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Oggetto:
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Fondamenti e didattica della fisica (Savigliano)

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Physics and Physics Education

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Anno accademico 2019/2020

Codice dell'attività didattica
-
Docente
Matteo Leone (Titolare del corso)
Insegnamento integrato
Corso di studi
Laurea in Scienze della Formazione Primaria - N. O. (D.M. 249/2010)
Anno
2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
-
SSD dell'attività didattica
FIS/08 - didattica e storia della fisica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Obiettivi specifici dell'insegnamento, funzionali all'acquisizione degli obiettivi formativi specifici dell'ambito disciplinare matematico-scientifico all'interno dell'area caratterizzante "i saperi della scuola" del corso di laurea magistrale a ciclo unico LM-85 bis - Scienze della formazione primaria (rif. SUA-CdS 2018, quadro A4.a), sono:

-  acquisizione di concetti scientifici fondanti, selezionati in base alla loro rilevanza e accessibilità nel contesto della scuola dell'infanzia e primaria, con particolare riferimento alle scienze fisiche;

- acquisizione di conoscenze e competenze didattiche relative alle scienze fisiche, e più in generale alle scienze naturali, attraverso l'individuazione dei concetti scientifici di base e delle loro connessioni, la riflessione sugli ostacoli cognitivi e le idee spontanee del bambino, e l'elaborazione di possibili attività e percorsi didattici atti a favorire la diagnosi di tali idee e la costruzione di nuove rappresentazioni mentali, anche facendo riferimento alla storia della fisica come possibile strumento per individuare, ed eventualmente superare, le difficoltà concettuali dei bambini nell'apprendimento delle scienze;

- acquisizione della capacità di realizzare attività laboratoriali e riflessioni didattiche in ambito fisico attraverso la presentazione di percorsi caratterizzati dall'incentivazione dell'osservazione e della sperimentazione diretta, dalla riscoperta dei materiali poveri e di recupero come parte integrante del laboratorio per i piccoli, e dal costante riferimento a fenomeni, azioni e oggetti della vita quotidiana.

The specific objectives of the module are aimed at making the students achieve the educational goals of the mathematics and science field within the disciplinary area of the Master degree in Primary Education - LM-85a (ref. SUA-CdS 2018, A4.a section). The specific objectives of the module are as follows:

- understanding of basic scientific concepts, selected according to their relevance and accessibility in the context of the infant and primary school, with particular reference to the physical sciences;

- understanding of curriculum content and teaching skills about physical sciences, and more generally about natural sciences, through educational work focused on: identifying basic scientific concepts and their inter-relationships; studying cognitive obstacles and spontaneous ideas of the children; planning educational activities to encourage the detection of children' spontaneous ideas and the construction of new mental representations, also by the history of physics as a possible means to identify, and possibly overcome, the conceptual difficulties faced by children in learning science;

- acquisition of the ability to perform hands-on activities and educational analyses in the physics field through the development of educational environments to encourage the direct observation and experimentation, the use of everyday materials in the design of laboratory activities, and the reference to phenomena, actions and objects of everyday life.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà dimostrare di:

a) possedere fondamenti teorici e linguaggio disciplinare delle scienze fisiche, nonché le relative conoscenze didattiche, con particolare riferimento agli obiettivi di apprendimento nella scuola dell'infanzia e nel primo ciclo di istruzione;

b) saper progettare percorsi di apprendimento e saper organizzare e realizzare interventi didattici coerenti con le competenze da perseguire nell'ambito delle scienze fisiche; lo studente dovrà altresì saper valutare e utilizzare gli esiti di studi empirici al fine di anticipare le pre-conoscenze dei bambini e favorire la costruzione di nuove rappresentazioni mentali;

c) essere in grado di valutare autonomamente e criticamente le conoscenze e le competenze dei bambini attraverso la progettazione e la realizzazione di interventi didattici che comportino la costruzione e l'utilizzo di semplici apparati strumentali realizzati con materiali poveri;

d) saper comunicare informazioni relative alla progettazione e realizzazione di percorsi di apprendimento attraverso la stesura di relazioni di laboratorio ed, eventualmente, l'utilizzo di diversi canali e codici comunicativi, quali video tutorial su semplici esperimenti di fisica;

e) saper mettere in atto strategie di apprendimento significativo e capacità di reperire fonti attraverso la progettazione e realizzazione di semplici esperimenti a finalità didattica aventi caratteristiche di originalità, ovvero non trattati nel manuale consigliato.

