Piano Lauree Scientifiche

Il Piano Nazionale Lauree Scientifiche (http://www.progettolaureescientifiche.eu)  è un progetto nazionale che coinvolge Università e Scuole, frutto della collaborazione tra il Ministero dell’Università e dell’Istruzione (MIUR), la Conferenza Nazionale dei Presidenti e Direttori di Scienze e Tecnologie (con.Scienze) e  Confindustria.  E’ nato con finalità di orientamento verso gli studi scientifici per gli studenti delle Scuole Superiori e di formazione e collaborazione con gli insegnanti per perfezionarne le conoscenze disciplinari ed interdisciplinari in modo da far aumentare così l’interesse e la motivazione dei loro allievi nell’apprendimento delle materie scientifiche.

Il PLS-Fisica è attivo in più di 30 sedi universitarie in tutta Italia. In Liguria per il 2019 si articola su alcune linee di attività, come di seguito dettagliato. Il referente locale è il prof. Silvano Tosi; in precedenza i referenti sono stati il prof. Daniele Marré e la prof.ssa Maria Roberta Monge.

Azione 1 “Orientamento alle iscrizioni, favorendo l’equilibrio di genere”

1.1 “Salone Orientamento e Open Week” Come da tradizione partecipiamo alle iniziative di orientamento organizzate dall’Ateneo e dalla Scuola di Scienze M.F.N. quali il Salone dell’Orientamento in novembre e le Open Week di febbraio e luglio.

1.2 “Formazione alla ricerca scientifica: stages” Gruppi di studenti motivati vengono condotti lungo un percorso di formazione e apprendimento che consiste in stage presso il Dipartimento di Fisica e seminari di approfondimento di tematiche scientifiche collegate alle attività di ricerca di punta presenti in Dipartimento. Gli stage sono articolati su più giorni: sotto la supervisione di tutor del Dipartimento, gli studenti, in prima persona, effettuano le misure sperimentali o i calcoli teorici necessari per completare una esperienza a scelta tra vari percorsi che coprono i diversi settori di in cui è attivo il DIFI (fisica teorica, della materia, nucleare e delle particelle, astrofisica, biofisica e fisica applicata).

1.3 “Formazione alla ricerca scientifica: CERN masterclass”  L’International Particle Physics Outreach Group, supportato dal laboratorio CERN di Ginevra, organizza le international CERN masterclasses, congiuntamente (per l’Italia) all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) in collaborazione con diversi Atenei (si veda http://www.physicsmasterclasses.org/). In quest’ambito, ospitiamo presso il DIFI studenti delle scuole secondarie superiori ai quali verranno brevemente introdotti la fisica delle particelle e gli esperimenti agli acceleratori. Con la supervisione di tutor del DIFI e dell’INFN, gli studenti analizzeranno i dati raccolti dagli esperimenti all’acceleratore LHC del CERN. A fine giornata, gli studenti confronteranno i risultati ottenuti in videoconferenza in lingua inglese con il CERN e con coetanei di scuole europee e non solo.

1.4 “Formazione alla ricerca scientifica: giornate di astronomia all’osservatorio del Parco dell’Antola” Gruppi di studenti saranno ospitati presso l’Osservatorio Regionale del Parco dell’Antola, nel Comune di Fascia (GE). L’attività prevista si articolerà su più giorni. Agli studenti verranno offerti seminari introduttivi alla scienza astronomica e alle tecniche osservative e, tempo atmosferico permettendo, saranno effettuate osservazioni, con la supervisione di tutor del DIFI: in ore diurne si osserverà il Sole mentre durante la notte si osserveranno pianeti e altri corpi celesti utilizzando la strumentazione presente all’Osservatorio che include un telescopio con primario di 80 cm di diametro e un planetario, utilizzabile anche in caso di maltempo.

 

Azione 2 “Riduzione dei tassi di abbandono”

2.1 “Iniziative tradizionali per la diminuzione del tasso di abbandono a Fisica.” L’iniziativa intende portare ad una significativa diminuzione del tasso di abbandoni tra il primo e il secondo anno della laurea in Fisica a Genova.

