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La fisica quantistica spiegata da Erwin Schrödinger e il suo famoso paradosso del gatto

Sapete cosa sono i paradossi? Un paradosso, dal greco παρά (che si pronuncia parà – contro) e δόξα (che si pronuncia doxa – opinione), è una frase che appare contraria all’opinione comune, risultando incredibile o apparentemente senza senso. In matematica, nello specifico, è una proposizione che va dimostrata e deve essere logicamente coerente ma anche intuibile.
Partendo da questa premessa, ora potrai iniziare a leggere la storia di uno dei padri della fisica quantistica e autore di uno dei paradossi scientifici più famosi della storia, Erwin Schrödinger.


Biografia, studi e meriti scientifici

Erwin nacque a Vienna nel 1887. Fin da subito  dimostrò di essere un eccellente studente, soprattutto in fisica e matematica e frequentò le migliori scuole dei suoi tempi. Nel 1910 ottenne il dottorato grazie alla sua complicatissima tesi sulla conduzione dell’energia elettrica. Dal 1911 divenne assistente universitario, descrivendo la sua esperienza con questa frase: «Faccio parte di quei teorici che sanno per conoscenza diretta che cosa significa fare una misura.»     

Combatté nella prima guerra mondiale per il suo paese e due anni dopo la fine della guerra sposò Annemarie Bertel: fin dai primi tempi, la loro storia fu ricca di intrighi e pettegolezzi. In questi anni iniziò la sua carriera universitaria dapprima come assistente fino a diventare professore ordinario nelle università scientifiche più importanti dell’Austria e della Germania. Nel 1925 pensò di ideare un equazione importantissima per la fisica, basandosi sull’ipotesi di de Broglie che descriveva una possibile natura ondulatoria delle particelle dotate di massa. 

L’anno seguente riuscì a dimostrare l’equazione di Schrödinger, formulata durante uno dei frequenti soggiorni al sanatorio di Arosa a causa della tubercolosi. L’equazione pose le basi della meccanica ondulatoria, rivelandosi come strumento importantissimo per spiegare più fenomeni ma, questo grande successo, innescò una polemica con il famoso fisico teorico Werner Heisenberg, principale autore dell’altra teoria di meccanica quantistica basata sulle matrici che successivamente si dimostrerà essere equivalente alla teoria di Schrödinger, verificata anche grazie ai matematici Paul Dirac e John Von Neumann.

Nel 1933 vinse il Premio Nobel per la fisica con Paul Dirac, “per aver scoperto nuove, fruttuose forme della teoria atomica“.

Nel 1935 formulò il famosissimo paradosso del gatto di Schrödinger, dimostrando una conseguenza logica dell’interpretazione di Copenaghen, la principale interpretazione della fisica quantistica formata dalla cosiddetta Scuola danese grazie soprattutto al contributo di Niels Borh e Werner Heisenberg.
Quando scoppiò la seconda guerra mondiale, ebbe delle ripercussioni per aver espresso la propria opposizione nei confronti del nazionalsocialismo e fu sottoposto ad opere di investigazioni da parte degli uomini di Hitler: fu costretto ad aderire al regime e lasciò l’Austria, dirigendosi prima in Italia, poi in Svizzera, ad Oxford e a Dublino, dove divenne direttore di una scuola di fisica teorica fino al pensionamento. Nel 1944 scrisse What is Life?”, un libro di filosofia della scienza importantissimo per la biologia tanto che, James D. Watson si ispirò a quest’opera per iniziare la sua ricerca sui geni, che lo portò alla scoperta della struttura a doppia elica del DNA. Durante i suoi ultimi anni di  vita, si oppose pubblicamente all’energia nucleare e, dopo la sua morte avvenuta nel 1961, gli fu dedicato un cratere lunare e l’asteroide 13092.

Il paradosso del gatto

Questo è uno dei paradossi scientifici più conosciuti di tutti: ne parla sempre Sheldon Cooper nel famosissimo telefilm The Big Bang Theory, esistono gadget come tazze e magliette e un sacco di battute spiritose che ne parlano ma… in cosa consiste?
Questo gioco mentale si discute ancora oggi nella critica dei fondamenti della meccanica quantistica e ne dimostra i limiti. La quantistica fa parte della fisica moderna che studia le le particelle elementari come neutroni, elettroni e così via. Secondo la fisica quantistica, il comportamento di una particella non è prevedibile con certezza matematica ma solo con delle probabilità. Questo limite però non esiste per i macrosistemi, cioè sistemi composti da tantissimi atomi riuniti di cui si possono conoscere i dati e quindi, sapere con esattezza cosa e quando accadrà un fenomeno.
Il paradosso vuole spiegare appunto quest’idea complicatissima ma in un modo semplice.

