Istruzioni – caduta libera - 10/10

Prof. Francesco Bastione

LABORATORIO DI FISICA

A.S. 2018/2019

progetto Area a rischio (art. 9)

DENTRO E FUORI DEI BANCHI

Istruzione su esperienza laboratoriale in fisica


LA CADUTA LIBERA


PREMESSA E OBIETTIVI

É da tempo immemorabile che gli uomini sono schiavi del loro peso e di una misteriosa forza che li spinge verso terra, da sempre sognano di sconfiggerla o volando o almeno arrampicandosi verso l'alto su alberi e montagne. Ma il pericolo continuo è quello di cadere, a cosa si va incontro. Il problema non va affrontato solo in termini di forza di gravità, ma soprattutto in termini di energia.

Inoltre dalle verifiche ottenute per iscritto e nelle conversazioni verbali si evidenzia spesso da parte degli alunni una forte convinzione di tipo aristotelica dei moti tra le quali si annovera quella che un corpo più pesante è più veloce di una più leggero.

Lo scopo di questo lavoro è studiare le caratteristiche di un corpo in caduta libera durante l'attività sportiva di arrampicata.

PROCEDIMENTO

Il procedimento consiste in una prima frase ricerca e uno studio che può essere effettuato in classe con il professore, oppure in gruppo o con l'aiuto di Internet. Consiglio di seguire le seguenti fasi:

  1. Studiare gli elementi essenziali del moto rettilineo uniformemente accelerato.

  2. Studiare il funzionamento del dispositivo per raccogliere i dati fisici, nel nostro caso sarà utilizzato l'accelerometro presente nel proprio smartphone registrati ed analizzati con il programma Toolbox suite.

  3. Confrontare i dati sperimentali con quelli teorici del tempo di caduta dall'altezza scelta nonché la proporzionalità quadratica tra lo spazio percorso e il tempo impiegato.

  4. Con la metodologia del Circle Time e/o Brainstorming condividere i risultati della ricerca e inserirli nel personal computer come relazione/articolo o come parte del gioco di ruolo per far avanzare nella storia il proprio avatar.

  5. Ritornare all'attività sportiva/ludica e salire sull'albero e/o sulla parete e portare con se due oggetti massivi di diverso peso, ma abbastanza lisci da poter trascurar l'attrito con l'aria; lasciarli cadere e con l'aiuto di una videocamere o di uno smartphone verificare che toccano il suolo ad una praticamente nello stesso istante (errore al di sotto dell'1%).

  6. Con la metodologia del Circle Time e/o Brainstorming condividere i risultati della ricerca e inserirli nel personal computer come relazione/articolo o come parte del gioco di ruolo per far avanzare nella storia il proprio avatar.


APPUNTI PER LA FASE 1













APPUNTI PER LA FASE 2











APPUNTI PER LA FASE 2





Esempi


COME REDIGERE LA RELAZIONE/ARTICOLO SULL'ESPERIENZA


Il modello di realizzazione della relazione delle esperienze che faremo in laboratorio ricalca sinteticamente il modo di comunicare degli scienziati che a sua volta ricalca nello svolgimento il metodo scientifico.

Infatti un articolo scientifico è fondamentalmente composto da 3 passaggi:


  1. osservazione

  2. riflessione e ipotesi

  3. esperimento e conclusione


Pur non avendo l'obiettivo che hanno gli scienziati di comunicare i risultati di una ricerca illustrando il modo con cui si è operato cercheremo umilmente di seguire il loro modello di divulgazione e cioè anche la nostra relazione, per quanto possibile, deve permettere a chi legge di ripetere l'esperimento che abbiamo effettuato.

Il modello che segue ha questi obiettivi cercando di unire sintesi e completezza senza trascurare di citare le fonti utilizzate nella redazione del proprio lavoro sia che si tratti di testi sia che si tratti di siti o pagine web.

















Esempio schema della relazione/articolo


CLASSE: _______


GRUPPO: ____________

ALUNNO

TITOLO ESPERIMENTO

Introduce l'esperimento/esperienza

ABSTRACT


Nelle relazioni degli scienziati è una sintesi breve ed efficace con la quale chi legge può capire di cosa tratta l'articolo senza doverlo leggere tutto – Può essere omesso, ma non si potrà ottenere il massimo del punteggio.

SCOPO E IPOTESI


Spiega l'obiettivo dell'esperimento e completa il titolo. É fondamentale fare in modo che l'obiettivo sia chiaro altrimenti è bene chiedere spiegazioni all'insegnante per evitare di perdere tempo e prendere un brutto voto.


