Il corso si propone di fornire alcune conoscenze base nell'ambito della fisica affinché gli studenti/le studentesse possano guadagnare un'immagine della disciplina più coerente con la reale pratica scientifica. Per questo motivo, le lezioni avranno come focus non solo i contenuti ma anche le pratiche epistemiche disciplinari (osservazione sotto ipotesi, esperimenti qualitativi e quantitativi, ricorso a casi ideali, simulazioni, esperimenti mentali controfattuali, ecc.), con approfondimenti relativi alla storia e all’epistemologia della disciplina e al rapporto scienza-società. Parallelamente verranno affrontate questioni relative alla trasposizione didattica della fisica a partire dall’analisi delle idee spontanee degli studenti in relazione ai temi trattati.
Nello specifico il corso mira a promuovere i seguenti obiettivi formativi:

• Comprendere la funzione descrittivo/interpretativa della Fisica nei confronti della fenomenologia del quotidiano.
• Riconoscere le componenti teoriche e sperimentali della Fisica e saper giustificare da un punto di vista epistemologico l'operazionalizzazione dei concetti e la funzione delle procedure di verificazione/falsificazione.
• Comprendere la rilevanza della formazione scientifica per poter compiere scelte responsabili su temi di rilevanza pubblica.
• Sviluppare un atteggiamento scientifico attraverso l’esercizio reiterato delle peculiari “abitudini” di pensiero e di azione che lo caratterizzano.
• Comprendere quali sono gli obiettivi dell'insegnamento della fisica nella scuola dell'infanzia e nella scuola primaria e progettare attività didattiche coerenti con essi.
• Individuare le pratiche epistemiche proprie della disciplina e saper progettare attività didattiche che consentano ai bambini di metterle in atto, tenendo conto delle misconcezioni più diffuse.

Il corso affronta da una prospettiva disciplinare, didattica e storico-epistemologica e con differenti livelli di approfondimento i seguenti temi:

• Il ruolo dell’educazione scientifica nella società della conoscenza
• Prodotti e pratiche epistemiche: la trasposizione didattica della fisica matematizzata
• La matematizzazione della natura attraverso la misurazione
• La fisica pregalileiana: idee spontanee/ingenue sulla forza e il movimento
• Il movimento senza forza: Galileo e il principio di inerzia (moto rettilineo uniforme)
• Newton e i principi della dinamica
• Forza versus energia
• La legge di gravitazione universale
• La legge di caduta dei gravi (moto uniformemente accelerato)
• Il principio di Archimede e il galleggiamento
• Il calore e la temperatura 
• La luce e i colori

Nessuna

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):

Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di conoscere e comprendere i concetti, i modelli e le leggi fondamentali della Fisica unitamente alle pratiche epistemiche proprie della disciplina; di aver compreso le finalità educative dell'insegnamento della fisica nella scuola dell'infanzia e nella scuola primaria; di conoscere aspetti storici ed epistemologici della disciplina utili per una sua adeguata trasposizione didattica; di conoscere le principali difficoltà dell'apprendimento della fisica dovute alle idee che i bambini formano spontaneamente in relazione ai  fenomeni naturali di cui fanno esperienza; di aver acquisito i criteri per progettare attività didattiche coerenti con gli obiettivi formativi della scuola dell'infanzia e della scuola primaria. 

Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding):

Alla fine del corso lo studente dovrà dimostrare la capacità di formulare ipotesi falsificabili da controllare empiricamente mediante procedure di verificazione/falsificazione; di interpretare in termini probabilistici le generalizzazioni induttive; di ricorrere all'uso di modelli ideali o di esperimenti mentali controfattuali per interpretare i fenomeni naturali; di risolvere semplici problemi giustificando i singoli passaggi; di distinguere l'esperienza naturalistica dei fenomeni dall'esperimento (osservazione vs manipolazione della variabili); di progettare attività didattiche che favoriscano la contestualizzazione delle idee spontanee dei bambini confrontandole con le conoscenze scientifiche.

