario è decisamente positiva quanto a interesse degli argomenti trattati, utilità per comprendere meglio cosa sia la fisica, validità di averne preso parte, stimolo alla riflessione. Una valutazione complessivamente positiva è anche quella che emerge in merito a chiarezza ed efficacia dei materiali, chiarezza dei docenti, pur con alcune riserve che sono state esplicitate in merito alle singole attività.

I laboratorio didattici di esplorazione di percorsi hanno ricevuto le valutazioni più alte. In particolare sono stati molto apprezzati: il laboratorio sulla Meccanica Quantistica per l’ottimo approccio, la chiarezza di presentazione e nonostante gli argomenti, a detta degli studenti stessi, fossero complessi e in alcuni casi non siano stati compresi appieno; Il laboratorio sulla superconduttività, per la forte integrazione tra esplorazione sperimentale interessante e divertente e la costruzione concettuale, il laboratorio sulla spettroscopie, per la chiarezza dei docenti e l’approccio di problem solving seguito. All’interno dei percorsi proposti le attività che hanno ottenuto le valutazioni più alte sono state quelle in cui gli studenti hanno sviluppato una migliore e più approfondita comprensione concettuale:Sono state anche molto apprezzati il seminario introduttivo sull’antimateria e la interactive lecture demonstration sulla simulataneità in relatività. In ogni caso le diverse attività proposte nella scuola sembrano aver risposto alle differenziate aspettative degli studenti e ai diversi stili si apprendimento e/o propensione verso un approccio più operativo/pratico,

Page 18: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17

piuttosto che verso l’esplorazione fenomenologica, la costruzione concettuale e formale, come sembra essere stata più propensa la maggioranza degli studenti selezionati per frequentare la scuola SENS-17.La diversa preparazione degli studenti ha influito in modo significativo sulla valutazione di attività propeduetiche come ad esempio quelle proposte sulla costruzione dei concetti base di elettromagnetismo, ma anche su quelle in cui maggiore è stata la richiesta di formalizzazione, nonostante, come si è visto alcuni richiederebbero proprio una trattazione formale più spinta di quella proposta nella scuola. Come si è visto nonostante gli studenti abbiano dichiarato in diversi casi di non avere una preparazione sufficiente, hanno comunque tutti raggiunto livelli mediamente discreti di competenze e mai al di sotto dei minimi individuati per la sufficienza.

Appendice 1 – Questionario cartaceo per la valutazione delle singole attività della scuola

Page 19: Plone site · Web viewRelazione sulla valutazione della Scuola Estiva SENS-FM 2017 effettuata dagli studenti partecipanti Introduzione La valutazione della scuola SENS-FM2017 (SENS17