Immaginate che un gatto sia chiuso in una scatola che lo isola perfettamente dall’ambiente: dentro la scatola è presente anche un’ampolla che contiene cianuro, che può essere rotta da un martello azionato da una cellula fotoelettrica che, a sua volta, è attivata da una sorgente laser grazie ad uno specchio. Lo specchio ha due possibilità: può riflettere verso la fotocellula il fotone emesso oppure no. Partendo da questa probabilità, il gatto può trovarsi nello stato di “gatto vivo” oppure “gatto morto” nel 50% dei casi. Si scoprirà il risultato solo aprendo la scatola e quindi la funzione d’onda che descrive lo stato del gatto dimostrerà uno dei due stati.

Il paradosso dimostra che due sistemi fisici, interagendo tra di loro, devono essere trattati come uno solo e rappresentati da un unico stato quantico, cioè la rappresentazione matematica di uno stato fisico. 

Schrödinger si chiedeva se la meccanica quantistica fosse così apparentemente applicabile anche ad un essere vivente, vedendolo come una sorta di sistema. Da qui nacque il dubbio di tutti i fisici teorici: «Perché, e come, la stranezza del mondo quantistico scompare nei sistemi macroscopici?» – Serge Haroche, Premio Nobel per la fisica 2012

Chi lo sa, magari nei prossimi anni gli scienziati più in gamba riusciranno a capire molte più cose su queste complicatissime faccende ma per adesso pensiamo a quanto sia misterioso il mondo dell’infinitamente piccolo, tanto da affascinare le menti più brillanti e geniali di tutti i tempi. 


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Museo STEM: Il museo nazionale della scienza e della tecnologia "Leonardo da Vinci"

Sicuramente tutti hanno sentito parlare del “museo della scienza e della tecnica” di Milano e in questo articolo ne parleremo brevemente perché è uno dei più grandi e innovativi musei STEM d’Europa! Ufficialmente inaugurato nel 1953, possiede una delle più grandi collezioni al mondo di modelli di macchine realizzate, a partire dai disegni del famoso artista Leonardo da Vinci. Tra le collezioni, si possono contare 16.000 beni storici, con testimonianze importanti per la scienza, la tecnologia e le industrie italiane a partire dal XIX secolo. Il museo presenta inoltre ben 13 laboratori interattivi per grandi e piccini: le attività proposte seguono il metodo dell’educazione informale.

Vediamo insieme brevemente la sua storia, la sua collezione e i laboratori del museo! 

La storia 

L’edificio che ospita il museo, cioè l’antico monastero di San Vittore al Corpo è un edificio dalla storia antica e curiosa: pensate che infatti, il museo sorge nel luogo dove Leonardo possedeva alcuni terreni coltivati, all’epoca, fuori dalle mura cittadine. Il Museo nazionale della scienza e della tecnologia “Leonardo da Vinci” si trova in un chiostro benedettino diventato nel XVI secolo monastero olivetano, annesso alla chiesa di San Vittore al Corpo. Ma questo luogo è ancora più antico! Infatti si possono ancora vedere vicino i chiostri del museo, i resti della cinta muraria che custodiva un mausoleo imperiale romano. Durante l’occupazione napoleonica, il monastero divenne prima ospedale militare, poi una caserma. Insomma, questo edificio ha una storia secolare di cambiamenti architettonici e funzionali ma al vera svolta avvenne nel 1947, quando l’industriale Guido Ucelli ottenne l’area del museo: i lavori di ristrutturazione, guidati da famosi architetti italiani dell’epoca, finirono il 15 febbraio 1953 e, in seguito a diverse riforme legate all’architettura espositiva dei musei, finalmente il Museo Nazionale della Scienza e della Tecnica “Leonardo da Vinci” fu inaugurato alla presenza del Presidente del Consiglio Alcide De Gasperi.
Nel corso degli anni, vennero costruite più aree espositive e nel 1970 ci fu la prima visita guidata al museo, inizio di un’importante attività divulgativa che portarono alla creazione dei laboratori nati nel 1993. Negli anni a seguire ci furono diverse esposizioni e mostre che hanno coinvolto il Museo sui temi dedicati alla radio, alla televisione, a Marconi e Leonardo.Nel 2005 fu musealizzato il famoso sottomarino Enrico Toti e vennero aperti i nuovi laboratori interattivi di genetica, biotecnologie e robotica. Nel 2007 fu inaugurata la sezione dedicata al ciclo di vita dei prodotti mentre l’anno seguente aprirono nuove aree dedicate alle telecomunicazioni, portando a termine il progetto per “l’area dei piccoli” e la sezione dedicata allo studio del petrolio. Pochi anni dopo furono inaugurati i laboratori di alimentazione e l’area delle nanotecnologie e in anni recenti è stata costruita una sezione dedicata allo spazio e, pensate, espone l’unico frammento lunare in possesso in Italia!
Dal 2015 il museo presenta la mostra interattiva permanente #FoodPeople dedicata all’alimentazione e nello stesso anno è stato esposto il famoso catamarano Luna Rossa.

