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Oggetto:
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Fondamenti e didattica della fisica (Savigliano)

Oggetto:

Physics and Physics Education

Oggetto:

Anno accademico 2020/2021

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
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

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-85bis - Scienze della formazione primaria (rif. SUA-CdS 2020, 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-85bis (ref. SUA-CdS 2020, 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

A causa dell’emergenza Covid-19, nell’a.a. 2020/21 l'insegnamento è svolto sotto forma di DAD attraverso la piattaforma moodle. Tutti i materiali saranno messi via via a disposizione dentro la pagina dell’insegnamento, a.a. 2020/21. Si farà uso di:

- didattica asincrona sotto forma di video-lezioni realizzate con il software Kaltura e di altri materiali audio-video

- didattica sincrona via WebEx con link alle registrazioni

- test e problemi di autovalutazione

- forum di discussione

Filo conduttore dell’attività didattica è un nuovo libro di testo disponibile anche in formato digitale (per gli estremi si rimanda alla sezione “Testi consigliati e bibliografia”).

L’insegnamento erogato in DAD corrisponde a 56 ore di didattica in presenza + 4 ore di esercitazioni facoltative.

Le attività di laboratorio si svolgono in presenza, compatibilmente alla situazione sanitaria e alla disponibilità di spazi. L’ammontare orario complessivo del Laboratorio di Fondamenti e didattica della fisica è pari a 16 ore (a cui si aggiungono 9 ore destinate all'elaborazione personale dei contenuti trattati nel laboratorio). È comunque garantita la possibilità, nel caso in cui le condizioni sanitarie ed economiche del momento non consentissero di fare diversamente, di seguire il laboratorio in modalità a distanza attraverso attività svolte sulla piattaforma moodle.

La frequenza del laboratorio è obbligatoria, secondo quanto stabilito dal Regolamento delle attività di laboratorio del corso di laurea.

Sia nelle lezioni, sia nel laboratorio, sarà richiesto allo studente di progettare unità didattiche ed esperimenti con materiali poveri, realizzabili in classe, finalizzati ad aiutare i bambini a costruire conoscenze e leggi fisiche e a verificarne la coerenza con i fenomeni osservati.

The module usually consists of classroom lectures and laboratory (hands-on) activities. In the academic year 2020/21, due to the Covid-19 emergency, the module is delivered on distance learning mode through the moodle platform. All materials will be gradually made available on the module web page, a.y. 2020/21. We will use:

- asynchronous learning in the form of video lessons made with Kaltura software and other audio-video materials

- synchronous learning via WebEx with link to the recordings

- tests and self-assessment problems

- discussion forum

The guiding thread of the teaching activity is a new textbook also available in digital format (for details, see the "Recommended texts and bibliography" section).

The module delivered on distance learning mode corresponds to 56 hours of face-to-face learning + 4 hours of optional exercises.

The laboratory activities take place in presence, compatibly with the health situation and the availability of spaces. The total hourly amount of the Laboratory is 16 hours (plus 9 hours for the personal processing of the contents addressed in the laboratory). The possibility is guaranteed, however, in the event that the current health and economic conditions do not allow to do otherwise, to follow the laboratory remotely through activities carried out on the moodle platform.

The attendance of the laboratory is compulsory, as outlined by the Rules of the laboratory activities of the degree program.

During both the lectures and the laboratory, the student will be required to design teaching units and experiments with simple materials, easily available in a classroom, aimed to help children constructing knowledge, discovering physical laws and checking their consistency with the observed phenomena.

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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. La produzione degli oggetti/esperimenti e delle relative schede costituisce valutazione del laboratorio.

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

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 evaluation of objects / experiments and experimental sheets constitutes the evaluation of the laboratory.

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

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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:

1) MISURA

- Misure di spazio

- Misure di tempo

2) NATURA DELLA MATERIA

- Peso e volume

- Peso e forza

- Peso, densità e galleggiamento

- Aria

- Suono

3) SCIENZE FISICHE

- Energia

- Calore e temperatura

- Elettricità

- Circuiti elettrici

- Magnetismo

4) SCIENZE ASTRONOMICHE

- Luce

- Cielo

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

1) MEASUREMENT

- Measurements of space

- Measurements of time

2) NATURE OF MATTER

- Weight and volume

- Weight and force

- Weight, density and floating

- Air

- Sound

3) PHYSICAL SCIENCES

- Energy

- Heat and temperature

- Electricity

- Electrical circuits

- Magnetism

4) ASTRONOMICAL SCIENCES

- Light

- Sky

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Matteo Leone, Insegnare e apprendere fisica nella scuola dell’infanzia e primaria, Mondadori Education, Milano 2020

[il libro di testo è reperibile anche in formato digitale presso il sito dell’editore]

Video-lezioni con software Kaltura, links a registrazioni di lezioni in sincrono, pdf di presentazioni in powerpoint, video tutorial di esperimenti, scansioni di altri materiali e test di autovalutazione caricati sulla piattaforma moodle.

Matteo Leone, Insegnare e apprendere fisica nella scuola dell’infanzia e primaria, Mondadori Education, Milano 2020

[the textbook is also available in digital format at the publisher web site]

Video lessons with Kaltura software, links to lesson recordings, pdf of powerpoint presentations, video tutorials of experiments, scans of other materials and self-assessment tests uploaded on the moodle platform



Oggetto:

Note

 

*** Le modalità di svolgimento dell’attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l’anno accademico. Eventuali variazioni delle modalità didattiche di insegnamento e laboratorio e delle modalità d’esame, legate all’emergenza Covid-19, saranno comunicate tramite avviso sulle pagine Campusnet e Moodle dell’insegnamento. Si raccomanda agli studenti di iscriversi all’insegnamento attraverso la presente pagina di Campusnet e di fare riferimento ai materiali via via caricati sulla piattaforma Moodle all’interno del corso "Fondamenti e didattica della fisica (SCF0517A) 20/21". ***

 

***Per gli studenti/esse con DSA o disabilità, si prega di prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disabilita) e di accoglienza (https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa) di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame ( https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disabilita/supporto-agli-studenti-con-disabilita-sostenere-gli-esami ).***

 

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.

 

===

 

*** The teaching activity may vary according to the limitations imposed by the ongoing health crisis. In any case it is assured the distance mode for the entire academic year. Any changes concerning module, laboratory and exam modalities, related to the Covid-19 emergency, will be posted on the Campusnet and Moodle pages. Students are recommended to register to the module on the Campusnet web page and to refer to the materials uploaded on the Moodle platform within the module "Fondamenti e didattica della fisica (SCF0517A) 20/21". ***

 

*** Students with specific learning disorders (DSA) or disabilities are invited to learn more about the University of Turin initiatives of support (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disabilita) and reception ( https://www.unito.it/accoglienza- students-with-disabilities-and-dsa ) available to them and, in particular, the adopted procedures for the support during the exams (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disabilita/ support-the-students-with-disabilities-support-the-examinations).***

 

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".

 

 

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Ultimo aggiornamento: 20/06/2020 13:47