At the end of the module the student is expected to:

a) possess a basic understanding of both content knowledge, the theoretical and disciplinary language of the physical sciences, and the relevant pedagogical knowledge, with particular reference to the learning goals in infant and primary school;

b) know how to design learning environments and how to organize and implement educational interventions consistent with the skills to be pursued in the physical education field; students are also expected to know how to use the results of empirical studies in order to anticipate the spontaneous ideas of children and to foster the construction of new mental representations;

c) be able to critically assess, unassisted, the knowledge and skills of children through the design and implementation of educational activities involving the construction and the use of simple instrumental devices made out of everyday materials;

d) be able to communicate information concerning the design and construction of learning environments through the drafting of laboratory reports and, possibly, the use of different channels and communicative codes, such as video tutorials on simple physics experiments;

e) know how to implement learning strategies of meaningful learning and how to find relevant sources of information through the design and implementation of simple physics experiments having characters of originality, i.e. not covered by the textbook.

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consisterà in lezioni frontali in aula [per l'a.a. 2019/20 le lezioni frontali sono sostituite da lezioni sulla piattaforma moodle al seguente indirizzo: https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487], per un ammontare complessivo di 56 ore + 4 ore di esercitazioni facoltative [per l'a.a. 2019/20 sostituite da problemi e test di autovalutazione caricati sulla piattaforma moodle], e in attività di laboratorio per un ammontare di 16 ore (a cui si aggiungono 9 ore destinate all'elaborazione personale dei contenuti trattati nel laboratorio) [per l'a.a 2019/20 sostituite da attività alternative online descritte sulla piattaforma moodle].

The module will consist of classroom lectures (56 hours) [A.A. 2019/20: the classroom lectures are replaced by digital materials uploaded on the moodle platform at the following url: https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487], 4 hours of optional exercises [A.A. 2019/20: replaced by self-assessment tests uploaded on the moodle platform] and laboratory (hands-on) activities (16 hours plus 9 hours of homework about the laboratory activities) [A.A. 2019/20: replaced by digital alternative activities described in the moodle platform].

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame comprende una prova scritta e una prova orale.

La prova scritta, valutata in trentesimi, fino a un massimo di 30/30, è costituita da domande e problemi aperti. Tale prova è volta a verificare l'acquisizione dei contenuti disciplinari e dei relativi aspetti didattici affrontati nell'insegnamento e nel laboratorio. La validità della prova scritta è di un anno.

La prova scritta può essere sostituita, a discrezione del docente, da due esoneri scritti svolti a metà e al termine delle lezioni in aula.

Per accedere alla prova orale occorre aver raggiunto la sufficienza nella prova scritta e occorre aver regolarmente frequentato le lezioni di laboratorio.

La prova orale, che può innalzare (o abbassare) il voto dello scritto fino a un massimo di 3 punti, salvo situazioni di particolare eccellenza od originalità, ha come scopo quello di verificare la capacità di applicare e utilizzare le conoscenze acquisite nell'insegnamento e nel laboratorio a situazioni concrete di didattica disciplinare. A tale scopo, nella prova orale è richiesta la presentazione di due "oggetti" o "esperimenti" realizzati con materiali poveri, corredati da una brevissima relazione, adatti a illustrare a livello bambino uno o più contenuti fisici affrontati nel corso, oppure adatti a diagnosticare le idee spontanee dei bambini relativamente ai medesimi contenuti fisici.