L’iniziativa si articola in tre fasi:

  1. Monitoraggio della situazione corrente ed individuazione dei punti critici per gli studenti.
  2. Messa in atto di nuove azioni per aiutare gli studenti in difficoltà. Queste comprendono l’istituzione di docenti/tutor per ogni materia del primo anno, la preparazione di dispense dedicate per ogni corso del primo anno, l’istituzione/l’estensione di un servizio di tutoraggio attivo fatto da studenti di dottorato.
  3. Revisione dei programmi di insegnamento e della struttura dei corsi del primo anno di laurea in Fisica

2.2 “La Penicina” Si tratta di una nuova iniziativa, condivisa con altri PLS della sede come indicato più sotto. Presso la struttura “La Penicina” nella campagna pavese opera una fondazione che si occupa della realizzazione e gestione di stages di formazione legati alle dinamiche di gruppo. Si tratta di esperienze residenziali della durata di alcuni giorni che pensiamo di rivolgere a studenti interessati ad iscriversi ai nostri corsi di laurea, al fine di sviluppare in essi capacità di adattarsi alla nuova vita universitaria e che li induca quindi a non considerare l’abbandono come soluzione ad eventuali difficoltà iniziali. L’idea di fondo è che il gruppo di studenti che ha partecipato all’iniziativa possa anche formare un nucleo trainante per i futuri compagni, agevolandone l’inserimento. L’iniziativa verrà ripetuta anche nel 2020.

Azione 3 “Formazione, supporto e monitoraggio delle attività dei tutor”

Come nel passato la formazione dei tutor e il supporto alle loro attività rappresentano un punto nodale. Intendiamo procedere su questa azione continuando le iniziative in corso. Il processo di selezione e formazione dei tutor viene gestito congiuntamente con gli altri corsi di studi rilevanti della Scuola di Scienze M.F.N. Per esempio i tutor per le discipline matematiche vengono gestiti unitamente ai referenti del PLS e del CdS in Matematica. I docenti dei corsi dei primi anni ed i docenti responsabili del tutorato in itinere lavorano in stretto contatto con i tutor per fornire supporto continuo. Similmente il monitoraggio delle attività dei tutor viene svolto congiuntamente ai docenti dei corsi interessati per la parte contenutistica e dal servizio di orientamento di Ateneo per la parte amministrativa.

Azione 4 “Laboratorio per l’insegnamento delle scienze di base”

4.1 “I giovani incontrano la Fisica Sperimentale” E’ in corso di allestimento un laboratorio permanentemente dedicato ad esperienze di fisica classica e fisica moderna, volte sia a completare i percorsi di formazione già previsti per i docenti delle scuole superiori, sia a fornire un servizio per le scuole stesse. Agli studenti degli ultimi anni delle scuole superiori verranno offerte lezioni introduttive alle tecniche della fisica sperimentale e alle esperienze a loro disposizione. Queste verranno svolte con il supporto di tutor del DIFI e i risultati ottenuti saranno commentati collettivamente, seguendo il percorso di confronto dei dati e della loro analisi che è alla base di ogni collaborazione scientifica.

Il Laboratorio sta andando a regime: kit per esperienze di fisica moderna sono già disponibili e si procederà al completamente con ulteriori kit per esperimenti di Fisica Classica. Tali kit non sono da intendere esclusivamente ubicati presso il Dipartimento di Fisica: si intende infatti garantire la possibilità di lasciare alcuni kit presso le scuole in comodato d’uso.

4.2 “La Scienza a portata di mano nella Scuola Secondaria di Primo Grado” La curiosità verso i fenomeni naturali è sicuramente presente negli adolescenti che frequentano la Scuola Secondaria di I grado. Riteniamo che questa curiosità debba essere opportunamente stimolata per far maturare gli studenti in modo che inizino a considerare la cultura scientifica un bagaglio necessario per vivere nella società attuale e per il loro futuro. Questo rientra in un orientamento degli studenti verso una scelta più responsabile di indirizzi tecnico-scientifici al termine della Scuola Secondaria di I grado. Riteniamo altresì che i docenti responsabili dei corsi di Scienze, in cui inizia ad essere insegnata la Fisica, debbano avere un supporto per rendere la trasmissione di questo sapere anche attraverso un’attività pratica che nei nostri intenti dovrebbe essere anche piacevole per cambiare l’atteggiamento comune verso la Scienza e la Fisica in particolare. L’attività che si intende svolgere sarà suddivisa in due parti. La prima sarà dedicata ad ore di laboratorio guidato a Scuola in cui verranno resi evidenti alcuni fenomeni che nonostante possano essere descritti sui libri non coinvolgono come in una esperienza diretta in cui gli studenti possano avere un ruolo attivo (poterci mettere le mani). L’attività sarà seguita anche dai relativi docenti in modo che essi possano avere un supporto per ripetere successivamente queste attività. I materiali utilizzati saranno scelti in modo da essere facilmente reperibili. Una possibile lista di argomenti potrebbe essere: proprietà della luce (propagazione rettilinea, come piegare un raggio luminoso (riflessione da specchi, rifrazione tra materiali diversi), riflessione totale, come concentrare la luce in un fuoco, propagazione non rettilinea in gradienti di concentrazione, miraggi. Colore degli oggetti, illuminazione con luci colorate, scomposizione della luce bianca con prismi e mediante la superficie di un CD. Onde in una molla “slinky” con diverse polarizzazioni, luce e polaroid, riflessione da superfici con polaroid,  modelli di plexiglass anche sottoposti a deformazione visti in luce polarizzata, visualizzazione delle oscillazioni di un altoparlante e suono, oscillazioni nei liquidi e il superamento di ostacoli, visualizzazione di cosa succede alla luce in condizioni analoghe.

