INFN - Laboratori Nazionali di Frascati
5 - 7 Ottobre 2011
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A più di 100 anni dalla sua nascita, la meccanica quantistica non cessa di stupire la comunità dei fisici e il grande pubblico, per le grandi sfide concettuali che ancora pone. E' possibile che il gatto di Schroedinger possa essere vivo e morto allo stesso tempo? Che ruolo gioca l'osservatore? Il mondo è davvero non locale? Allora è possibile inviare segnali più veloci della luce? Com'è possibile mettere d'accordo meccanica quantistica e relatività? Capire i misteri del micro-mondo quantistico è una delle avventure più affascinanti dell'intelletto umano, e siamo ancora lontani dalla soluzione finale.
Relatore: Angelo Bassi , Univ. Trieste
La ricerca in didattica della fisica: temi e problemi
La didattica della fisica, e in generale di una disciplina, studia i processi di insegnamento e apprendimento in ciò che essi hanno di specifico per la disciplina stessa, fenomeni e problemi collegati con la specificità del contenuto disciplinare, non riducibili né risolubili in un quadro generale psico-pedagogico. I temi delle ricerche didattiche sono numerosi: le concezioni e i ragionamenti degli allievi, le strategie di cambiamento concettuale, l'elaborazione di sequenze d'insegnamento-apprendimento, le interazioni in classe, le attività pratiche e di laboratorio, la risoluzione dei problemi, i modelli e le analogie, il ruolo della storia e della filosofia delle scienze, l'utilizzo degli strumenti informatici, l'analisi concettuale dei contenuti disciplinari, l'elaborazione di programmi e curriculum, la formazione degli insegnanti… Negli ultimi decenni lo sviluppo della ricerca didattica è stato notevole, tuttavia la ricaduta sulla pratica scolastica appare ancora insoddisfacente. Una problematica importante è come colmare la distanza fra risultati della ricerca e prassi scolastica e come fare in modo che una proposta elaborata e sperimentata dalla ricerca sia utilizzata nel contesto scolastico abituale, adattandola alla situazione specifica ma senza snaturarne il senso, la logica e gli obiettivi. Per questo è centrale il ruolo dell'insegnante e molte ricerche hanno studiato le trasformazioni che gli insegnanti operano sulle proposte elaborate dalla ricerca e sulle intenzioni didattiche dei programmi e le difficoltà che incontrano nell’appropriarsi di percorsi innovativi.
Nel mio intervento, presenterò un panorama sintetico dello sviluppo delle ricerche in didattica della fisica, mi soffermerò quindi sul ruolo dell’insegnante e sulla progettazione e sperimentazione di percorsi d’insegnamento-apprendimento su argomenti specifici, fornendo alcuni esempi. In particolare, descriverò brevemente un’esperienza di collaborazione fra ricercatori e insegnanti per la realizzazione di un percorso didattico sull’effetto serra.
Relatore: Ugo Besson, Univ. Pavia
LHC ha raccolto dati nel 2010 e sta per terminare la presa dati nel 2011. E' tempo di fare un primo consuntivo, seppure molto parziale, dei risultati che questa fantastica macchina sta producendo e di come sta lentamente mutando la prospettiva della nostra conoscenza in Fisica delle Alte Energie. Verranno descritti gli esperimenti e i diversi obiettivi di Fisica che si intendono raggiungere con i molti anni a venire di presa dati.
Relatore: Pierluigi Campana, INFN-LNF/CERN
Relatore: Catalina Curceanu, INFN-LNF
HC e' il piu' grande collisore di particelle mai costruito, per compiere i piu' avanzati esperimenti della storia sulle particelle elementari.
Relatore: Vittorio Del Duca, INFN - Torino
Relatore: Enzo De Sanctis, INFN-LNF/SIF
Dopo una breve introduzione storica sull'ipotesi di esistenza dell'antimateria formulata da Dirac e sulla scoperta delle prime antiparticelle nei raggi cosmici, si presenteranno le proprieta' note dell'antimateria. In particolare ci si soffermerà ad illustrare i recenti esperimenti di produzione artificiale di antinuclei che proprio in quest'anno sono riusciti per la prima volta a produrre nuclei di antimateria e ad isolarli per un tempo sufficientemente lungo da permetterne lo studio. Si introdurrà quindi l'enigma della scomparsa dell'antimateria nell'universo visibile con le sue evidenze sperimentali, le sue possibili motivazioni teoriche e le corrispondenti verifiche sperimentali. Infine si presenteranno gli attuali esperimenti di ricerca di nuclei di antimateria di origine stellare e in particolare l'esperimento AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), che dal maggio 2011 è in presa dati sulla International Space Station ed ha tra i suoi principali obiettivi la rivelazione di nuclei di antielio di origine cosmica che sarebbero i primi segnali dell'esistenza di un universo di antimateria finora mai osservato.
