Proposta PLS 2019/2020 - Liceo Giovio
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DIPARTIMENTO DI SCIENZA
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI E ALTA TECNOLOGIA
– DiSAT
DELL’INSUBRIA
Proposta PLS 2019/2020
Le proposte del Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia in ambito fisico del Piano Lauree Scientifiche
per l’anno scolastico 2019/2020 sono modificate per tenere conto delle nuove indicazioni di Ministero
che consentono di certificare i Laboratori PLS come ore di Alternanza Scuola Lavoro. A tal fine, la
collaborazione con i docenti di Matematica e Fisica e con i referenti per l’Alternanza dovrà essere
rafforzata.
Teniamo a sottolineare che le attività del PLS prevedono la collaborazione fra scuola e università in
fase di progettazione ed esecuzione. E' dunque prevista una partecipazione attiva dei docenti. In caso
di particolari ed eccezionali esigenze, si chiede di contattare il referente dell’attività.
1) Laboratorio extra-curricolare: “Fotografia e Olografia”
Si tratta di un programma di avvicinamento allo studio degli elementi ottici coinvolti nei processi di
formazione delle immagini bidimensionali e tridimensionali. L’attività è indirizzata agli studenti del
quarto e quinto anno delle scuole Secondarie di II grado e ai loro insegnanti come possibilità di
aggiornamento metodologico.
L'attività prevede 4 giornate per un totale di 16 ore organizzate in 2 settimane successive + una
eventuale giornata aggiuntiva di registrazione di ologrammi in data da concordare.
Referente: Dott.ssa Maria Bondani
Date proposte: da concordare in febbraio 2020 – 14.30-18.30
Termine per l’iscrizione: 16 dicembre 2019
Programma:
1. Formazione delle immagini in ottica geometrica
Proiezioni, ombre. Formazione delle immagini con una camera stenoscopica: costruzione della camera
e studio delle proprietà al variare della geometria del sistema. Richiami sulle proprietà dei mezzi
trasparenti (rifrazione), formazione delle immagini con le lenti, funzionamento dell'occhio,
funzionamento della macchina fotografica, effetto dei parametri del sistema (diaframma, focale,
tempi di esposizione, sensibilità del materiale...) sulla formazione delle immagini.
Metodologia: lezione frontale e attività in laboratorio.
Tempo allocato: 4 ore
2. Immagini bidimensionali e tridimensionali
La visione stereoscopica, stereogrammi, film 3D, illusioni ottiche.
Richiami di ottica ondulatoria: interferenza, costruzione di un interferometro, figura di interferenza al
variare della fase relativa delle onde.
Metodologia: lezione frontale e attività in laboratorio.
Tempo allocato: 4 ore
3. Introduzione all'olografia
Introduzione all'olografia: sistemi di registrazione degli ologrammi, analisi della formazione delle
immagini, immagini reali e virtuali, visione di ologrammi già registrati.
Via Valleggio, 11 – 22100 Como (CO) – Italia
Tel. +39 031 238 6110/6112/6113/6114 – Fax +39 031 2386119
Email: segreteria.dipsat@uninsubria.it –
PEC: segreteria.disat@pec.uninsubria.it
Web: www.uninsubria.it
P.I. 02481820120 - C.F. 95039180120
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Metodologia: lezione frontale e attività in laboratorio.
Tempo allocato: 4 ore
4. Registrazione di ologrammi
Costruzione del sistema di registrazione e visualizzazione degli ologrammi, predisposizione delle
soluzioni chimiche per lo sviluppo delle lastre olografiche, registrazione, sviluppo e riproduzione di
ologrammi di piccoli oggetti
Metodologia: Attività in laboratorio.
Tempo allocato: 4 ore
2) Laboratorio extra-curricolare: “Polarizzazione della luce”
Lo studio della polarizzazione della luce e’ un argomento interessante sia per le classi quarte che per
le quinte. Scopo del programma e’ di introdurre teoricamente e misurare sperimentalmente la
polarizzazione di stati della luce diversi tramite strumenti ottici e rivelatori. Verra’ costruito e studiato
un interferometro basato du elemento ottici polarizzanti.
L'attività prevede 4 giornate per un totale di 12 ore in data da concordare.
Referente: Dott.ssa Maria Bondani
Date proposte: da concordare tra fine gennaio - inizio febbraio 2020 – 14.30-18.30
Termine per l’iscrizione: 16 dicembre 2019
Programma:
1. Proprietà ondulatorie della luce
Descrizione della luce come onda elettromagnetica, definizione di polarizzazione del campo elettrico
oscillante. Fenomenologia della polarizzazione.
Metodologia: lezione frontale e attività in laboratorio.
Tempo allocato: 3 ore
2. Manipolazione della polarizzazione
Polarizzatori, lamine a mezz’onda e a quarto d’onda, beam splitter polarizzatori. Verifica della legge di
Malus.
Metodologia: lezione frontale e attività in laboratorio.
Tempo allocato: 3 ore
3. Determinazione della polarizzazione di uno stato ignoto
Si utilizzano polarizzatori, lamine a quarto d’onda e a mezz’onda, fotodiodi e oscilloscopio per
determinare la polarizzazione di una luce.
Metodologia: Attività in laboratorio.
Tempo allocato: 3 ore
4. Interferometro di Mach Zehnder con beam splitter polarizzatori
Trattazione macroscopica e microscopica. Misura della figura di interferenza.
Metodologia: lezione frontale e attività in laboratorio.
Tempo allocato: 3 ore
2DIPARTIMENTO DI SCIENZA
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3) Laboratorio extra-curricolare: “Introduzione alla robotica”
Scopo del laboratorio è di introdurre i ragazzi che non frequentano scuole ad indirizzo informatico alla
programmazione e al controllo software di apparecchiature e dispositivi.