Le collezioni 

Il museo conserva un grande patrimonio dedicato allo sviluppo scientifico e tecnologico soprattutto per l’area italiana. Le collezioni si sono formate a partire dagli anni ‘30 e comprendono strumenti tecnico scientifici, macchine e impianti per trasporti, spaziando tra i temi più interessanti: energia, industria siderurgica, telecomunicazioni, informatica e ancora astronautica. E’ inoltre presente una collezione di beni artistici e un importantissimo archivio cartaceo e fotografico, oltre la biblioteca con ben 40.000 testi e riviste. 

Le esposizioni permanenti del Museo sono divise in macro-aree tematiche:

    • Leonardo arte&scienza, l’area sicuramente più famosa che comprende Leonardo, strumenti musicali, orologeria e collezioni d’arte
    • Comunicazione, che comprende telecomunicazioni e spazio
    • Scienza e tecnologia dell’alimentazione 
    • Materiali 
    • Energia
    • Trasporti 

La Galleria “Leonardo da Vinci”

Il museo possiede la più grande collezione al mondo di modelli di macchine realizzati a partire da disegni di Leonardo: sono presenti modelli costruiti grazie ai disegni dell’artista, come la macchina battipalo,la nave veloce speronatrice fino ad arrivare al modello della città ideale e la famosa vite aerea. È esposto anche un telaio automatico in legno, a grandezza naturale e funzionante. Sono esposte le pagine di codici con gli appunti dei suoi studi come quelli di anatomia, fisica, botanica, matematica, geologia e cartografia.

Il sottomarino Enrico Toti S506

Toti è il primo sottomarino creato in Italia dopo la seconda guerra mondiale: fu costruito nel 1967 ed entrò in servizio per la Marina Militare Italiana nel 1968. Si tratta di un SSK (Submarine-Submarine Killer), cioè un sottomarino destinato a individuare e distruggere altri sottomarini. Fu utilizzato durante la Guerra fredda e dopo 30 anni di servizio fu donato al museo: dopo aver studiato le migliori soluzioni tecniche per trasportare il gigantesco sottomarino, Toti fu esposto a partire dal 2005. 

Settore Astronomia e Astrofisica

L’esposizione racconta l’osservazione del Cosmo dalla Terra ed è esposta parte dell’importante collezione dell’Osservatorio astronomico di Brera. In una seconda sezione, è raccontata la conquista dello Spazio grazie alla testimonianza dello “sbarco” sulla Luna, il frammento di Luna raccolto nel 1972 dal comandante dell’Apollo 17, Eugene Cernan e donato all’Italia l’anno seguente da parte del presidente Nixon, fino all’attività della Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

Attività e laboratori 

Il museo negli anni ‘90, ha aperto i primi laboratori interattivi ispirati al lavoro di Frank Oppenheimer, fisico statunitense famoso per aver collaborato al Progetto Manhattan  che fondò nel 1969 l’Exploratorium di San Francisco, museo STEM importantissimo a livello globale. Il Museo della scienza e della tecnologia è molto conosciuto per i suoi metodi educativi basati sull’educazione informale. L’educazione non formale è quel tipo di educazione va oltre le solite proposte formative scolastiche: infatti, le attività di apprendimento informale sono volontarie e sono progettate per favorire lo sviluppo personale, sociale e professionale dei partecipanti.