Relatore: Stefano Di Falco, INFN - Pisa
Negli ultimi 10 anni i blogs si sono consolidati come strumento "eccentrico" ma fondamentale nella diffusione di informazioni. Diversi siti online hanno acquisito importanza pari o superiore ai corrispettivi cartacei, e quasi ogni periodico ha oggigiorno una sezione online di blogs, tenuta dagli stessi giornalisti o da collaboratori. Nella comunicazione scientifica i blogs rappresentano fondamentale ossigeno per un settore dell'informazione asfittico e sottosviluppato, che si trova altrimenti in uno stato deplorevole. Da una parte l'insufficiente preparazione scientifica dei giornalisti professionisti genera misinformazione e caos, dall'altra la mancanza di interesse dei lettori è dovuta anche al modo in cui la scienza viene oggi loro offerta. Il blog non raggiunge nessuno, ma è a disposizione per chi cerca informazioni o vuole rimanere aggiornato; in tal senso esso raramente può sostituirsi ad altri strumenti. Tuttavia esso permette una comunicazione più orizzontale, tra chi fa ricerca e chi vuole venirne informato. In questo primo intervento discuterò i limiti e le opportunità dei blogs di ricercatori scientifici, e delle potenzialità che essi offrono per migliorare la consapevolezza scientifica del grande pubblico.
La comunicazione della fisica attraverso i blogs
Come diffondere informazioni sulla fisica nei blogs? Cercherò di descrivere la mia esperienza di 7 anni di blogger, illustrando alcuni punti significativi, e chiarendo come si possa fare ricerca e allo stesso tempo divulgazione scientifica. Discuterò anche i rischi che ciò comporta, portando alcuni esempi dalla mia esperienza personale.
Relatore: Tommaso Dorigo, INFN - Padova
Dall’avvento delle osservazioni telescopiche l’astronomia ha conosciuto un’eccezionale sviluppo che ha, tra l’altro, permesso una conoscenza più approfondita del pianeta sul quale viviamo. Nella relazione saranno esposte le tappe più significative della storia dell’astronomia negli ultimi 400 anni.
Relatore: Maria Antonietta Guerrieri, ATA
Relatore: Miriam Mafai
Relatore: Alessandro Paoloni, INFN-LNF
Nel 2004 nasce, grazie ad un pezzo di nastro adesivo e all’intuizione di due fisici russi premiati con il Nobel nel 2010, il grafene. Il grafene è il cristallo bidimensionale più sottile mai ottenuto costituito da un unico piano di atomi di carbonio disposti in una geometria esagonale. Il grafene aggiunge alla fisica quantistica degli elettroni in due dimensioni un ingrediente in più, quello della relatività, e permette di studiare una serie di fenomeni che “nel mondo prima del grafene” potevano essere riprodotti solo in esperimenti che richiedevano alte energie, acceleratori di particelle e costi elevati. La “rivoluzione grafene” sta nella moltitudine di applicazioni che le sue speciali proprietà ottiche, di conduzione elettrica e di robustezza fanno prevedere, ma anche nella possibilità di impiegare il grafene come un nuovo laboratorio dove studiare fenomeni fisici ancora inesplorati. La possibilità di studiare la combinazione di meccanica quantistica e relatività in un fiocco di grafene estratto con del nastro adesivo dalla comune grafite appare come un nuovo paradigma per la fisica della materia con sfide che appassionano una vasta parte della comunità scientifica. Con il grafene si è veramente aperto un nuovo capitolo della scienza moderna.
M. Polini e V. Pellegrini “Laboratorio grafene” Le Scienze ed. Italiana, Settembre 2011 P.Kim e A.K. Geim “Carbon Wonderland” Scientific American, Aprile 2008
Relatore: Vittorio Pellegrini, Scuola Normale Superiore, Pisa
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