Collaboratori: insegnanti del dipartimento di Matematica e Fisica.
Descrizione del progetto in sintesi.
Il progetto risponde all’esigenza di potenziare l’insegnamento scientifico, in particolare della Fisica, all’interno del Liceo Classico. In estrema sintesi, le attività proposte rappresentano una integrazione ed un approfondimento dei programmi tradizionalmente svolti in orario curricolare, pur distinguendosi per una metodologia più attenta alla pratica di laboratorio e per il maggior peso dedicato alle esercitazioni. Il tema oggetto dell’approfondimento è costituito dai fenomeni ondulatori, un argomento di indubbia valenza trasversale, con rilevanti applicazioni in molteplici settori della Fisica quali l’acustica, l’ottica, l’elettromagnetismo o la meccanica quantistica per citarne solo alcuni.
Destinatari: il progetto è rivolto agli studenti del triennio con particolari motivazioni ed interessi nei confronti delle Fisica e delle discipline scientifiche in generale. La partecipazione alle attività è su base volontaria, eventualmente filtrata dagli insegnanti del dipartimento.
Obiettivi.
1. Motivare gli alunni allo studio delle discipline scientifiche, proponendo argomenti che, rispetto ai tradizionali contenuti di cinematica o meccanica, possano suscitare un particolare interesse.
2. Compensare il limitato numero di ore curricolari che i licei classici dedicano alla Fisica, promuovendo in questo modo una formazione più equilibrata ed attenta ai bisogni dell’utenza.
3. Migliorare e integrare la formazione di chi intende frequentare corsi di laurea scientifici a numero programmato, le cui prove di ammissione risultano spesso discriminanti a danno degli studenti con una preparazione sbilanciata sul versante letterario-umanistico..
Attività e contenuti.
Il progetto si articola in 25 ore di attività extracurricolari, comprendenti lezioni frontali, esercitazioni ed esperienze di laboratorio.
Nel corso delle lezioni frontali (12 ore) verranno illustrati o richiamati i principali concetti relativi ai fenomeni ondulatori: il moto armonico, il significato di ampiezza, frequenza e periodo delle onde, gli elementi di trigonometria e teoria delle funzioni necessari alla descrizione matematica delle onde armoniche, la sovrapposizione tra onde e i principali fenomeni di interferenza e diffrazione. Si prevede inoltre di chiarire il significato dello spettro in frequenza di un segnale acustico e di trattare il fenomeno della risonanza in una colonna d’aria, precisando il legame tra frequenza di risonanza e la velocità del suono. Alcuni argomenti potranno essere chiariti utilizzando programmi interattivi freeware facilmente reperibili sul web.
Lo svolgimento guidato di esercizi (6 ore) avrà l’obiettivo di consolidare quanto appreso nel corso delle lezioni frontali e chiarire eventuali dubbi o fraintendimenti. Non va sottovalutata la particolare importanza che le esercitazioni rivestiranno per gli studenti interessati a frequentare corsi di laurea scientifici a numero programmato, con ammissione subordinata al superamento di selezioni iniziali.
Nel corso delle attività di laboratorio (7 ore) gli studenti eseguiranno esperienze quali: osservazione dello spettro in frequenza di un segnale acustico (realizzabile con software freeware), stima della velocità del suono mediante misura della frequenza di risonanza in una colonna d’aria, osservazione di fenomeni d’interferenza e misura di lunghezze d’onda.
Durata: tutte le attività andranno svolte in orario extracurricolare pomeridiano e verranno distribuite su circa10 incontri, possibilmente nei mesi di Gennaio, Febbraio e Marzo, evitando così ogni interferenza con la preparazione per gli esami di stato o gli impegni che comunque caratterizzano il termine del trimestre e/o del pentamestre.