Allegato 2 - relazione finale svolta

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Realizzazione di una presentazione e di un video sullo studio e confronto del moto rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato 1.

Sintesi dell’attività svolta.

L’attività proposta ai ragazzi ha previsto le seguenti fasi: - Utilizzo del laboratorio di fisica per effettuare misure relative alla caratterizzazione dei moti rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato. L’esperienza di laboratorio ha previsto, tra le altre, anche misure effettuate mediante acquisizione on-line dei dati utilizzando un sensore di distanza ed il PC. Le misure in laboratorio sono state effettuate dall’intera classe guidata dalla docente. - Rielaborazione delle misure effettuate e stesura della relazione dell’attività svolta. Questa prima fase è stata effettuata singolarmente da ciascun ragazzo. - Preparazione di una presentazione di sintesi del lavoro svolto e dei risultati ottenuti operando per gruppi di 4 studenti. - Montaggio di un filmato che descrivesse l’attività sperimentale condotta dai ragazzi ed i principali risultati ottenuti. Gli studenti in questa fase hanno operato sempre per gruppi utilizzando come materiale sia filmati ripresi durante l’attività di laboratorio dai ragazzi stessi sia diapositive della presentazione preparate dei singoli gruppi al punto precedente. Il prodotto finale dell’attività sono dunque le presentazioni ed i relativi filmati preparati dai quattro gruppi in cui sono stati suddivisi gli studenti della classe. 2.

Classi e docenti coinvolti

L’attività è stata proposta ad una classe 3^ Liceo Scientifico P.N.I (Piano Nazionale di Informatica) composta da 16 studenti. Docenti coinvolti: insegnante di fisica della classe. 3.

Tempi, luoghi e strumenti

Attività

Tempi

Luoghi

Misure relative al moto rettilineo uniforme Misure relative al moto rettilineo uniformemente accelerato

Ottobre 2h Ottobre/ Novembre

Laboratorio dell’Istituto Laboratorio dell’Istituto

2h

Strumenti di di

fisica Gudovia a cuscino d’aria, fotocelle, timer fisica Gudovia a cuscino d’aria, fotocelle, timer Sensore di distanza ed interfaccia per la conversione dei segnali da analogici a digitali. SW specifico per

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Analisi delle misure effettuate e stesura della relazione: moto rettilineo uniforme Analisi delle misure effettuate e stesura della relazione: moto rettilineo uniformemente accelerato Preparazione della presentazione di sintesi dei risultati ottenuti

Ottobre 4h circa Novembre 6h circa

l’acquisizione dei dati Online mediante il sensore. Singolarmente da ciascuno Excel per l’elaborazione dei studente a casa dati Word per la stesura della relazione Singolarmente da ciascuno Excel per l’elaborazione dei studente a casa dati Word per la stesura della relazione

Novembre

In laboratorio di PowerPoint informatica dell’Istituto: Lab impostazione del lavoro informatica: per gruppi e revisione 2h insieme alla classe della prima bozza. A casa: 6 A casa per gruppi: ore circa preparazione della presentazione e sua revisione Realizzazione dei filmati Novembre Laboratorio di Fisica e di Macchina fotografica digitale di utilizzati per il video 1h Informatica uno studente finale Preparazione del video Dicembre Laboratorio di Movie Maker Informatica: 1h per Lab introduzione al SW Movie Informatica: Maker + 1h per visione dei 2h prodotti realizzati dai ragazzi A casa: 4 A casa per gruppi : ore circa preparazione del filmato : 4h circa

4.

Descrizione delle diverse fasi del lavoro svolto.

4.1

Prima fase: effettuazione delle misure e rielaborazione personale dei dati raccolti

L’attività di misura ed analisi dei dati raccolti è parte integrante del programma di Fisica per un Liceo Scientifico P.N.I ed è, a mio parere, uno dei momenti più costruttivi dal punto di vista dello sviluppo delle capacità critiche ed analitiche degli studenti. I ragazzi imparano a poco a poco ad effettuare le misure nel modo corretto, chiedendosi quali accorgimenti adottare per ottenere dei risultati corretti e poi, durante l’analisi dell’esperienza effettuata, imparano a riorganizzare i dati raccolti ed a comprendere se le misure effettuate rispecchiano o meno i risultati attesi. Nel caso in cui vi siano discrepanze tra misure previste e dati rilevati i ragazzi sono stimolati a ricercarne le possibili cause.

