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Insegnare la fisica moderna. Proposte e percorsi didattici - Ugo Besson,Massimiliano Malgieri - copertina
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Descrizione


Tutti concordano ormai sul fatto che la cosiddetta "fisica moderna", cioè la fisica del XX secolo, deve essere insegnata nella scuola secondaria. Come farlo, con quali contenuti, metodi, tempi e livello di approfondimento, è stato a lungo dibattuto e studiato. Le Indicazioni nazionali del ministero la introducono nel programma dell'ultimo anno del liceo, specificando contenuti, abilità e competenze. Questo volume, rivolto agli insegnanti e agli studenti universitari, fornisce un contributo alla formazione di una conoscenza pedagogica del contenuto nel campo della fisica moderna. I primi due capitoli trattano aspetti generali dell'insegnamento della relatività e della fisica quantistica: i nodi concettuali e le difficoltà comuni, gli approcci didattici e i percorsi d'insegnamento elaborati dalla ricerca didattica. Lo scopo è fornire un insieme di strumenti concettuali e di risorse conoscitive che aiutino l'insegnante a progettare un proprio percorso didattico e a scegliere in modo consapevole fra gli approcci e i materiali proposti dalla ricerca e dai manuali. I capitoli successivi descrivono in dettaglio alcuni percorsi su argomenti specifici riguardanti la relatività, la fisica quantistica e la radioattività, che costituiscono altrettante proposte utilizzabili dall'insegnante in classe, con opportuni adattamenti e integrazioni.
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Dettagli

2018
8 febbraio 2018
Libro universitario
214 p., Brossura
9788843090235
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Indice

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Introduzione. La fisica moderna nella scuola secondaria

1. Nodi concettuali, approcci e percorsi nell’insegnamento della relatività
Nodi concettuali e difficoltà degli studenti sulla relatività - Approcci didattici per l’insegnamento della relatività - Due percorsi sulla relatività proposti dalla ricerca didattica

2. Nodi concettuali, approcci e percorsi nell’insegnamento della fisica quantistica
Nodi concettuali e difficoltà degli studenti sulla fisica quantistica - Approcci e proposte per l’insegnamento della fisica quantistica - Tre percorsi di introduzione alla meccanica quantistica elaborati dalla ricerca didattica

3. Un percorso d’introduzione alla relatività ristretta basato sul k-calcolo
Alcuni problemi della fisica classica che conducono alle ipotesi relativistiche - Il k-calcolo e l’effetto Doppler - La dilatazione del tempo e la contrazione delle lunghezze - La relatività della simultaneità e l’intervallo spaziotemporale - Il paradosso dei gemelli - Misura della velocità di oggetti distanti, composizione di velocità, velocità propria

4. Fisica quantistica: un percorso basato sul problema della crittografia quantistica
La crittografia classica - Proprietà dei sistemi quantistici e i sistemi a due livelli (i qubit) - Il protocollo BB84 - Un gioco di simulazione del protocollo BB84 - Sviluppo della ricerca sull’argomento, esperimenti e applicazioni pratiche

5. Un’introduzione alla fisica quantistica basata sull’approccio di Feynman della somma sui cammini
Il fotone - Il modello di Feynman - Le particelle massive - Il principio di indeterminazione - L’indistinguibilità dei processi e il “dualismo ondaparticella” - Il problema dei tempi di percorrenza - Il limite classico e il principio di corrispondenza - Considerazioni finali

6. Modelli, analogie ed esperimenti per lo studio della radioattività
Aspetti matematici della legge del decadimento radioattivo - L’esperimento dei “dadi radioattivi” - L’equilibrio radioattivo - Analogie fisiche e modelli per l’equilibrio radioattivo - Esperimenti sulla radioattività realizzabili a scuola

Bibliografia

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