Autonomia di giudizio (making judgements):

Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare la capacità: di valutare la qualità dell'informazione scientifica in base all'autorevolezza delle fonti e all'affidabilità delle pratiche epistemiche impiegate; di valutare criticamente l’adeguatezza di scelte epistemologiche e pedagogiche nella selezione e traduzione didattica dei contenuti e delle pratiche epistemiche disciplinari; di valutare la coerenza tra obiettivi di apprendimento e attività didattiche progettate per il loro raggiungimento.

Abilità comunicative (communication skills):

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito la capacità di comunicare le conoscenze apprese attraverso l’uso di un linguaggio disciplinare specifico; la capacità di argomentare in maniera articolata e coerente le scelte epistemologiche e pedagogiche relative alla trasposizione didattica della disciplina.

Capacità di apprendere (learning skills):

Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di approfondire autonomamente aspetti storico-epistemologici e didattici, coerenti con le finalità dell'insegnamento della fisica nella scuola dell'infanzia e nella scuola primaria, sulla base dei propri interessi personali; la capacità di ricercare autonomamente informazioni scientifiche valutando l'autorevolezza delle fonti; la capacità di confrontare, individuando similitudini e differenze, le pratiche epistemiche della fisica con quelle di altre discipline sperimentali (es. pedagogia sperimentale) e non (es. storia).

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Durante il corso sono previste prove di valutazione formativa per consentire a studentesse e studenti di valutare il grado della propria preparazione. Tali prove sono da intendersi come prove di auto-valutazione (con chiave di risposta) e saranno rese disponibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it. 

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali multimodali ed esercitazioni che saranno rese disponibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it. 

Didattica innovativa

Alcuni argomenti del corso verranno trattati seguendo la pratica del "learning by doing" (uso di modelli simulativi open access) e della "flipped classroom".

Obblighi

La frequenza del corso non è obbligatoria, tuttavia è raccomandata. 

Per una più agile comprensione dei contenuti del corso è consigliabile un ripasso delle conoscenze base di matematica attraverso i materiali (spiegazioni teoriche ed esercizi guidati) resi disponibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it. Eventuali difficoltà saranno comunque prese in considerazione durante le lezioni e potranno diventare oggetto di esercitazioni di gruppo mirate.

È inoltre consigliabile, ma non indispensabile, aver acquisito le conoscenze di base di Didattica generale.

Testi di studio

M. Leone, Insegnare e apprendere fisica. Nella scuola dell'infanzia e primaria. Mondadori Education spa, Milano, 2020.

M. Tombolato, La conoscenza della conoscenza scientifica. Problemi didattici, FrancoAngeli, Milano, 2020.

Ulteriori testi di approfondimento caricati dalla docente sulla piattaforma Moodle › blended.uniurb.it.

Appunti, slides ed esercizi (con soluzione) riferiti ai contenuti del programma che saranno caricati sulla pagina blended nelle sezioni delle lezioni dedicate a tali argomenti.

Strumenti matematici per la fisica, Zanichelli (online), disponibile sulla piattaforma Moodle › blended.uniurb.it.

Video e simulazioni open access analizzati durante le lezioni, segnalati all’interno dei materiali e/o nelle sezioni delle lezioni, corredati da domande che ne orientino la visione e la comprensione.

Testi facoltativi di approfondimento:

Ugo Amaldi, Le traiettorie della fisica azzurro. Da Galileo a Heisenberg con interactive e-book, con Physics in English (VOLUME UNICO). Prima Edizione, Marzo 2012. Ultima ristampa, 2016. Zanichelli editore, Bologna 2012.

O. Brondo, G. Chirico, Insegnare la fisica nella scuola primaria. Il laboratorio e il metodo scientifico, Carocci, Roma, 2019.

M. Dorato, Disinformazione scientifica e democrazia: La competenza dell’esperto e l’autonomia del cittadino, Raffaello Cortina Editore, Milano, 2020.

J.J. Schwab, P.F. Brandwein, L'insegnamento della scienza come ricerca e in relazione all'insegnamento di base, Armando editore, Roma, 1965.

Modalità di
accertamento

Gli obiettivi previsti sono verificati attraverso una prova scritta costituita da 8 esercizi e da 2 quesiti a risposta aperta. La durata della prova è di 90 minuti.

