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Il laboratorio comprende alcune tematiche scientifiche trattate nel corso di formazione LA LUCE che si è tenuto nel 2009 presso l’Università di Roma Tor Vergata. In seguito si è formato il gruppo di lavoro Arcobaleno che ha elaborato gli aspetti teorici e didattici per poter proporre questo tema in scuole di diverse tipologie.
Il gruppo è formato dei referenti di una rete di scuole secondarie di secondo grado che, a partire dal mese di febbraio 2010, gestiranno, nelle rispettive sedi, una attività laboratoriale, in orario extra scolastico, dedicata a studenti particolarmente interessati alle scienze. Questa esperienza sarà poi replicata, in alcune scuole, anche l’anno successivo.
La tematica scelta permette una forte interazione della matematica con la storia della scienza e con la fisica e permette agli insegnati di realizzare una pratica didattica interdisciplinare di tipo laboratoriale coinvolgendo direttamente gli studenti attraveso tavole di lavoro, animazioni al computer, esperimenti di fisica.
Il materiale prodotto, diviso in moduli, è accessibile e può essere scaricato, cliccando sulla corrispondete cartella, e utilizzato da chiunque intenda fare, nella propria scuola, questa esperienza.
Rete di scuole che partecipano al laboratorio Arcobaleno nel a.s. 2009-10
Materiale didattico prodotto dal gruppo di lavoro
Cliccando sulle icone si scaricano i file presenti sul sito
Modulo I 
A partire da un’introduzione storica si commentano con gli studenti le preconoscenze relative alla visione e alla riflessione di un oggetto sullo specchio; utilizzando esperienze laboratoriali e di animazione grafica, si indagano le leggi della riflessione. (Il materiale raccolto è molto e ciascun docente sceglierà quanto usarne).
- Introduzione al laboratorio.
- Schede di approfondimento storico (teorie della visione, Euclide e le sue opere, metodo assiomatico deduttivo, premesse all’ottica di Euclide, premesse e primo teorema della Catottrica di Euclide.
- Riflessione su specchi piani (tavole di lavoro per gli studenti 1.0, 1.1 ,1.2, 1.3 (con soluzioni). Animazione relativa al cammino minimo
- Esperienze di laboratorio (propagazione della luce in linea retta, riflessione della luce da uno specchio piano, immagini formate da uno specchio piano).
- Bibliografia, sitografia.
Modulo II
Dopo aver presentato dei versi del purgatorio di Dante, che descrivono la legge della riflessione, si prosegue alternando la proposizione di problemi a sessioni di laboratorio di fisica sperimentale.
- Rilessione piana
- Riflessioni multiple
- Specchi ustori
- Esercizi
- Bibliografia, sitografia.
Modulo III
Dopo una semplice esperienza di effetto ottico si forniscono alcune note storiche sulla rifrazione. Si introduce un modello matematico della riflessione e della rifrazione, e si dimostra per via geometrica la legge della rifrazione a partire da un problema di carattere più generale (problema del bagnino). Seguono esperienze di laboratorio ed esercizi di consolidamento di diverse difficoltà. Il problema iniziale viene riproposto e risolto alla fine della lezione.- Note storiche sulla rifrazione
- Il problema del bagnino
- Un modello matematico per la riflessione e rifrazione
- Qualche indicazione sull’indice di rifrazione
- Esperienze di laboratorio
- Bibliografia, sitografia.
Modulo IV
Le diverse teorie della luce: la teoria corpuscolare e la teoria ondulatoria. La natura dei colori e come questi vengono percepiti e composti tra loro.
- Introduzione storica sulla natura dei colori
- La teoria dei colori di Newton
- La teoria corpuscolare e la teoria ondulatoria della luce (Newton, Huygens, Young, Fresnel)
- La dispersione della luce
- Esperienza di Laboratorio: il prisma ottico
- La fisiologia dell’occhio e la percezione del colore
- La teoria tricromatica della visione
- La visione della luce colorata
- Sintesi additiva e sintesi sottrattiva
- Realtà ed effetto cromatico
- Sitografia
Modulo V
Questo modulo è dedicato allo studio del fenomeno dell’arcobaleno dal punto di vista fisico e matematico e delle sue interazioni con la pittura, la letteratura, la storia.
- L’arcobaleno nella storia e nella cultura
- Domande ingenue sul fenomeno dell’arcobaleno
- Un raggio di luce in una goccia d’acqua
- Meccanismo di formazione dell’arcobaleno
- Discussione conclusiva
- Bibliografia e sitografia
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