Nel 2009 il museo ha fondato il CREI – Centro per la Ricerca per l’Educazione Informale ente accreditato ufficialmente dal Ministero per la formazione di alunni e insegnanti. Il museo ha 13 laboratori interattivi, I.lab che propongono diverse attività educative che riguardano diversi temi scientifici e tecnologici come l’alimentazione, l’energia, le biotecnologie, la genetica, la robotica, l’energia, i materiali, l’elettricità. Dal 2014 l’area permanente e interattiva Tinkering Zone, su ispirazione dell’Exploratorium, da la possibilità di sperimentare il laboratorio dedicato al tinkering (letteralmente, “darsi da fare”), al making, all’ingegneria e design, al legame tra arte e scienza

Laboratori per i bambini!

Durante i weekend e i giorni festivi,  puoi scegliere tra più di quattro percorsi interattivi ogni ora. Il Museo offre visite guidate e animazioni teatrali per scoprire la storia dei grandi scienziati e delle loro scoperte scientifiche. I laboratori per i bambini partono dai tre anni di età, puoi trovare maggiori informazioni sul sito: https://www.museoscienza.org/it
Notte al Museo: il museo offre alle famiglie con bambini dai 6 ai 12 anni la possibilità di visitare il museo…quando è chiuso! Visitando le sale in un contesto diverso e partecipando a racconti e giochi di ruolo, imparerete divertendovi!

Le discipline STEM non sono solo numeri ed esperimenti: al museo puoi scoprire l’arte e la suggestione della scienza in un modo nuovo, divertente e curioso osservando i capolavori dell’ingegneria, macchine all’avanguardia e tanto altro!


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Margherita Hack, la signora delle stelle

«Fulgida figura di astrofisica, donna di granitica fattura, autonoma, indipendente, incarnazione del libero pensatore.» – Maria Luisa Agnese

Tutti abbiamo sentito parlare di Margherita Hack, la famosissima scienziata italiana dalla mente brillante. Fu anche una figura politica fuori dagli schemi: sul web girano ancora un sacco di video dei suoi dibattiti su importanti tematiche, inoltre il metodo della sua divulgazione scientifica carismatica continuerà ad influenzare gli scienziati del domani. Scopriamo insieme la sua storia! 

Vita e carriera

Margherita nasce a Firenze nel 1922: la madre era cattolica e miniaturista alla Galleria degli Uffizi mentre il padre era un contabile protestante di origini svizzere. Entrambi i genitori avevano abbandonato la loro religione per aderire alla Società Teosofica Italiana, un’associazione internazionale apolitica e apertamente atea. La famiglia non simpatizzava con il regime fascista poiché furono vittime di discriminazioni, erano inoltre vegetariani convinti e trasmisero questa stessa idea alla loro figlia. Negli anni della sua giovinezza, Margherita praticò la pallacanestro e l’atletica leggera: fu campionessa di salto in alto e in lungo. Riguardo a quegli anni, Margherita disse: “Si era tutti nazionalisti, si andava alle adunate, si faceva sport, ci si divertiva un mondo. Sono stata fascista fino al 1938, fino al giorno in cui entrarono in vigore le leggi razziali“. Gli studi di Hack furono interrotti: non potè portare a termine gli esami di maturità al liceo classico a causa dell’avvento della seconda guerra mondiale ma, pochi mesi dopo, si iscrisse alla facoltà di lettere. Citando le parole della studiosa, frequentò quel corso “per un’ora soltanto” e decise di intraprendere la strada della fisica, andando contro gli stereotipi dei suoi tempi. Si laureò nel 1945 con una tesi di astrofisica relativa a una ricerca sulle Cefeidi, una classe di stelle variabili: i suoi studi vennero portati a termine all’Osservatorio di Arcetri durante la liberazione di Firenze.

La spettroscopia stellare diventerà il suo principale campo di ricerca e infatti, l’opera divulgativa Stellar Spectroscopy, testo pioniere in questo campo.
Le stelle Delta Cephei sono astri con luminosità variabile e servono come unità di misura della galassia perché dalla loro intensità  si calcola la distanza che le separa dalla Terra.

In questo periodo iniziò a lavorare all’Osservatorio di Arcetri, insegnando anche presso all’Università di Firenze nella facoltà di Ottica. Nel 1947 la Ducati, industria di ottica, le offre il primo impiego: si trasferisce con la famiglia ma non seppe resistere senza la sua Firenze e l’ambiente universitario, quindi ritornò a casa.

