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Per l’undicesima edizione del più grande evento europeo sull’innovazione tecnologica e sui makers, l’Istituto Europeo di Design e il dipartimento di Fisica di Sapienza Università di Roma propongono nuovi strumenti didattici destinati ai banchi di scuola e pensati per migliorare l’apprendimento della fisica, anche attraverso gli smartphone

20-22 ottobre – Fiera di Roma
(Padiglione 6 – Research)

Smartphone a scuola? Possono rivelarsi degli ottimi alleati della didattica, e trasformarsi in preziosi aiutanti per lo studio delle materie scientifiche, soprattutto se a supporto di nuovi strumenti concepiti per favorire nelle classi diverse attività pratiche. Da questi elementi nasce Design for Physics, progetto nato dalla   partnership tra l’Istituto Europeo di Design di Roma e il dipartimento di Fisica di Sapienza Università di Roma, che propone nuovi strumenti didattici destinati alle scuole secondarie e pensati per migliorare l’apprendimento della fisica anche attraverso l’ausilio degli smartphone. Il lavoro sarà presentato in occasione della undicesima edizione di Maker Faire Rome, il più importante evento europeo dedicato all’innovazione, che dal 20 al 22 ottobre torna con sette padiglioni alla Fiera di Roma.

Molle, pendoli, piani inclinati, rotolamenti: diverse le leggi della fisica che possono essere studiate attraverso gli strumenti di Design for Physics, che al fine di stimolare collegamenti interdisciplinari, si avvale di una linea dalle forme insolite e coloratissime, progettate per ispirare associazioni creative tra l’arte e le discipline scientifiche. Basate su geometrie semplici e combinazioni di colori accesi, le forme richiamano lo stile radicale che ha caratterizzato il design italiano degli anni ’60 e ’70, riproponendo una visione provocatoria e rivoluzionaria che mette in primo piano la creatività e l’identità del design. Tutti gli strumenti proposti hanno un basso costo, e sono destinati alla produzione su larga scala o all’autoproduzione direttamente nelle scuole, che sempre più spesso sono dotate di laboratori di fabbricazione digitale. Inoltre, tutti i materiali e componenti sono economici, facilmente reperibili e a basso impatto ambientale. A differenza del tradizionale modello in cui le scuole investono in dispositivi di alta qualità ma costosi, limitati in quantità e destinati all’uso condiviso da un’intera classe, Design for Physics permette il lavoro in piccoli gruppi, sui normali banchi scolastici, senza la necessità di spazi dedicati. L’utilizzo degli smartphone è uno dei punti focali di questa innovazione, consentendo la digitalizzazione delle misurazioni e promuovendo l’apprendimento di software di calcolo, grafica e programmazione. Gli strumenti proposti sono infine altamente versatili e adattabili alle diverse dimensioni degli smartphone, consentendo agli studenti di sfruttare i sensori integrati nei dispositivi comuni, oltre a usufruire di applicazioni gratuite già disponibili online.

Un lavoro che ha quindi l’obiettivo di sottolineare come la connessione tra design e ricerca scientifica possano promuovere l’innovazione in contesti di apprendimento scolastici, anche in contesti con risorse limitate.

Le idee alla base dei progetti sono di Flavia Colonnelli, Marco De Michele, Daniele Abbati, Giulia Azioneti, Fabio Caricato, Paola Hofmann, Alessandro Malaspina, Clelia Menghini, Lara Mucci, Francesco Poletto e Federico Vicario, studentesse e studenti del secondo e terzo anno di Product Design IED Roma, guidati dal docente Mauro del Santo, con la supervisione di Gianfranco Bombaci, Coordinatore della Scuola di Design, e con la consulenza di Giovanni Organtini, professore associato di Fisica Sperimentale presso Sapienza Università di Roma.