I criteri di valutazione per gli esercizi sono i seguenti:

• Correttezza dello svolgimento
• Giustificazione dei passaggi risolutivi

I criteri di valutazione per i quesiti a risposta aperta sono:

• Pertinenza ed efficacia della risposta in rapporto ai contenuti del programma;
• Livello di articolazione della risposta;
• Adeguatezza del linguaggio disciplinare utilizzato.

Ciascuno dei criteri è valutato sulla base di una scala di valori/giudizi a quattro livelli con uguale peso assegnato a ciascun criterio.

La valutazione finale è espressa in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Gli studenti non frequentanti sono invitati a consultare il materiale didattico caricato su Moodle (slides e video discussi a lezione, materiali di approfondimento, esercitazioni proposte, ecc.) unitamente alle informazioni aggiuntive fornite dalla docente durante il corso ai fini di una migliore comprensione dei contenuti trattati e del raggiungimento degli obiettivi formativi previsti.

Obblighi

Per una più agile comprensione dei contenuti del corso è consigliabile un ripasso delle conoscenze base di matematica attraverso i materiali (spiegazioni teoriche ed esercizi guidati) resi disponibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it. Eventuali difficoltà saranno comunque prese in considerazione durante le lezioni e potranno diventare oggetto di esercitazioni di gruppo mirate.

È consigliabile inoltre aver acquisito le conoscenze di base di Didattica generale.

Testi di studio

M. Leone, Insegnare e apprendere fisica. Nella scuola dell'infanzia e primaria. Mondadori Education spa, Milano, 2020.

M. Tombolato, La conoscenza della conoscenza scientifica. Problemi didattici, FrancoAngeli, Milano, 2020.

Ulteriori testi di approfondimento caricati dalla docente sulla piattaforma Moodle › blended.uniurb.it.

Appunti, slides ed esercizi (con soluzione) riferiti ai contenuti del programma che saranno caricati sulla pagina blended nelle sezioni delle lezioni dedicate a tali argomenti.

Strumenti matematici per la fisica, Zanichelli (online), disponibile sulla piattaforma Moodle › blended.uniurb.it.

Video e simulazioni open access analizzati durante le lezioni, segnalati all’interno dei materiali e/o nelle sezioni delle lezioni, corredati da domande che ne orientino la visione e la comprensione.

Testi facoltativi di approfondimento:

Ugo Amaldi, Le traiettorie della fisica azzurro. Da Galileo a Heisenberg con interactive e-book, con Physics in English (VOLUME UNICO). Prima Edizione, Marzo 2012. Ultima ristampa, 2016. Zanichelli editore, Bologna 2012.

O. Brondo, G. Chirico, Insegnare la fisica nella scuola primaria. Il laboratorio e il metodo scientifico, Carocci, Roma, 2019.

M. Dorato, Disinformazione scientifica e democrazia: La competenza dell’esperto e l’autonomia del cittadino, Raffaello Cortina Editore, Milano, 2020.

J.J. Schwab, P.F. Brandwein, L'insegnamento della scienza come ricerca e in relazione all'insegnamento di base, Armando editore, Roma, 1965.

Modalità di
accertamento

Gli obiettivi previsti sono verificati attraverso una prova scritta costituita da 8 esercizi e da 2 quesiti a risposta aperta. La durata della prova è di 90 minuti.

I criteri di valutazione per gli esercizi sono i seguenti:

• Correttezza dello svolgimento
• Giustificazione dei passaggi risolutivi

I criteri di valutazione per i quesiti a risposta aperta sono:

• Pertinenza ed efficacia della risposta in rapporto ai contenuti del programma;
• Livello di articolazione della risposta;
• Adeguatezza del linguaggio disciplinare utilizzato.

Ciascuno dei criteri è valutato sulla base di una scala di valori/giudizi a quattro livelli con uguale peso assegnato a ciascun criterio.

La valutazione finale è espressa in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Per aggiornamenti e informazioni relative al corso e al laboratorio si raccomanda di controllare sistematicamente le comunicazioni della docente sulla piattaforma Moodle › blended.uniurb.it.