E' inoltre facoltà dello studente quella di realizzare, attraverso la videocamera di un comune smartphone o tablet, un brevissimo video tutorial (della durata massima di un minuto) relativo alle modalità di realizzazione di uno dei due oggetti presentati. Il tutorial, la cui realizzazione è facoltativa, deve essere inoltrato al docente secondo le modalità indicate attraverso avviso sulla pagina dell'insegnamento. Il contenuto e la forma del tutorial sono valutati a discrezione del docente fino a un massimo di 2 punti aggiuntivi.

Al voto finale concorre anche la valutazione, compresa tra da - 1 e + 1, di una scheda su un'esperienza di laboratorio realizzata durante le ore di laboratorio.

La valutazione ottenuta a seguito della prova scritta e di quella orale viene ponderata con la valutazione del modulo di "Fondamenti e didattica della chimica" in relazione al peso in cfu di ciascun modulo:

Voto finale = [voto di fisica × (9 cfu) + voto di chimica × (4 cfu)] / 13 cfu

 

***

ATTENZIONE! NELLA SESSIONE DI APPELLI ESTIVA - 2019/20 - GLI ESAMI SI SVOLGERANNO IN 3 FASI, SECONDO LE SEGUENTI MODALITA'

 

1° fase: SCRITTO NON VERBALIZZANTE VIA WEBEX

Lo scritto tradizionale è sostituito da uno scritto in collegamento WebEx (gli scritti si terranno nelle date già precedentemente individuate per gli studenti delle sedi di Collegno e Savigliano).

Dopo il termine delle iscrizioni all’appello scritto, gli studenti iscritti riceveranno sulla email istituzionale un link alla riunione WebEx contenente l’ora di inizio.

ATTENZIONE: Per via del numero elevato di iscritti, saranno organizzate lungo l’arco della giornata più sessioni di esame, ciascuna comprendente un numero di studenti pari a 20. Gli studenti saranno suddivisi tra le varie sessioni sulla base dell’ordine di iscrizione. Si prevede che tutti gli studenti riusciranno a sostenere lo scritto entro l’arco della giornata indicata. L’ora riportata su esse3 si riferisce esclusivamente all’ora di inizio delle prime sessioni di scritto. È fatto obbligo a ogni studente di collegarsi alla sessione WebEx solamente nell’orario indicato nell’email ricevuta.

All’inizio della sessione WebEx gli iscritti dovranno esibire un documento di riconoscimento in corso di validità rivolgendolo verso la webcam. Dopo l’identificazione, saranno dettate 4 domande da svolgere carta e matita in un tempo di 40 minuti.

Durante tutto lo svolgimento ciascun iscritto dovrà avere cura di orientare la webcam del proprio pc in modo tale da rendere visibile il proprio volto, le mani e il foglio di carta sulla quale realizzerà la prova.

Al termine dello svolgimento della prova, ciascuno studente dovrà fotografare la prova con il proprio smartphone e caricare la/le foto sull’apposita cartella che sarà creata sulla piattaforma Moodle all’interno della pagina dell’insegnamento:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487#section-0

Una volta che il docente avrà verificato la ricezione delle immagini e la loro qualità, la sessione WebEx sarà chiusa.

La valutazione della prova sarà caricata, come sempre, sulla piattaforma esse3 e gli iscritti riceveranno un messaggio di posta sul proprio account istituzionale contenente la valutazione. Si è ammessi alla fase successiva solamente se la valutazione è pari o superiore a 17.

 

2° fase: VIDEO-TUTORIAL E SCHEDA SU GOOGLE DRIVE

Realizzazione di 1 video-tutorial e di 1 scheda su un oggetto/esperimento, di interesse per la didattica della fisica, diverso da quelli realizzati in sede di laboratorio. Le caratteristiche che deve avere il video-tutorial e il modello di scheda sono reperibili qui:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487#section-0

Video tutorial e schede dovranno essere caricate sulle seguenti cartelle di Google Drive:

https://drive.google.com/open?id=1Q0JZRHzBh1E3orLpCS_20AEbJp0tL-B7  (SAVIGLIANO)

https://drive.google.com/open?id=1bFZSkiQPfGJPUw7QR4ylKH9iNpQfD9_z (COLLEGNO)

I file di tutorial e schede dovranno essere tassativamente denominati nella forma Cognome_Nome.