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In quest’ambito il saper utilizzare fogli di calcolo per l’analisi dei dati risulta di fondamentale importanza ed offre un ottimo spunto di utilizzo ed integrazione delle nuove tecnologie nella didattica. Gli studenti della classe avevano già effettuato nel biennio alcune misure di laboratorio anche se più semplici e possedevano già una discreta padronanza nell’utilizzo del SW Excel, derivante sia da lavori svolti nel biennio sia da corsi in preparazione alla patente ECDL che la maggior parte degli studenti ha seguito con profitto. In questo caso specifico gli obietti di questa prima fase erano: 1.

Saper ricavare dalle misure effettuate le grandezze caratteristiche dei moti analizzati valutandone

l’incertezza. Rispetto a quanto fatto in precedenti esperienze il lavoro di analisi svolto dai ragazzi è stato più corposo ed ha richiesto la padronanza nell’elaborazione di una quantità di dati decisamente superiore a quanto fatto in precedenza. 2.

Ove possibile, saper ricavare una stessa grandezze in modi diversi e confrontare i risultati

ottenuti. 3.

Analizzare i dati raccolti per i due diversi moti presi in considerazione sapendone evidenziare

analogie e differenze. 4.

Imparare ad utilizzare un foglio di calcolo per interpolare le misure effettuate. Saper individuare

il significato fisico dei coefficienti delle curve trovate. 5.

Imparare ad effettuare misure mediante sensori per l’acquisizione on-line dei dati ed elaborare i

dati raccolti. Comprendere pregi e difetti di questo tipo di acquisizione dei dati. Questa parte rappresentava per gli studenti un’assoluta novità In questa fase è stato richiesto ai ragazzi di lavorare singolarmente per dare a ciascuno il tempo e l’opportunità di riflettere sui dati raccolti e decidere come condurre l’analisi. Alcuni ragazzi hanno avuto difficoltà nell’impostare l’analisi richiesta e ricavare nel modo corretto i grafici significativi per la descrizione del moto. Nessuna difficoltà invece dal punto di vista tecnico nell’utilizzo di Excel. Significativa in questa prima parte è stata l’esperienza di misura col sensore di distanza interfacciato al PC. Qui i ragazzi hanno capito che al di là dell’apparente semplicità di utilizzo di strumentazioni di questo tipo, quando si vuole passare ad utilizzare le misure raccolte in moto quantitativo occorre molta attenzione su come trattare il segnale raccolto, composto da centinaia di punti molto vicini , che contiene del rumore elettrico che deve essere filtrato. Ciascun alunno ha prodotto in questo periodo due relazioni: una sull’esperienza effettuata sul moto rettilineo uniforme e l’altra sulle misure raccolte relativamente al moto rettilineo uniformemente accelerato. Le relazioni sono state corrette dalla docente ed è stata dedicata infine un’ora alla revisione e

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correzione con l’intera classe degli elaborati prodotti, chiarendo gli eventuali dubbi metodologici che ancora sussistevano. 4.2

Seconda fase: preparazione di una presentazione di sintesi dell’attività effettuata.

La classe, composta da 16 studenti, è stata quindi suddivisa in 4 gruppi composti da 4 persone ciascuno. Ciascun gruppo aveva ora l’obiettivo di produrre una presentazione che riassumesse le esperienze fatte in laboratorio ed i risultati conseguiti. Ai gruppi è stata data unicamente l’indicazione dei contenuti che dovevano essere presenti ( descrizione della strumentazione utilizzata, dell’esperienza svolta, presentazione dei dati raccolti e dell’analisi effettuata) mentre completamente libera è stata la scelta della struttura da dare alla presentazione. Di conseguenza l’impostazione finale dei lavori prodotti è in alcuni casi molto diversa: alcuni hanno infatti tentato di organizzare la presentazione come ipertesto ( con qualche problema nel realizzare correttamente i collegamenti) altri invece come presentazione lineare. Lo strumento scelto dai ragazzi per la realizzazione del lavoro è stato Power Point che gli studenti già sapevano utilizzare grazie ai corsi in preparazione all’ECDL di cui già ho accennato. Per questa sezione è stata utilizzata un’ora in laboratorio in cui i diversi gruppi hanno concordato come strutturare la presentazione e i vari componenti del gruppo si sono suddivisi il lavoro da svolgere. Ai gruppi è stata data una settimana per produrre i primi lavori dopodiché ciascun gruppo ha presentato il proprio lavoro al resto della classe. In questo modo tutti hanno avuto la possibilità di vedere le diverse soluzioni realizzate. Insieme sono state concordate le modifiche, le correzioni o le integrazioni da effettuare ed è stata assegnata un’ulteriore settimana di tempo per completare i lavori. Dal punto di vista didattico questa fase è stata molto utile per potenziare le capacità di sintesi degli studenti: nella prima parte del lavoro infatti l’attenzione dei ragazzi è stata focalizzata sulla comprensione delle misure effettuate e sul tipo di analisi da svolgere. Ora che questi aspetti erano invece chiari, i ragazzi, nel realizzare la presentazione, hanno dovuto scegliere quali fossero le informazioni minime necessarie per far capire il lavoro effettuato e come esporle poi in modo sintetico e curato. Diverse volte nei dibattiti proposti lo scorso anno nell’ambito del D.O.L è emerso come un limite delle informazioni che si possono trovare sulle pagine Web o in ipertesti sia proprio quella dell’estrema sintesi a cui questi strumenti costringono. Questo aspetto, che rappresenta appunto un fattore limitante laddove questi strumenti vengono utilizzati come uniche sorgenti per reperire l’informazione, diventa invece uno stimolo forte a sviluppare le capacità di sintesi nel momento in cui sono i ragazzi stessi gli autori della pagina web o della presentazione. Anche la scelta del lessico deve essere più curata: se all’interno di una pagina scritta qualche termine non appropriato o qualche frase non ben strutturata può nascondersi nelle poche righe che compaiono solitamente in una pagina di power point una sola parola non appropriata risulta subito evidente. Queste considerazioni mi hanno