Dal 1948 al 1951 insegnò astronomia come assistente e nel 1964 ottenne la cattedra, iniziando la sua attività di divulgatrice scientifica. In qualità di professore ordinario assume l’incarico della direzione dell’Osservatorio di Trieste: fu la prima donna italiana a dirigere un osservatorio astronomico

Divenne membro delle più prestigiose società fisiche e astronomiche d’Europa e fu anche direttrice del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Trieste. La sua gestione durerà per più di vent’anni, fino al 1987, e darà nuova linfa ad un’istituzione che in Italia era ultima sia per numero di dipendenti e ricercatori, che per qualità della strumentazione scientifica, arrivando a darle risononza anche in campo internazionale.

È stata un membro dell’Accademia Nazionale dei Lincei, una delle più importanti e antiche istituzioni scientifiche europee ma fu membro anche dei gruppi di lavoro dell’ESA (Agenzia spaziale europea) e della NASA.

Il suo ruolo nella scienza italiana e internazionale

Margherita non fu solo un’esperta di stelle ma studiò anche l’osservazione del cosmo negli ultravioletti, le quasar (nuclei di galassie molto lontane) e le radiazioni fossili del Big Bang. Nel 1978 fondò la rivista bimensile “L’Astronomia” e con Corrado Lamberti, ha diretto la rivista di divulgazione scientifica e di cultura astronomica “Le Stelle”. Grazie allo sviluppo delle attività didattiche e di ricerca che promosse Margherita, nacque nel 1985 l’Istituto di Astronomia, che diresse lei stessa per cinque anni.

Nel 1994 ha ricevuto la Targa Giuseppe Piazzi per la ricerca scientifica. Grazie ad un’opera di promozione, riuscì ad ottenere che la comunità astronomica italiana espandesse la sua attività nell’utilizzo di vari satelliti giungendo ad un livello di rinomanza internazionale.

Nel 1995 ha ricevuto il Premio Internazionale Cortina Ulisse per la divulgazione scientifica. Hack lavorò con la sezione di  astrofisica della Scuola internazionale superiore di studi avanzati (Sissa), molto importante a livello europeo. Sempre nello stesso anno, le fu dedicato l’asteroide 8558 Hack che orbita tra Marte e Giove.

 

Attività sociale e politica

«È l’icona del pensiero libero e dell’anticonformismo» – Umberto Veronesi

Margherita Hack fu una figura veramente poliedrica: da qualsiasi punto di vista la osserviamo, possiamo vedere quanto fosse una donna colta, forte ed emancipata tanto da combattere non solo a nome della scienza ma anche per tematiche spesso criticate e minoranze sociali. Delle volte il “genio” non sta solo nelle grandi scoperte ma anche nella pura e semplice umanità. Margherita non fu solo una scienziata di fama mondiale: partecipò anche a diverse elezioni politiche, ottenendo un buon numero di voti e criticò sempre apertamente e attivamente le idee politiche e sociali contro le quali si schierava pubblicamente. Era contro a qualsiasi forma di superstizione e pseudoscienza e dal 1989 fu garante scientifico del CICAP (Comitato italiano per il controllo delle affermazioni sulle pseudoscienze).

Negli ultimi anni in particolare, fece una grande battaglia aperta a favore dell’ateismo, sottolineando l’importanza della scienza. Citando le sue parole: “Non c’è bisogno di religioni o sovrastrutture, dovremmo adottare questi comandamenti vivendoli, tutti i giorni, nelle nostre attività, cercando di ispirarci a loro, domandandoci se li seguiamo davvero o no.” Margherita aderì a diverse associazioni a favore della libertà scientifica e si espresse inoltre contro la costruzione di centrali nucleari in Italia. Sostenne l’esistenza di «una paura irrazionale, anche scientifica; per l’energia nucleare», che però «inquinerebbe molto meno dell’energia a petrolio, a metano e a carbone, a cui dovremmo comunque ricorrere». Margherita era anche a favore dei diritti civili e del riconoscimento giuridico delle coppie omosessuali, riteneva che l’eutanasia fosse un diritto importantissimo e lottava per l’emancipazione femminile nei confronti della maternità.


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Educazione STEM: scienza, progresso e futuro!

Noi dello Stripes Digitus Lab usiamo spesso la parola STEM per descrivere i nostri corsi e laboratori per grandi e piccini…ma oggi vogliamo spiegarvi nei dettagli cosa significa. Vediamolo insieme!

STEM: cosa significa? 

