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  1. Area di Scienze
  2. Corso di Laurea Magistrale
  3. Matematica [F4002Q - F4001Q]
  4. Insegnamenti
  5. A.A. 2023-2024
  6. 1° anno
  1. Preparazione di Esperienze Didattiche
  2. Introduzione
Insegnamento Titolo del corso
Preparazione di Esperienze Didattiche
Codice identificativo del corso
2324-1-F4001Q033
Descrizione del corso SYLLABUS

Syllabus del corso

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Obiettivi

Tre sono i principali obiettivi del corso:

  1. fornire agli studenti di Matematica le nozioni base della Fisica Sperimentale e illustrarne loro alcune utili metodologie;
  2. acquisire capacità pratica nel progettare, allestire e condurre un esperimento di fisica, con particolare attenzione a quanto concerne l'insegnamento della disciplina;
  3. esposizione dei principali argomenti della Fisica, affrontati nei corsi precedenti, alla luce dei suddetti approcci sperimentali.

Scopo finale è dunque l'acquisizione di capacità per affrontare autonomamente esperimenti di fisica a scopo principalmente didattico.

Contenuti sintetici

Fondamenti della Fisica e del Metodo Sperimentale.

Concetti base della scienza fisica, didattica delle scienze e fisica del senso comune.

Introduzione alla storia delle scienze fisiche.

Fondamenti di fisica sperimentale e teoria degli errori.

Didattica delle scienze.

Preparazione e conduzione di semplici esperimenti di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica.

Fondamenti fenomenologici della fisica moderna

Programma esteso

Le basi delle scienze sperimentali: Fondamenti del metodo scientifico nelle scienze in generale e nella fisica in particolare.

Sviluppo storico della fisica e introduzione alla storia della fisica sperimentale

Ruolo della matematica nella fisica: introduzione all'uso della matematica nelle scienze sperimentali.

Natura e struttura delle grandezze fisiche: variazioni di scala nei fenomeni naturali e sistemi di riferimento.

Studio sperimentale dei fenomeni fisici: introduzione al problema della misura, agli errori sperimentali (teoria degli errori) e agli strumenti di misura.

Struttura concettuale delle teorie scientifiche, in particolare fisiche, e loro rapporto con gli esperimenti. Campi di validità in relazione agli esperimenti.

Introduzione alla didattica delle scienze e della fisica: approcci didattici, stili di apprendimento, schemi concettuali, esperimenti didattici illustrativi, errori più comuni.

Introduzione alla fisica moderna e interpretazioni della meccanica quantistica.

Prerequisiti

Corsi di Fisica Generale precedentemente svolti, comprendenti fondamenti di meccanica, termodinamica ed elettromagnetismo.

Modalità didattica

Lezioni frontali e sessioni di laboratorio si terranno in presenza.

Materiale didattico

Testi consigliati

  • J. R. Taylor, Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli
  • S. Rosati, Fisica Generale vol. 1, CEA
  • L. Lovitch, S. Rosati, Fisica Generale vol. 2, CEA
  • A. B. Arons, Guida all'insegnamento della Fisica, Zanichelli
  • U. Besson, Didattica della Fisica, Carocci

Testi e strumenti multimediali di approfondimento

  • PSSC (a cura di), Fisica (3 voll.), Quarta Edizione, Zanichelli
  • F. Tibone, G. Pezzi, La Fisica secondo il PSSC, Zanichelli
  • I video del PSSC, Zanichelli (reperibili sul sito della Zanichelli qui)
  • R. P. Feynman, La Fisica di Feynman (3 voll.), Zanichelli
  • U. Besson, M. Malgieri, Insegnare la Fisica Moderna, Carocci
  • P. Doherty, D. Rathjen, Exploratorium Teacher Institute, Gli Esperimenti dell'Exploratorium (a cura di P. Cerreta), Zanichelli
  • A. Rigamonti, A. Varlamov, Magico caleidoscopio della fisica, La Goliardica Pavese
  • G. Johnson, I dieci esperimenti più belli, Bollati Boringhieri

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Primo semestre

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Relazione scientifica scritta su di un esperimento affrontato in laboratorio seguita da un esame orale

Si prevede che gli esami saranno in modalità orale in presenza.

Orario di ricevimento

Prendere appuntamento tramite email.

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Aims

This class has three main goals:

  1. teach the basis of the experimental physics to the students of Mathematics
  2. become familiar in designing, building and conducting a physics experiment with emphasis on how to teach these aspects
  3. go through the main physics subjects studied previously with the experimental approach in mind

Contents

Foundation of Physics and experimental method

Basis of physics science, physics of common sense and science teaching

Introduction to history of physics

Introduction to error analysis

Science teaching

Preparation and execution of simple experiments (mechanics, thermodynamics, electromagnetism, optics)

Basis of modern physics

Detailed program

Basis of experimental science: scientific method

History of physics and introduction to experimental physics

Role of mathematics in physics: use of mathematics in experimental sciences

Experimental approach to physics phenomenons: conduct a measurement, uncertainties and error theory, measure instruments

Scientific theories and their relation with the experiments.

Introduction to science teaching

Introduction to modern physics and quantum mechanics

Prerequisites

General physics classes from previous years, including basis of mechanics, thermodynamics and electromagnetism.

Teaching form

Lessons and laboratory sessions will be held in person.

Textbook and teaching resource

Suggested books

  • J. R. Taylor, Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli
  • S. Rosati, Fisica Generale vol. 1, CEA
  • L. Lovitch, S. Rosati, Fisica Generale vol. 2, CEA
  • A. B. Arons, Guida all'insegnamento della Fisica, Zanichelli
  • U. Besson, Didattica della Fisica, Carocci

Additional material

  • PSSC (a cura di), Fisica (3 voll.), Quarta Edizione, Zanichelli
  • F. Tibone, G. Pezzi, La Fisica secondo il PSSC, Zanichelli
  • I video del PSSC, Zanichelli (reperibili sul sito della Zanichelli qui)
  • R. P. Feynman, La Fisica di Feynman (3 voll.), Zanichelli
  • U. Besson, M. Malgieri, Insegnare la Fisica Moderna, Carocci
  • P. Doherty, D. Rathjen, Exploratorium Teacher Institute, Gli Esperimenti dell'Exploratorium (a cura di P. Cerreta), Zanichelli
  • A. Rigamonti, A. Varlamov, Magico caleidoscopio della fisica, La Goliardica Pavese
  • G. Johnson, I dieci esperimenti più belli, Bollati Boringhieri

Semester

First semester

Assessment method

Scientific report on the laboratory activity and oral exam.

At the moment we foresee that the oral exams will be held in person.

Office hours

Please make an appointment via email.

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Scheda del corso

Settore disciplinare
FIS/08
CFU
8
Periodo
Primo Semestre
Tipo di attività
Obbligatorio a scelta
Ore
68
Tipologia CdS
Laurea Magistrale
Lingua
Italiano

Staff

    Docente

  • FD
    Federico De Guio

Opinione studenti

Vedi valutazione del precedente anno accademico

Bibliografia

Trova i libri per questo corso nella Biblioteca di Ateneo

Metodi di iscrizione

Iscrizione spontanea (Studente)
Iscrizione manuale

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