Gli studenti che intendono sostenere l’esame nell’appello di giugno dovranno caricare tutorial e scheda entro il 13 giugno. Gli studenti che intendono sostenere l’esame nell’appello di luglio dovranno caricare tutorial e scheda entro il 4 luglio.

Il video-tutorial e la scheda sostituiscono la presentazione in sede di orale dell’oggetto/esperimento.

 

3° fase: ORALE VERBALIZZANTE VIA WEBEX

L’orale tradizionale in presenza è sostituito da un breve colloquio orale via WebEx relativo al contenuto della prova scritta e al contenuto di scheda e video-tutorial (gli orali cominceranno nelle date già precedentemente individuate per gli studenti delle sedi di Collegno e Savigliano).

Dopo il termine delle iscrizioni all’appello orale, gli studenti iscritti riceveranno sulla email istituzionale un link alla riunione WebEx contenente l’ora di inizio. Gli iscritti saranno suddivisi lungo l’arco della giornata in base all’ordine di iscrizione.

ATTENZIONE: Per via del numero elevato di iscritti, pur organizzando sessioni WebEx in parallelo, è prevedibile che l’appello possa richiedere una prosecuzione nella giornata successiva. L’ora riportata su esse3 si riferisce esclusivamente all’ora di inizio delle prime sessioni di scritto. È fatto obbligo a ogni studente di collegarsi alla sessione WebEx solamente nell’orario indicato nell’email ricevuta.

All’inizio della sessione WebEx gli iscritti dovranno esibire un documento di riconoscimento in corso di validità rivolgendolo verso la webcam.

Al termine della prova sarà comunicata la valutazione finale.

***

The final exam consists of a written test and an oral test.

The written test is composed of open questions and problems and is aimed at assessing the acquisition of subject contents, and the related educational aspects, addressed in the module. The evaluation of the test is expressed as a grade out of 30/30 and its validity is one year.

The written exam can be replaced, at the discretion of the instructor, by written mid-term and end-term exams.

The oral test can only be taken once the written test has been passed and provided that the student has regularly attended the laboratory lessons.

The oral test is intended to assess the ability to apply the knowledge and skills acquired in the classroom lectures and in the laboratory to a learning environment. For this purpose, in the oral test is required the presentation of two "objects" or "experiments" made out of everyday materials, and a brief laboratory report, suitable either to illustrate at the primary or infant school level one or more physics topics addressed during the module, or to help exploring children's spontaneous ideas on the same physics topics. The oral test can raise (or lower) the grade of the written test to a maximum of 3 points, except situations of particular excellence or originality.

The students are also encouraged, on a voluntary basis, to produce a 1-minute video tutorial, e.g. by a smartphone or tablet camera, on the steps followed to create one of the objects presented. The tutorial must be sent to the instructor according to the guidelines that will notified in the module web page. The tutorial is evaluated up to a maximum of 2 additional points.

The final mark will also include the evaluation, in the - 1 to + 1 range, of a short report on a laboratory experiment carried out during the laboratory hours.

The final evaluation of written and oral test is averaged with the evaluation of the chemistry education module according to the number of credits of each module:

Final score = [physics score × (9 cfu) + chemistry score × (4 cfu)] / 13 cfu

 

***

WARNING! IN THE SUMMER APPEAL SESSION - 2019/20 - THE EXAMS WILL TAKE PLACE IN 3 PHASES, ACCORDING TO THE FOLLOWING MODALITIES

 

1st phase: WRITTEN TEST VIA WEBEX

The traditional written test is replaced by a written test in WebEx connection (the written test will be held on the dates previously chosen for the Collegno and Savigliano students).