La parola STEM è un acronimo che deriva dalle parole inglesi Science, Technology, Engineering and Mathematics ma potrete trovare anche l’acronimo italiano STIM, che sta per scienza, tecnologia, ingegneria e matematica. Spesso troverete anche l’acronimo STEAM: in questo caso la “A” sta per arte, per incorporare il pensiero creativo e le arti applicate poichè propone metodi ulteriori per la soluzione dei problemi e l’integrazione delle informazioni. L’organizzazione ufficiale che si occupa delle discipline STEM è la National Science Foundation con sede negli Stati Uniti e studia queste materie anche in ambito di difesa, immigrazione e della lotta alla disparità di genere
Dagli anni 2000, negli Stati Uniti iniziarono discussioni sull’istruzione e sulla forza lavoro: nacque quindi il concetto di questo gruppo di discipline per l’innovazione. Una ricerca americana infatti, denunciò che gli studenti statunitensi non stavano raggiungendo gli stessi risultati di quelli degli altri paesi: questo fatto avrebbe danneggiato il sistema economico poiché privo di una forza lavoro specializzata. Iniziarono così delle analisi statistiche internazionali sul livello di preparazione degli studenti che si occupavano di materie STEM con i test PISA e TIMSS, che rivelarono la presenza di un’alta percentuale di allievi non abbastanza preparati. Dopo aver concluso diverse analisi sui problemi del sistema scolastico, si elaborò una migliore strategia di preparazione didattica per renderli più preparati per il mercato del lavoro e per l’istruzione universitaria. 

 

Perché è importante l’educazione STEM? 

La parola chiave è integrazione. L’educazione STEM non insegna discipline in blocchi di materie indipendenti ma le lezioni sono interdisciplinari con progetti e indagini mirate. Non si insegna solo la matematica o solo scienza in maniera separata ma vengono insegnate insieme e in modo complementare, così da completare entrambe le conoscenze con i metodi e gli apprendimenti dell’una e dell’altra disciplina. Le materie STEM prendono esempio dal modo in cui lavoriamo e risolviamo i problemi nella nostra vita quotidiana, trasformando questo metodo in istruzione e apprendimento. Con le STEM insegniamo le abilità nel modo in cui verranno utilizzate nella forza lavoro e nel mondo reale. E’ importantissima la capacità di lavoro di gruppo: pensando ad architetti, ingegneri o medici si capisce subito che i soggetti non lavorano mai da soli ma anzi sono intrecciati in modo pratico.
STEAM: per i bambini delle scuole primarie, la componente artistica garantisce l’aspetto dell’apprendimento facilitato, diminuendo le “dimenticanze” delle lezioni.

Le materie STEM facilitano i metodi applicativi della vita reale!

 

Pro e contro dell’educazione STEM

Pro:                

  • Sono interdisciplinari
  • Sviluppano un set di conoscenze e competenze trasversali
  • Valorizzano il lavoro di gruppo
  • Facilitano la memorizzazione di informazioni 
  • Favoriscono la partecipazione attiva alle lezioni
  • Propongono laboratori con esperimenti, nuove tecnologie e metodi di insegnamento innovativi

Contro: 

  • Mancano risorse e finanziamenti per la formazione degli insegnanti 
  • Lotta al sistema di valutazione e voti poiché spesso demotivano l’innovazione, creatività e capacità di pensiero critico e problem solving 
  • Piani di lezioni più complicati rispetto a quelle tradizionali
  • Molti insegnanti non sono interessati a queste discipline e preferiscono delle lezioni più stereotipate 

Le materie STEM promuovono la creatività! Il metodo

Il pensiero STEM è affine alle menti dei bambini e il modo migliore per favorire l’interesse verso questo discipline è incoraggiare la curiosità stimolando i bambini a fare domande, esplorare e giocare durante lo studio. Bisogna quindi adottare una didattica attiva ed esperienziale. Nel modello STEAM International gli studenti vengono educati al problem solving creativo attraverso la soluzioni di idee, prodotti e servizi. E’ sottinteso che per fare questo si deve avviare una profonda revisione delle modalità didattiche e dei tempi di studio secondo questo triplice schema: 

  • CL – Core Lessons: lezioni e attività di Scienze, Tecnologia, Matematica, Arte e Studi sociali, Linguaggi e Arti performative
  • CC – Crash Courses: proporre corsi sull’analisi di applicazioni avanzate di un determinato sapere, in diversi settori produttivi o servizi.
  • ALL – Action Learning Labs: tre progetti incentrati su un’area specifica e con grande attenzione alla ricaduta sociale e al senso del progetto: meccanica, prodotti digitali, prodotti della bio-ingegneria oppure sui servizi sostenibili.