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portato a riflettere sulla possibilità in futuro di poter svolgere delle attività interdisciplinari con i colleghi di lettere. La risposta dei ragazzi a questa attività è stata molto positiva e propositiva: hanno lavorato con serietà ed impegno nonostante abbia deciso di non valutare col voto la qualità del lavoro prodotto, fattore che spesso si rivela l’unico per far prendere seriamente un’attività proposta. Un fattore limitante nella produzione di un lavoro di gruppo è invece sempre la logistica: i ragazzi spesso non abitano nello stesso paese e sentono comunque la necessità di incontrarsi insieme per poter in modo rapido ed efficiente scambiarsi idee e lavorare in modo proficuo. Anche se in alcuni casi hanno utilizzato l’e-mail per scambiarsi files o informazioni la modalità più utilizzata per confrontarsi nei momenti finali di preparazione dell’elaborato è stata quella i trovarsi insieme a scuola o a casa di qualche compagno nel pomeriggio. I ragazzi hanno trovato questo lavoro utile perché ha permesso loro di confrontarsi ed ha così aiutato a risolvere quegli ultimi dubbi che ancora persistevano sul come trattare e leggere i dati raccolti. Ha inoltre permesso ai meno esperti nell’utilizzo di Power point di osservare e sperimentare direttamente le potenzialità di questi strumenti. Nell’ambito dei diversi gruppi la sensazione è che ciascuno è riuscito a dare il proprio contributo : chi più forte in fisica ha aiutato a comprendere l’argomento, chi più esperto nell’utilizzo di power point ha migliorato la qualità della presentazione, chi più forte in italiano ha invece curato il lessico. 4.3

Terza fase: preparazione di un video sull’esperienza svolta.

L’idea per questa ultima fase è nata lo scorso anno grazie al modulo “Video” svolto nell’ambito del D.O.L. Ho trovato “Movie Maker” molto semplice e divertente da utilizzare ed ho subito pensato che rispetto ad altri SW, come Excel o Powerpoint fosse meno noto ai ragazzi ed ho ritenuto che fosse invece proprio per loro interessante da conoscere. Un sondaggio fatto ad inizio anno ha confermato la mia sensazione: solo uno studente conosceva Movie Maker ed altri SW per il montaggio di video, gli altri no. Dunque dal punto di vista dell’ampliamento delle conoscenze degli strumenti messi a disposizione dalle nuove tecnologie questa ultima fase è stata senz’altro per i ragazzi la più stimolante. Al termine dunque della seconda fase ho chiesto ai ragazzi di pensare quali riprese poteva essere necessario effettuare per poter raccontare in un video il nostro lavoro sui moti. Così muniti di macchina fotografica digitale di uno studente, con cui era possibile effettuare anche brevi filmati, siamo ritornati nel laboratorio sia di fisica che di informatica, dove i ragazzi hanno deciso quali riprese effettuare. In quest’ora hanno lavorato in completa libertà ed autonomia Il materiale raccolto è stato messo su di una penna USB ed è stato poi reso disponibile ai diversi gruppi. Abbiamo quindi trascorso un’ora in laboratorio di informatica ove ho mostrato ai ragazzi con semplici esempi, come utilizzare Movie