After the end of the enrollment for the written appeal, the enrolled students will receive on the institutional email a link to the WebEx meeting containing the starting time.

ATTENTION: Due to the large number of enrolled students, several exam sessions will be organized throughout the day, each comprising a number of students equal to 20. Students will be divided between the various sessions on the basis of the enrollment order. It is expected that all students will be able to take the writing within the indicated day. The time shown on esse3 refers exclusively to the start time of the first written sessions. Each student is obliged to connect to the WebEx session only at the time indicated in the email received.

At the beginning of the WebEx session, the students must show a valid identification document by pointing it to the webcam. After identification, 4 questions will be dictated to be answered on paper in a time of 40 minutes.

During the whole process, each member must take care to orient the webcam of his / her pc in such a way as to make his / her face, hands and the sheet of paper on which he / she will perform the test visible.

At the end of the test, each student must photograph the test with their smartphone and upload the photo (s) to the appropriate folder that will be created on the Moodle platform at the url:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487#section-0

Once the teacher has verified the reception of the images and their quality, the WebEx session will be closed.

The scores of the test will be uploaded, as always, on the esse3 platform which, in turn, will send the students an automatic email to their institutional account. Only students whose scores are equal or greater than 17 are admitted to the next phase.

 

2nd phase: VIDEO-TUTORIAL AND DATA SHEET ON GOOGLE DRIVE

Realization of 1 video-tutorial and 1 data sheet on an object / experiment, of interest for the teaching of physics, different from those made in the laboratory. Characteristics of video tutorial and data sheet template are available here:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487#section-0

Video tutorials and data sheets should be uploaded to the following Google Drive folders:

https://drive.google.com/open?id=1Q0JZRHzBh1E3orLpCS_20AEbJp0tL-B7 (SAVIGLIANO)

https://drive.google.com/open?id=1bFZSkiQPfGJPUw7QR4ylKH9iNpQfD9_z (COLLEGNO)

The tutorial and data sheet files must be named in the form Surname_Name.

Students who intend to take the exam in the June appeal will have to upload tutorials and data sheets by 13 June. Students who intend to take the exam in the July appeal will have to upload tutorials and data sheets by July 4th.

Video tutorial and data sheet replace the oral presentation of the object / experiment.

 

3rd phase: ORAL VIA WEBEX

The traditional oral exam is replaced by a short oral exam via WebEx relating to the content of the written test and the contents of data sheet and video tutorial (the oral will begin on the dates previously chosen for the Collegno and Savigliano students).

After the end of the registration for the oral exam, students enrolled will receive on the institutional email a link to the WebEx meeting containing the starting time. Students will be divided throughout the day based on the order of registration.

ATTENTION: Due to the large number of candidates, although parallel WebEx sessions will be organized, it is foreseeable that the appeal may require a continuation in the following day. The time shown on esse3 refers exclusively to the start time of the first written sessions. Each student is obliged to connect to the WebEx session only at the time indicated in the email received.

At the beginning of the WebEx session, members must show a valid identification document by pointing it to the webcam.

At the end of the 3rd phase the final score will be communicated.

***

Oggetto:

Programma

Durante il corso e il laboratorio saranno analizzati con particolare attenzione, sia sotto il profilo dei fondamenti della fisica, sia sotto quello della didattica della fisica e delle idee spontanee dei bambini, i seguenti temi:

- metodo sperimentale, grandezze fisiche, unità di misura; lunghezza

- superficie

- volume

- concetti di massa e peso; densità

- interazioni tra oggetti e concetto di forza

- forza ed equilibrio

- proprietà dei fluidi, statica dei fluidi, concetto di pressione

- concetto di energia e alcune sue caratteristiche

- temperatura e calore, concetto di equilibrio termico

- luce e fenomeni luminosi: proprietà della luce, ombre, teorie della visione, riflessione e rifrazione, colore

- cielo: movimenti apparenti di Sole e Luna, le stagioni, la misura del tempo e gli orologi solari

- elettricità statica (strofinio, contatto, induzione), concetti di carica elettrica e forza elettrica