 

STEM, ricerche per il lavoro e…sono davvero discipline solo “da uomini”?

Molti ricercatori utilizzarono il termine STEM per definire un approccio interdisciplinare:gli studenti vengono guidati nella creazione di legami tra le nozioni apprese dallo studio e la realtà. Questo processo li prepara sistematicamente alla new economy e, più in generale, si parla di STEM occupation. Un gruppo di funzionari, dopo diverse ricerche, ha inoltre individuato ben 96 professioni, comprendendo anche alcune figure lavorative appartenenti alle scienze sociali.
Dal 2000, molti paesi hanno iniziato a partecipare alle statistiche internazionali sulle competenze scientifico-matematiche degli studenti, attraverso ad esempio i test PISA citati prima. Il dato non parla solo del livello di preparazione degli studenti ma anche sulla percentuale di persone che scelgono i percorsi di studio STEM. Inoltre, ci sono importantissimi dati sulla propensione di diversi gruppi sociali sottorappresentati, come le donne. Nonostante la percentuale di persone che scelgono delle lauree STEM sia in aumento, in alcuni paesi esistono dei divari importanti tra uomini e donne e tra diversi gruppi etnici. Altre ricerche statunitensi, hanno mostrato che le donne tendono a completare gli studi in media con voti più alti sia nelle materie umanistiche che scientifiche, valore da non sottovalutare data la prevalenza di maschi negli studi universitari STEM. Infatti solo il 38% delle studentesse scelgono lauree STEM. In Italia, il ministero dell’Istruzione finanzia dal 2018 alcuni interventi per incentivare le iscrizioni femminili alle lauree scientifiche, tra cui maggiori risorse agli istituti e sconti sulla retta per le matricole.
Diversi studiosi sottolineano che le differenze nell’apprendimento tra uomini e donne sono in sostanza nulle ma esistono dei veri e propri stereotipi di genere: si tende a pensare che i maschi siano più naturalmente portati alla matematica rispetto alle femmine e quest’idea influenza negativamente le scelte delle donne, fin dall’età della scuola primaria. 

 

Insomma, le materie STEM per noi dello Stripes Digitus Lab vanno contro ogni stereotipo! Bambini e bambini sperimentano nei nostri laboratori la robotica educativa e, con il coding e lo sviluppo del pensiero computazionale, riportano tutti egualmente dei grandi risultati!
Naviga nel sito per scoprire i nostri corsi a tutto STEM! 


DigitusLabCampusParty_19luglio

 

 

 

 

Vieni a trovarci nell’area experience di campus party - fiera Milano Rho

Giovedì 19 luglio
Dalle 10.30 alle 12.30
iscrizioni: digituslab@pedagogia.it

 Scopriamo le emozioni con Thymio
   8/14 anni

Scopriamo Thymio e i suoi 6 stati di base che utilizzeremo per mettere in scena delle situazioni di conflitto o collaborazione. Mettiamo in gioco le nostre emozioni e la nostra curiosità.

Sviluppato dall’Ecole politecnique de Lousanne, Thymio è un piccolo robot
educativo adatto dai 6 ai 99 anni che permette di scoprire l’universo della
robotica e insegna il linguaggio dei robot.

Centro Internazionale di Ricerca e Innovazione
sulla Robotica Educativa e le Tecnologie Digitali
www.digituslab.it - digituslab@pedagogia.it


Verso l'Infinito e oltre con Arduino

Fascia età
14-18 anni

Partecipanti
20/25

Durata:
2,5 ORE per una gita di mezza giornata

 

Strumento

Arduino

Una scheda programmabile, in grado di interagire direttamente con i dispositivi elettronici (es: motori, sensori, led etc.). Contiene tutto il necessario per potersi interfacciare ed espandersi attraverso l’uso di schede esterne (shield). Gli impieghi alla portata di questo dispositivo spaziano in diversi campi (stampa 3D, domotica, robotica etc.)

 

Attività

Arduino sa... far splendere le stelle

Nel primo incontro ragazzi e ragazze impareranno che cosa è Arduino, come funziona e si sperimenteranno nella creazione di un primo progetto di assemblaggio e accensione di led per ricreare un cielo stellato

Arduino sa... far suonare l'universo

Nel secondo incontro ragazzi e ragazze si cimenteranno nella creazione di un progetto che gli permetterà tramite la creazione di una tastiera di far suonare stelle e pianeti assemblati con vari materiali di uso comune che conducono elettricità ricreando un vero e proprio sistema solare in scala.