Al momento sono in corso contatti inizialmente con una Scuola per la realizzazione del progetto, che potrà essere esteso alle Scuole che mostreranno interesse.

Azione 5 “Attività didattiche di autovalutazione”

Autovalutazione, verifica e consolidamento delle conoscenze e delle competenze degli studenti.“ Si intende proseguire, in collaborazione con le scuole e con il locale PLS di Matematica e Statistica, l'attività di consolidamento delle conoscenze di base degli studenti in Matematica e Fisica e nelle discipline scientifiche e tecnologiche in generale, ripresentando nelle classi degli insegnanti coinvolti nel progetto una parte più o meno consistente, a scelta degli insegnanti a seconda della tipologia delle scuole, delle unità didattiche sui numeri (frazioni, potenze, proprietà delle operazioni, calcolo, etc.), gli ordini di grandezza, le approssimazioni e le cifre significative, le equazioni e disequazioni, preparate nel corso della precedente edizione del PLS. Si proseguirà inoltre con la revisione dell’unità didattica sulle funzioni e su coniche e trasformazioni geometriche sviluppate nel corso dell’ultimo anno. Infine si prevede la prosecuzione dell'attività di progettazione, in collaborazione con gli insegnanti, di ulteriori unità didattiche su argomenti di base:  resta ancora da sviluppare l’unità didattica su probabilità e statistica, già decisa nel passato, per la sua interdisciplinarietà con l'applicazione di questi concetti alle incertezze di misura.
Si presenterà inoltre come tutti gli anni  alle classi degli insegnanti partecipanti al progetto, in qualche caso estesa a classi di colleghi della stessa scuola, una pre-verifica di autovalutazione simile alla verifica delle conoscenze all'ingresso dei corsi di laurea tecnico-scientifici: l'attività si è sempre articolata in stretto coordinamento con le corrispondenti attività dei locali progetti PLS di Matematica e Statistica e Chimica. I risultati ottenuti dagli studenti, come tutti gli anni, verranno discussi collegialmente, ponendo l'accento sugli argomenti che necessitano di essere maggiormente consolidati.  Si progetterà inoltre come tutti gli anni una prova anticipata di verifica delle conoscenze all'ingresso dei corsi scientifici e tecnici,  in collaborazione con gli altri PLS locali e con la Scuola Politecnica (ex-Facoltà di Ingegneria) denominata Test Glues. Per quanto riguarda attività di  recupero di studenti con Obblighi Formativi Aggiuntivi, già da parecchi anni è previsto un corso di recupero sulla matematica di base, comune a tutti i corsi di studio di Scienze MFN, della durata di 30 ore complessive, curato da docenti di Matematica e da tutor didattici.

Azione 6 “Formazione insegnanti”

6.1 “Modulo di formazione/perfezionamento di insegnanti nel Laboratorio di Fisica” Come da tradizione, la progettazione di un modulo di formazione/specializzazione per insegnanti darà  luogo a:

 - una scuola autunnale a livello regionale da svolgersi presso il Dipartimento di Fisica nell'arco di 8 incontri tra ottobre e dicembre

- una scuola estiva nazionale residenziale da svolgersi presso il Dipartimento di Fisica, in collaborazione con la sede regionale AIF-Liguria e il Centro "Idee e Materie in gioco". La scuola avrà carattere intensivo, sarà svolta interamente in laboratorio, con lo scopo di perfezionare, nei docenti, competenze atte a realizzare un insegnamento più interattivo e centrato sugli esperimenti, a basso costo, poiché studenti ed insegnanti gradiscono un approccio laboratoriale alla fisica. 

