Laboratorio di fisica Occhiali per vedere il mondo
Laboratorio di fisica: Occhiali per vedere il mondo Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" Cinisello B. (Mi) Convegno PRISTEM- Bologna 4 -8 Ottobre 2019
Occhiali per vedere. . . cosa? Oggetti invisibili: le camere a nebbia Ardu. Si. PM e Astro per vedere e contare le tracce delle particelle (alfa, elettroni, muoni. . . ) • Team working: • • • imparare a vedere e rispettare l'altro e il suo lavoro. imparare a collaborare Problem solving: imparare a vedere il problema e cercare la sua soluzione vedere nuove vie da percorrere (innovazione) • • Comunicazione: vedere e imparare modalità efficaci di comunicare; i linguaggi di programmazione Uno sguardo verso il futuro: saper vedere in prospettiva le future scelte (orientamento in uscita)
Di cosa parleremo ? 01 La nascita di un laboratorio di fisica moderna: il Con. CERN 02 Competenze e abilità nelle attività del laboratorio Con. CERN 03 Punti di forza e di debolezza opportunità e rischi 04 prospettive vicine e lontane - Agenda ONU 2030 Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
01 2015/19: La nascita e lo sviluppo di un laboratorio di fisica moderna: il Con. CERN Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Le camere a nebbia: occhiali per l'invisibile RAGGI COSMICI E RADIOATTIVITA’ AMBIENTALE Il laboratorio/mostra permanente delle attività del CERN nasce nel 2016 in seguito alla partecipazione ai corsi Italian Teacher Programme (CERN –dott. ssa Antonella Del Rosso). Idee base: q L’insegnamento della fisica del ‘ 900 tramite un laboratorio q Apertura dell’iniziativa a tutti gli studenti q Un esperimento “facile” da realizzare e avvincente : la camera a nebbia Attività: Gli studenti vengono coinvolti nella preparazione e presentazione prima e durante gli Open Day e alla festa dell’Istituto. Abilità e competenze: interpretare le tracce; ottimizzare il funzionamento del rivelatore; parlare in pubblico
La camera a nebbia a diffusione q Permette la visualizzazione delle tracce lasciate dalla radiazione ambientale in atmosfera soprassatura creata da un gradiente termico; q Le particelle ionizzano gli atomi che diventano nuclei di condensazione per il vapore; q Le goccioline di “nebbia” mostrano il percorso e il tipo di particella Materiali per la costruzione: Una vaschetta trasparente; feltro assorbente; piastra metallica nera; alcool isopropilico (Tambiente); proton-1 -tev-showeroverchicago. mp 4 ghiaccio secco (T=-78°C); lampade a led o torcia; camera a nebbia_2. mp 4 guanti e occhiali protettivi
Ardu. Si. PM: un rivelatore portatile per “contare” l’invisibile È un rivelatore didattico perché serve a. . . q quantificare le particelle che arrivano e applicare un po’ di statistica; imparare ad elaborare dati e interpretare grafici. q conoscere i principi della fisica riguardanti il rivelatore; studiare il fenomeno in diversi contesti q introdursi nel mondo Arduino e nel linguaggio Python; . . . e inoltre permette di affrontare tematiche quali q Team working e problem solving q Confronto con altre scuole e laboratori di ricerca in ambiente internazionale (International Cosmic Day 2017 -2018) q Creazione di poster e presentazioni per la diffusione dell’attività (in italiano e in inglese) q Organizzative: un convegno per l’insegnamento della fisica moderna
Ardu. Si. PM: un rivelatore. . . scintillante e il convegno per la condivisione principio di funzionamento dell’Ardu. Si. PM (gruppo del dott. Valerio Bocci – INFN Roma) Ø Misure di radiazione ambientale Ø Misure di raggi cosmici per la rivelazione del flusso muonico in funzione della diversa provenienza e inclinazione sullo zenith. Ø Misure in funzione delle schermature e dell’altitudine (fino a 3250 m) Passione e opportunità : gli studenti hanno collaborato Ø Partecipazione all’International alla organizzazione di Cosmic Day 2017 e 2018 convegno regionale Ø Partecipazione al festival «Nizza nel nostro istituto è Scienza» 2018 (Nizza Monferrato)