L’attività si avvarrà di un kit Lego Mindstorms che permette di costruire degli automi dotati di sensori
e di scrivere dei programmi di controllo.
Per un ottimale utilizzo dell'attrezzatura a disposizione, le iscrizioni al corso saranno limitate a 18
partecipanti.
E’ necessario il computer portatile.
L'attività prevede 9 giornate da 2.5 ore + 1 ora di recupero (opzionale), per un totale di 9 + 9 ore
organizzate in 10 settimane.
Referente: Dott.ssa Maria Bondani
Date proposte: 18, 25, 26 ottobre, 8, 15, 22, 29 novembre, 6, 13, 20 dicembre 2019 – 14.30-17.00
(18.00)
Termine per l’iscrizione: 15 novembre 2019
Programma
1. Introduzione alla programmazione
Verranno introdotti i concetti base legati alla programmazione di istruzioni per il controllo di strumenti
e la raccolta dati attraverso i sensori.
Verranno costruiti semplici esempi basati sul linguaggio di programmazione di Lego Mindstorms.
Tempo allocato: 4 ore
2. Controllo di un automa
Verranno costruiti programmi per il controllo e l’acquisizione dati per un automa già costruito.
I ragazzi divisi in gruppi di 4-5 persone sceglieranno un progetto di automa tra quelli presenti nel sito
della Lego e decideranno il tipo di misure e azioni da effettuare.
Tempo allocato: 4 ore
3. Costruzione e programmazione di un automa
Ogni gruppo di studenti costruirà da zero l’automa scelto, scriverà i programmi di controllo necessari
ed effettuerà le misure decise.
Questa attività verrà ripetuta per un massimo di tre volte per tre gruppi diversi di studenti.
Tempo allocato: 8 ore
Eventuale espansione in ambito Alternanza Scuola Lavoro: reallizzazione di esperimenti di meccanica
e fotonica utilizzando la strumentazione Lego Mindstorms.
3DIPARTIMENTO DI SCIENZA
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4) Aggiornamento docenti
Quantum Skills: Meccanica Quantistica e Quantum Technologies per la Scuola Superiore
Il percorso è parte di una sperimentazione all’interno del progetto europeo Quantum Flagship
(https://qt.eu) che promuove azioni di formazione sulle tematiche delle Quantum Technologies e che
ha tra i suoi obiettivi quello di rafforzare la collaborazione tra enti di ricerca e realtà scolastiche.
Il percorso prevede tre momenti a cui i docenti possono aderire e coinvolgere le loro classi
1. Percorso di formazione e aggiornamento per i docenti
Percorso di formazione e aggiornamento rivolto ai docenti di scuola superiore sui contenuti
fondamentali di Fisica Quantistica previsti dal Quadro di Riferimento per l’insegnamento della Fisica
nei Licei Scientifici e Licei Scientifici Opzione Scienze Applicate (Quadro di riferimento relativo alla
seconda prova scritta dell’esame di Stato di Fisica per i Licei Scientifici Protocollo 13577 del 15
dicembre 2015 e protocollo 286 del 14 gennaio 2016). I materiali relativi al corso (dispense, slide,
risorse digitali, prove di verifica) saranno poi disponibili su una piattaforma web dedicata in modo che
i docenti possano utilizzarli a supporto della loro attività di insegnamento in classe.
Il percorso si svolgerà tra fine ottobre e novembre 2019 per un totale di 5 incontri che prevedono
lezioni e attività laboratoriali.
2. Percorso di formazione sulle Quantum Technologies per i docenti
Percorso di formazione sulle Quantum Technologies e realizzazione di laboratori in classe in
collaborazione con ricercatori universitari in Didattica della Fisica. Per questa parte del progetto è
chiesto ai docenti di progettare insieme ai ricercatori per realizzare una serie di lezioni da realizzare in
classe in orario scolastico sui temi alla base della Fisica Quantistica contemporanea legata ai Quantum
Computers (stati quantistici, principio di sovrapposizione, indeterminazione e misura quantistica,
entanglement e disuguaglianze di Bell, crittografia quantistica) utilizzando approcci teorici e
metodologie che vengono dai risultati di recenti sperimentazioni didattiche a livello italiano e
internazionale.
Il percorso si svolgerà tra dicembre 2019 e aprile 2020 e prevede momenti di co-progettazione tra
docenti e ricercatori e la realizzazione di una serie di interventi in classe che saranno co-gestiti dai
docenti e dai ricercatori.
2. Spring School sulle Quantum Technologies per docenti e studenti:
Spring School sulle Quantum Technologies rivolta a un gruppo di studenti delle classi quinte e a docenti
di matematica e fisica. Si propone un percorso intensivo in Università che attraverso lezioni e
esperienze di laboratorio affronterà i temi della fisica quantistica sperimentale legati al funzionamento
dei Quantum Computers.
La Spring School si svolgerà dal 14 al 17 aprile 2020 presso il Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia
dell’Università dell’Insubria a Como.
Riunione organizzativa dell’attività mercoledì 9 ottobre 2019, ore 14:30 aula VA3.
4DIPARTIMENTO DI SCIENZA
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Tutte le attività si svolgeranno presso il Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia dell’Università degli
Studi dell’Insubria, via Valleggio 11, Como.
Per informazioni: Maria Bondani, e-mail: maria.bondani@uninsubria.it tel.: 031 2386252
Filippo Pallotta, e-mail: fpallotta@uninsubria.it tel.: 031 2386252
Como, 3/10/2019
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