- corrente elettrica e grandezze fisiche elettriche fondamentali, circuito elettrico

- magnetismo, legame tra elettricità e magnetismo, forza magnetica, campo magnetico terrestre

The module and the laboratory will cover fundamentals of physics and elements of physics education and children's spontaneous ideas, on the following topics:

- experimental method, physical quantities, units of measurement; length

- area

- volume

- concepts of mass and weight, the density

- interactions between objects and the concept of force

- force and equilibrium

- properties of fluids, fluid statics, concept of pressure

- concept of energy and some of its characteristics

- temperature and heat, concept of thermal equilibrium

- light: properties of light, theories of vision, reflection and refraction, colors

- sky: apparent movements of the sun and the moon, seasons, measurements of time and sundials

- static electricity (friction, contact, induction), concepts of electric charge and electric force

- electric current and main electrical physical quantities, electric circuit

- magnetism, relationship between electricity and magnetism, magnetic force, earth magnetic field

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Video-lezioni con software Kaltura, pdf di presentazioni in powerpoint, video tutorial di esperimenti, scansioni di altri materiali e test di autovalutazione caricati sulla piattaforma moodle al seguente indirizzo:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487

Video lessons with Kaltura software, pdf of powerpoint presentations, video tutorials of experiments, scans of other materials and self-assessment tests uploaded on the moodle platform at the following url:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487



Oggetto:

Note

 

ATTENZIONE: a causa della sospensione delle lezioni per l'emergenza Coronavirus, si avvisa che:

 

- Le lezioni perse saranno sostituite da slides con audio-registrazioni (realizzate con la piattaforma video open source Kaltura), via via pubblicate sulla piattaforma e-learning:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487

Si raccomanda agli studenti delle sedi di Collegno e Savigliano di iscriversi sulla piattaforma e-learning al corso "Fondamenti e didattica della fisica (SCF0517A) 19/20".

- Il ricevimento di studenti e tesisti avviene attraverso l'uso della posta elettronica e, all'occorrenza, attraverso apposite riunioni con la piattaforma Cisco WebEx.

- I turni di laboratorio saltati saranno recuperati attraverso modalità alternative di didattica online. I dettagli sulla conduzione dei laboratori di Fondamenti e didattica della fisica (sedi di Collegno e Savigliano) sono riportati sulla piattaforma moodle al seguente indirizzo:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487

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ATTENTION: due to the suspension of the lessons for the Coronavirus emergency, we warn that:


- The missed lessons will be replaced by slides with audio-recordings (made with the Kaltura open source video platform), gradually published on the e-learning platform:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487

- Students are recommended to register on the e-learning platform to the module "Fondamenti e didattica della fisica (SCF0517A) 19/20".

- Students and undergraduates are received through the use of e-mail and, if necessary, through specific meetings with the Cisco WebEx platform.

- The missed laboratory meetings will be recovered through alternative online teaching methods. Details are listed here:

https://elearning.unito.it/scienzeumanistiche/course/view.php?id=1487

 

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Il presente insegnamento è integrato con il corso di "Fondamenti e didattica della chimica". La valutazione finale dell'esame integrato "Fondamenti e didattica della fisica e della chimica" (SCF0517) risulta dalla media ponderata delle valutazioni dei singoli insegnamenti, pesata in base al numero di cfu.

Al fine di poter fiscalizzare in una data sessione d'esame la valutazione finale dell'esame integrato è indispensabile che lo studente, in quella sessione, risulti iscritto all'esame orale di Fondamenti e didattica della fisica.

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This module is integrated with the "Fondamenti e didattica della chimica" module. The final score of the integrated exam "Fondamenti e didattica della fisica e della chimica" (SCF0517) is calculated as the weighted average of the grades for the individual modules according to the respective number of credits.

In order to record the integrated exam score during a given exam session the student is required to apply for the oral examination of the course "Fondamenti e didattica della fisica".

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 22/05/2020 15:49

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