“Nel panorama educativo contemporaneo, in cui il progresso e la ricerca pedagogica stanno trasformando i metodi di insegnamento, è ampiamente riconosciuto che l’integrazione di attività pratiche acceleri il processo di apprendimento e agevoli la creazione di collegamenti interdisciplinari”, commenta Mauro del Santo, designer e docente di Product Design IED Roma. “Le esercitazioni pratiche rendono le lezioni più coinvolgenti, promuovono il lavoro di squadra e la collaborazione. Design for Physics nasce con l’intento di rivisitare gli strumenti didattici comunemente utilizzati nelle scuole superiori per gli esperimenti di fisica, ma ha lo scopo più ampio di portare sviluppi anche in tanti altri ambiti disciplinari”.

“È attraverso la costruzione di ponti, e non di muri, che i popoli progrediscono e il benessere si diffonde”, commenta Giovanni Organtini, professore associato di Fisica Sperimentale presso Sapienza Università di Roma. “Allo stesso modo la conoscenza può avanzare solo per mezzo della contaminazione tra le discipline, abbattendo quelle barriere che troppo spesso hanno tenuto separati uomini e donne impegnati nella ricerca nei rispettivi ambiti.”

IED ROMA A MAKER FAIRE 2023. I PROGETTI PRESENTI ALLO STAND:

Tutte le esperienze sono pensate per essere utilizzate in più esperimenti. Sebbene si possano sempre utilizzare nel tradizionale “laboratorio confermativo”, le proposte di esperimento non sono congegnate per verificare le leggi fisiche, ma per scoprirle, trasformando alunni e alunne in ricercatori e ricercatrici.

Caduta Libera

Uno strumento che permette di eseguire esercitazioni di fisica sulla caduta libera degli oggetti. Utilizzando un lanciatore con un martello e il rivelatore acustico di uno smartphone, è possibile misurare il tempo di caduta di una pallina da diverse altezze, ricavando l’equazione del moto uniformemente accelerato.

Lanciatore a Martello

Strumento per studiare l’urto tra una massa e un oggetto. Variando l’angolo e la velocità di lancio, si può osservare come l’energia cinetica si trasmette all’oggetto colpito, utilizzando il cronometro acustico dello smartphone per misurare il tempo di impatto.

Effetto Doppler

Con l’aiuto di un telefono e di una sorgente sonora, il tool esplora come la velocità relativa tra i due influisca sulla percezione della frequenza del suono. Misura la frequenza dei suoni in relazione alle diverse velocità di trascinamento.

Lanciatore a Balestra

Lo strumento permette di esplorare il moto parabolico e il tempo di caduta di una pallina lanciata a velocità e angoli diversi. Registra inoltre il tempo di caduta utilizzando il cronometro acustico di uno smartphone.

Molla

Un classico della fisica sperimentale: una molla per eseguire esperimenti sulle oscillazioni armoniche. Grazie a diversi sensori presenti negli smartphone, si misura l’andamento dell’oscillazione in relazione alla massa.

Pendolo

Usando i sensori dello smartphone, sfruttandone il magnetometro, oppure misurandone l’accelerazione o la velocità angolare, permette di studiare le caratteristiche del moto di un pendolo. Il supporto consente di variare la lunghezza del pendolo.

Rotolamento

Esperimento per monitorare la velocità di rotolamento di un corpo con peso e diametro regolabili. Lo smartphone viene posizionato al centro del supporto e utilizza il suo giroscopio per determinare la velocità angolare. Il dispositivo può essere usato anche per dimostrare l’accelerazione costante su un piano inclinato.

Piano Inclinato

Il tool esamina la dinamica di un oggetto che scivola lungo un piano inclinato. Lo strumento consente di variare l’angolo d’inclinazione e utilizza il campo magnetico rilevabile con i sensori di uno smartphone per tracciare la posizione del carrello in funzione del tempo.

LINK A IMMAGINI PROTOTIPI (Ph. Antonio Cama): https://drive.google.com/drive/folders/1w_9kktVNJA4WiU5B4PI6kMRfBKobT3Ss?usp=drive_link