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Maker. A tal fine ho trovato comodo utilizzare, in parte, i materiali messi a disposizione lo scorso anno nel D.O.L all’interno del modulo video. Ho infine dato indicazione ai ragazzi sui siti da cui scaricare Movie maker ed il codec DivX ed ho lasciato 10 giorni per realizzare il video. Un’ultima ora l’abbiamo dedicata tutti insieme prima delle vacanze di Natale per guardare e commentare i lavori prodotti. Non c’è stato tempo per poter integrare o rivedere queste prime prove che sono allegate a questa relazione come parte integrante del lavoro finale. Nonostante dunque siano privi di “revisione” questi primi prodotti video sono, a mio parere, una buona base di partenza. I ragazzi hanno mostrato di imparare molto rapidamente come utilizzare questi strumenti. Alcuni gruppi hanno anche usato altri SW di loro conoscenza per produrre un audio in cui la loro voce narrante risulta sovrapposta ad una base musicale da loro scelta. Dopo le vacanze ho chiesto a questi studenti di mostrare al resto della classe come ottenere questo risultato che Movie maker non permette. I ragazzi hanno svolto questo ultimo lavoro richiesto con interesse ed entusiasmo ed hanno mostrato di aver molto apprezzato questa esperienza un po’ diversa dal solito. 5.

Conclusioni.

Nel complesso ho trovato quest’esperienza decisamente positiva, costruttiva e stimolante. Ritengo che molti siano stati i contributi che quest’attività ha fornito nel processo formativo degli studenti coinvolti: -

in ambito disciplinare ed interdisciplinare 1) Le misure effettuate e la loro analisi ha permesso una comprensione più approfondita degli argomenti svolti a lezione 2) L’elaborazione dei dati richiesta ha permesso di ampliare le conoscenze di Excel includendo le funzioni di interpolazione dei dati mediante curve di primo e secondo grado. 3) L’elaborazione dei dati raccolti mediante il sensore di distanza ha introdotto la problematica della pulizia e del filtraggio del segnale, che, solo accennato in questo contesto, verrà ripreso più avanti. 4) La realizzazione della presentazione con Power point ha costretto i ragazzi ad un maggiore rigore linguistico ed ha contribuito a consolidare e diffondere la conoscenza di questo applicativo all’interno della classe. 5) La realizzazione del video ha permesso di ampliare le conoscenze dei ragazzi nell’ambito delle nuove tecnologie facendo loro conoscere un esempio di SW , disponibile gratuitamente, per il montaggio di un filmato.

-

in ambito formativo

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1) L’elaborazione dei dati raccolti e la stesura della relazione ha fornito un’occasione ed uno stimolo per potenziare le capacità critiche ed analitiche degli studenti. 2) La realizzazione della presentazione con Power Point ha invece presentato un’occasione per migliorare le capacità di sintesi degli studenti 3) Sia la produzione della presentazione che del video finale hanno offerto agli studenti uno spazio per dare voce ad un aspetto spesso un po’ sacrificato nell’ambito di una materia come fisica che è la creatività e la fantasia. -

in ambito relazionale 1) Il lavoro di gruppo ha permesso agli studenti di confrontarsi direttamente sugli argomenti trattati ed aiutarsi vicendevolmente per comprendere a fondo i diversi aspetti affrontati. I vari gruppi si sono mostrati soddisfatti dell’attività svolta e non hanno lamentato episodi di disinteresse da parte di singoli, fatto che talvolta può verificarsi. 2) La libertà data ai ragazzi nell’organizzazione di alcuni momenti di laboratorio li ha stimolati ad un atteggiamento responsabile e costruttivo 3) I momenti di revisione collettiva degli elaborati ha fornito lo spazio per un loro contributo critico, attivo e propositivo rispetto alle migliorie da apportare.

Gli aspetti che andrebbero migliorati in una eventuale riproposizione dell’esperienza in futuro sono: -

La gestione dei tempi in modo tale da riuscire a rivedere e migliorare i filmati finali, attività che completerò comunque nella parte rimanente di quest’anno scolastico.

-

Sarebbe utile poter avere a disposizione uno strumento, come un CMS, per facilitare lo scambio dei materiali.

-

Penso che il prossimo anno proporrò un lavoro simile ma chiedendo di utilizzare al posto di Word, Excel e Power Point gli analoghi applicativi di Open office, che abbiamo appena installato sui PC di alcuni laboratori della scuola. In questo modo l’attività potrà avere come ulteriore valore aggiunto quella di far conoscere altri strumenti del mondo dell’open source, al quale la mia scuola si sta aprendo.

-

Poiché lo strumento del video è più adatto per descrivere come è stata effettuata l’esperienza e meno per l’esposizione dell’analisi dei dati, una leggera variante del lavoro proposto potrebbe essere quella di realizzare una presentazione contenente dei filmati da utilizzare per la descrizione delle fasi operative di esecuzione delle misure.