Il Centro Fermi: Extreme Energy Events La Scienza nelle scuole I rivelatori Multigap Resistive Plate Chamber (MRPC) : rivelatori per un progetto nazionale Ø Ricerca innovativa sulla componente muonica degli sciami atmosferici estesi (EAS, Extensive Air Showers) Ø Rete di telescopi per raggi cosmici nelle scuole Ø Dati in rete da correlare ad attività solari o ad eventi astrofisici particolari. Tutor esterni per il liceo «G. Casiraghi» : dott. ri Marco Battaglieri e Stefano Grazzi (INFN- CF) q STUDIO DELLA FISICA (astrofisica e fisica delle particelle) q ANALISI DEI DATI q CREAZIONE DI GRAFICI q PROGRAMMAZIONE C++ q CONDIVISIONE CON ALTRE SCUOLE (nazionale) q TEAM WORKING q PARLARE IN PUBBLICO q CREAZIONE DI PRESENTAZIONI
Il Centro Fermi: Extreme Energy Events La Scienza nelle scuole Multigap Resistive Plate Chambers Una particella dotata di carica elettrica, nell’attraversare il rivelatore, vi lascia una scia di cariche elettriche per “ionizzazione”. In questo modo ogni piano può misurare con grande precisione il punto d’impatto della particella cosmica incidente e il suo tempo di attraversamento. https: //www. centrofermi. it/it/progetti-interdisciplinari/eee
Astro: Un prototipo di rivelatore portatile per i raggi cosmici (INFN) ASTRO è un prototipo di rivelatore portatile di raggi cosmici sviluppato dall’INFN di Genova dal gruppo del dott. Marco Battaglieri (tutor per EEE) Ideato e realizzato per Coppie di scintillatori per la rivelazione ● misurare il fattore di attenuazione dovuto all’effetto delle solette e dei muri che circondano i telescopi EEE e ricavare il rate che il telescopio misurerebbe se si trovasse all’aperto. Confrontare i rate dei diversi telescopi una volta eliminate le differenze dovute all’ambiente. ● eseguire misure di cosmici in altitudine e profondità.
Da Astro ad Astro. Plano: un cammino di iniziative e successi formativi • Calibrazione del rivelatore Astro durante uno stage a Genova. Hz • Misurazione della dipendenza del flusso di raggi cosmici dall’angolo di provenienza • Simulazione col metodo Montecarlo per una verifica tra i parametri teorici e i risultati sperimentali. • ASTROmese: misura di attenuazione del rate medio di raggi cosmici per ogni piano dell’edificio scolastico: da 0. 9 Hz a 1. 08 Hz. Il flusso diminuisce con il numero di solette. • Misure in miniera a - 500 m s. l. m. (Sulcis-Sardegna) • Astro. Siesta: Esposizione del progetto Astro presso INAF (Istituto Nazionale Astro. Fisica) di Milano – Maggio 2019 • «Nizza è Scienza» : festival della scienza Nizza-Monferrato – Maggio 2019 • INFN (Genova) : Progettazione e costruzione del nuovo rivelatore «Astro. Plano» , in memoria della professoressa Enrica Plano gradi
Uno sguardo al mondo della ricerca con le nostre guide esperte Astro in miniera Astro e il Multigap a meno 500 m Resistive Plate Chamber (Cagliari) V. Bocci (Universtià la sapienza- Rm) Astro nel cortile della scuola «Nizza è Scienza» Dario Menasce (Università Mi-Bicocca) Antonella Del Rosso CERN Ardu. Si. PM sul Monte Gravand (3250 m val Senales) Marco Battaglieri (Università/INFN Genova) Marco Battaglieri e Stefano Grazzi a «Nizza è Scienza» Nizza Monferrato
I nostri studenti “vedono” e sono “visti” le a n o i z ts a n en o v s E s e rgy r g ne n Co e E 19) IX trem dic Ex ice – r (E
02 Le attività e competenze nel laboratorio Con. CERN Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Le attività del Con. CERN q laboratorio extracurricolare pomeridiano settimanale q stage di più giorni (INFN Genova CERN) q Alternanza Scuola Lavoro Comunicazione e condivisione con altre scuole q Extreme Energy Events q International Cosmic Day q Partecipazione a meeting (Nizza è Scienza)/INAF Ascoltiamo gli esperti: q incontri con i tutor esterni (dott. ri Marco Battaglieri- Stefano Grazzi) q conferenze di vari ricercatori q Visite a centri di ricerca (INFN-CERN-LASACNAO) q Organizzazione di eventi Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
. . . parlano gli studenti Interviste. mp 4 Interviste con sottotitoli. mp 4 Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