Sulla base delle esperienze delle scuole estive passate, riteniamo l'attività proposta coinvolgente e utile anche per chi, laureato in Matematica o Informatica, abbia una competenza nell'utilizzo di software e intenda svolgere misure pur non avendo avuto nel proprio corso di studi un'adeguata pratica di laboratorio. Inoltre gli esperimenti da noi proposti potranno  essere svolti direttamente anche in classe, limitando così i costi e i problemi logistici e di tempo. 

6.2 “Corso Formazione insegnanti in servizio sulla Fisica Moderna” Si intende proporre, su richiesta degli insegnanti, un corso intensivo di Fisica Moderna, tenuto presso il Dipartimento di Fisica da docenti del DIFI.

Il corso sarà strutturato in tre moduli di 10 ore ciascuno, e coprirà argomenti di teoria della relatività e di meccanica quantistica, affrontati sia da un punto di vista teorico sia con dimostrazioni in laboratorio.

Questo corso opera in sinergia con l’attività 4.1 in cui esperimenti di Fisica Moderna saranno allestiti per insegnanti e studenti presso il DIFI.

6.3 “Workshop formazione insegnanti”. L’iniziativa mira ad un costruttivo confronto sulle migliori pratiche di insegnamento della matematica e delle scienze, approfondendo in particolare gli aspetti dell’interdisciplinarietà tra le varie materie e tenendo in debita considerazione lo sviluppo verticale dell’insegnamento.

Attività trasversali e interdisciplinari previste dalla sede

Come anticipato nei punti precedenti, alcune delle attività sono in collaborazione con gli altri PLS della sede genovese. Le attività svolta dai vari PLS attivi sono oggetto di incontri e confronto (dalle prime fasi di progettazione delle attività alle fasi di rendicontazione all’Ateneo). in particolare:

  • è nostra intenzione realizzare iniziative di formazione insegnanti (in forma di workshop) in cui si confrontino le buone pratiche relative all'insegnamento della matematica e delle scienze, si approfondisca il tema dell'interdisciplinarità e si rifletta sullo sviluppo verticale del curriculum.
  • la partecipazione agli eventi di orientamento organizzati dall’Ateneo e dalla Scuola di Scienze M.F.N. è gestita in maniera collegiale tra i vari PLS
  • le attività di autovalutazione sono gestite in maniera trasversale
  • i tirocini e gli stages laboratoriali, inclusi quelli con eventuale valenza di Alternanza Scuola/Lavoro, vengono proposti in maniera coordinata alle scuole, e regolarmente ci sono incontri di confronto tra i vari PLS sulle modalità e gli obiettivi di tale attività
  • una novità del progetto di quest'anno è il progetto "La Penicina", che abbiamo iniziato in maniera sperimentale, tra i PLS di Chimica, Fisica, Informatica, Matematica e Scienza dei Materiali, per poi estenderla agli altri PLS dell'ateneo. E' un progetto che mira a dare agli studenti una metodologia di approccio alla vita universitaria che ne favorisca l’inserimento attivo.
  • abbiamo organizzato un evento divulgativo per celebrare i 50 anni dall’allunaggio e i 100 anni della Unione Internazionale di Astronomia (http://www.orsa.unige.net/index.php/it/50-anni-allunaggio/), unitamente ai referenti dei PLS di Chimica, Scienza dei Materiali e Scienze Geologiche.
  • insieme a docenti e ricercatori di IIT, INFN, CNR e Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, abbiamo partecipato all’evento Art and Science, ideato nell’ambito dell’esperimento CMS al CERN di Ginevra e organizzato in Italia dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, in particolare organizzando seminari e laboratori per gli studenti e partecipando all’allestimento di una mostra nell’ambito del Festival della Scienza in cui sono state esposte le opere d’arte creati da studenti di 5 scuole superiori liguri.

 

Si prevede inoltre di continuare l'attività del Gruppo GLUES, che prevede tre principali obiettivi:

  • Erogazione nelle classi di un pre-test preparato dal gruppo, con incontri successivi con insegnanti e studenti sui risultati del test.
  • Preparazione e erogazione del Test Glues a Maggio, valido per l'accesso ai corsi della Scuola di Scienze MFN e della Scuola Politecnica del nostro ateneo.
  • Preparazioni di unità didattiche.

Particolarmente forte in questo gruppo è l'aspetto trasversale: i primi due obiettivi della lista sono condivisi coi PLS di Chimica, Matematica, Scienza dei Materiali e Informatica; la parte sulle unità è gestita in collaborazione col PLS di Matematica.

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