PRINCIPI E RIFERIMENTI TEORICI


Questa sezione dovrebbe contenere in non più di sei righe una spiegazione dei principali concetti teorici e delle leggi fisiche che riguardano l'esperimento/esperienza. Il limite delle sei righe è necessario per abituare gli alunni ad essere sintetici nello svolgere la funzione di inquadrare il fenomeno.

STRUMENTI

e

MATERIALI


Questa sezione dovrebbe contenere:

  1. una tabella con gli strumenti utilizzati (con portata e sensibilità)

  2. Una tabella con le attrezzature utilizzate (disegni o foto)

  3. una descrizione del materiale

PROCEDIMENTO


In questa sezione è necessario descrivere in successione le fasi di svolgimento dell'esperimento/esperienza. In particolare ogni volta che viene effettuata una scelta pratica, per esempio ogni volta che viene usato uno strumento invece che un altro o ripetere le misure, o è stato adottato qualche accorgimento, ecc., dichiararlo e spiegarne il perché.

RACCOLTA DATI

Conviene presentarle in questa sezione o in una allegata tabella con le rispettive incertezze.

ELABORAZIONE DEI DATI

In questa sezione si dovrebbe inserire una puntuale analisi dei dati ottenuti, che dovrebbe comprendere:

  1. la valutazione degli errori sistematici con proposte per ridurli.

  2. Il calcolo delle incertezze

  3. grafici e calcoli

    Può essere omesso, ma non si potrà ottenere il massimo del punteggio.

OSSERVAZIONI

E

CONCLUSIONI




Questa ultima sezione è forse la parte più importante della relazione perché dovrebbe contenere:

  1. la discussione dei risultati ottenuti

  2. la verifica del raggiungimento degli obiettivi ottenuti,

  3. l'eventuale proposta di modifica per migliorare l'esperimento.

    Le conclusioni sono strettamente legate alle osservazioni iniziali e vanno sempre formulate anche se sembra che i dati ottenuti non permettano di trarre conclusioni ovvero va sempre dichiarato tutto anche quello che sembra non riuscito

BIBLIOGRAFIA

(compresi siti web)

É obbligatorio citare le fonti che si sono utilizzate nella redazione dell'articolo anche se si tratta di siti o singole pagine prese dal web.

In quest'ultimo caso si consiglia di controllare attentamente l'affidabilità delle fonti

GRIGLIA DI VALUTAZIONE / AUTOVALUTAZIONE

Il compito/relazione/articolo delle esperienze di laboratorio viene considerato a tutti gli effetti verifica scritta sommativa come suggeriscono le indicazioni previste per il liceo scientifico con particolare riferimento al “valore della dimensione sperimentale” e come ribadito dalla C.M. n° 94 del 14/10/2011 e dalla C.M. n° 89 del 18/10/2012.



CONGNOME _________________________ NOME_________________________________________



CLASSE_______SEZ . ______


ANNO SCOLASTICO 2018/2019


LIVELLO

DESCRITTORE

PUNTI

RISERVATO

ALUNNO

RISERVATO

COMMISSIONE

TE

Verrà valutata la teoria su cui si basa l'esperienza, la sua correttezza scientifica, la capacità di sintesi espressa nella trattazione e la coerenza con l'argomento trattato.

20 ~ 45




20

25

30

35

40

45




PC

Relazione elaborata al computer con eventuale aggiunta di allegati multimediali

8 ~ 22




8

10

12

Foto

16

video

18

colore

22

montaggio




%0R

Esperienza ed elaborazione originale

% su totale alunni













SC

Relazione elaborata con schema concordato o uno equivalente

2 ~ 12




0

nessuno schema usuale

4

Incompleto

6

Completo

8

con grafici

12

con matematica













VF

Corretto funzionamento dell'esperimento/esperienza

Verrà rilasciato un codice sul sito del professore

5 ~ 15



PROT

Consegna nei tempi previsti dall'insegnante

Verrà penalizzata la consegna in ritardo escludendo solo i giorni di chiusura della scuola

-1

al dì



B

BIBLIOGRAFIA

Verrà valutata la presenza di una bibliografia verificabile

5 ~ 25




0

5

10

15

20

25




TOTALE





N.B.

In base alla circolare del ministro Berlinguer del 02/07/1997 prot. 763, che riprende precedente circolare del ministro Valitutti ('70), è possibile e/o consente che la valutazione degli alunni su materie orali possa essere fatta anche mediante esercitazioni scritte in classe. Da ciò se ne può dedurre che il giudizio del docente possa fondarsi su qualunque strumento di valutazione didattica oltre alla classica interrogazione “alla lavagna”.



Le modalità di verifica sono coerenti con le indicazioni del D.M. N°139 del 22/08/2007 e con le indicazioni del dipartimento scientifico dell'anno scolastico in corso