. . . parlano gli studenti Interviste. mp 4 Interviste con sottotitoli. mp 4 Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Dialogo per l’apprendimento studenti Gli studenti apprendono dal mondo della ricerca un modo diverso di vedere e risolvere i problemi e uno stile di condivisione molto aperto RICERCATORI CERN INFN INAF docenti I docenti vedono uno stile diverso di comunicare con nuove reti più ampie e studiano nuove metodologie di elaborazione e analisi dei dati
03 Punti di forza e di debolezza Opportunità e rischi Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Sintesi e valutazione Punti di forza Alte competenze individuali Sviluppo dell’autonomia e della capacità di risoluzione dei problemi Team working Condizioni di apprendimento più flessibili Internazionalità Punti di debolezza Scarsa prevedibilità degli impegni e della quantità di ore-lavoro Tempistica e modalità per gli acquisti (fisiologico) Inadeguatezza nel know-how tecnologico e specialistico Discontinuità degli studenti (fisiologica) Opportunità Lavoro con centri di ricerca nazionali e internazionali Attività di formazione e confronto fra i docenti anche al di fuori del proprio istituto Crescita della professionalità docente Potenziamento del successo scolastico Peer education Rischi Sovraccarico di impegni per allievi e docenti Discontinuità nella partecipazione degli studenti Discontinuità nel team di docenti
04 Prospettive vicine e lontane Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Prospettive vicine. . . UN CONVEGNO NAZIONALE Italian Teacher Programme/CERN PER CONDIVIDERE I PROGETTI ASTROPLANO: UN TELESCOPIO MUONICO DIDATTICO e PORTATILE GEMELLAGGI CON SCUOLE ITALIANE E STRANIERE UNA RETE DI SCUOLE DEL TERRITORIO PER UNIRE LE COMPETENZE INFORMATICHE ED ELETTRONICHE APERTURA DEL LABORATORIO Con. CERN a TUTTE LE SCUOLE DEL TERRITORIO
. . . e lontane: occhiali per vedere il mondo AGENDA ONU 2030
Agenda ONU 2030: alcuni goals ISTRUZIONE DI QUALITA’ INNOVAZIONE PARTNERSHIP Fornire un’educazione di qualità, equa ed inclusiva, e opportunità di apprendimento per tutti. Costruire un'infrastruttura resiliente e promuovere l'innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile. Rafforzare i mezzi di attuazione e rinnovare il partenariato mondiale per lo sviluppo sostenibile
Agenda Onu 2030 in laboratorio Istruzione Ø Garantire un apprendimento adeguato e concreto Ø formare i ragazzi alla cittadinanza globale e consapevole Ø presenza di insegnanti qualificati, anche grazie alla cooperazione nazionale e internazionale Innovazione: Ø metodologia innovativa per l’insegnamento della fisica e per l’elaborazione dei dati Ø introduzione di elementi di informatica nel liceo scientifico Ø strumenti di rivelazione innovativi nel campo della ricerca e della didattica Partnership Ø collaborazione con università e centri di ricerca Ø collaborazione e condivisione con scuole del territorio, nazionali e internazionali
I docenti Con. Cern crescono e vincono Abbiamo vinto il premio «Italian Teacher Programme – I vostri Successi» CERN - 2019 2015 2017 2019 La potenzialità di un grande progetto sta nella solidarietà di un gruppo: ognuno mette a disposizione competenze, disponibilità di tempo ed energia. La condivisione è fondamentale Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Dalla intervista alla ministra Elena Bonetti (PRISMA – ottobre 2019) «Chi vive la dimensione della ricerca sa che tutto si gioca in squadra, che non c’è nulla che nasce o finisce con noi, che servono umiltà, pensiero, tempo e tenacia per arrivare ad un risultato e che ogni risultato è premessa per andare poi ulteriormente avanti. » Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM Bologna - 4 -8 Ottobre 2019
Un laboratorio per “vedere” il mondo e comprenderlo Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM- Bologna 4 -8 Ottobre 2019
GRAZIE PER L’ATTENZIONE Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM- Bologna 4 -8 Ottobre 2019
http: //liceocasiraghi. gov. it https: //sites. google. com/view/particle-detectors/home https: //www. centrofermi. it/it/progettiinterdisciplinari/eee http: //home. infn. it/it/news-3/news-uffcom/3542 -nizzamonferrato-al-festival-nizza-e-scienza-si-racconta-luniverso-2 Lucia Elisa Battistella - Liceo "Giulio Casiraghi" - Convegno PRISTEM- Bologna 4 -8 Ottobre 2019
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