Arduino show

Nell’ultima mezzora verrà creata un’installazione artistica con i risultati dei due laboratori.

 

Obiettivi

  • Sviluppare competenze informatiche di base
  • Apprendere le prime basi della programmazione informatica in codice e a blocchi
  • Affinare la motricità fine
  • Implementare le competenze creative e di immaginazione

 

Ideale per
Creare il proprio universo digitale


Al museo con…scratch!

Fascia età
14-16 anni

Durata
3 ore per una gita di mezza giornata o di una giornata intera

Partecipanti
20/25

 

Strumenti

Scratch

Un ambiente di programmazione gratuito, con un linguaggio di programmazione di tipo grafico adatto per studenti della primaria e delle scuole secondarie di primo e secondo grado. È progettato per l’insegnamento delle basi della programmazione informatica ed utilizzabile per attività educative e creative.

 

Attività

Ai partecipanti verrà proposta una iniziale introduzione ai comandi di base di Scratch e dell’interfaccia di lavoro, sfondi e sprite.

Ogni partecipante potrà scegliere un luogo da visitare e un personaggio di Scratch e dargli vita animandolo e facendogli compiere differenti azioni.

Bambini e bambine verranno poi invitati a costruire una storia interattiva con una guida che li accompagna nel luogo scelto.

 

Obiettivi

  • Acquisizione di competenze informatiche di base
  • Acquisizione di competenze di programmazione informatica attraverso il Coding
  • Creazione di un ambiente e di un personaggio virtuale
  • Favorire la creatività e le capacità di immaginazione
  • Sviluppare capacità di problem solving

 

Ideale per
Chi ama le visite virtuali


Al museo con…scratch!

Fascia di età
11-13 anni

Durata
3 ore per una gita di mezza giornata o di una giornata intera

Partecipanti
20/25

Strumenti

Scratch

Un ambiente di programmazione gratuito, con un linguaggio di programmazione di tipo grafico adatto per studenti della primaria e delle scuole secondarie di primo e secondo grado. È progettato per l’insegnamento delle basi della programmazione informatica ed utilizzabile per attività educative e creative.

Attività

Ai partecipanti verrà proposta una iniziale introduzione ai comandi di base di Scratch e dell’interfaccia di lavoro, sfondi e sprite.

Ogni partecipante potrà scegliere un luogo da visitare e un personaggio di Scratch e dargli vita animandolo e facendogli compiere differenti azioni.

Bambini e bambine verranno poi invitati a costruire una storia interattiva con una guida che li accompagna nel luogo scelto.

Obiettivi

  • Acquisizione di competenze informatiche di base
  • Acquisizione di competenze di programmazione informatica attraverso il Coding
  • Creazione di un ambiente e di un personaggio virtuale
  • Favorire la creatività e le capacità di immaginazione
  • Sviluppare capacità di problem solving

Ideale per
Chi ama le visite virtuali


Letteratura Robotica

Fascia età
11-13 anni

Partecipenti
20/25 divisi in gruppi

 

Durata
3 ore per una gita di mezza giornata o una giornata

 

Strumento

Thymio

Sviluppato dall’ Ecole politecnique de Lousanne, Thymio è un piccolo robot educativo adatto dai 6 ai 99 anni che permette di scoprire l'universo della robotica e insegna il linguaggio dei robot. Con Thymio, le basi della robotica e della programmazione diventano nozioni che ognuno può scoprire, indipendentemente dall'età.

 

Attività

Dopo una prima parte di scoperta autonoma e osservazione dello strumento ragazzi e ragazze verranno accompagnati in un percorso di conoscenza dei 6 di base del robot Thymio che rappresentano 6 comportamenti umani.

In seguito, verrà loro presentata un’opera letteraria e ad ogni gruppo verrà affidato una sequenza dell’opera che dovrà essere sviluppata creando una scenetta di circa 5 minuti che abbia come protagonisti i bambini e i robot. I gruppi si occuperanno di scrivere un piccolo copione, preparare la scena, creare le mascherine da applicare sui robot. Al termine ogni scena verrà ripresa con una telecamera e verrà creato un video unico della rappresentazione che verrà dato ad ogni partecipante.

 

Obiettivi

  • Avvicinare i ragazzi alle opere letterarie studiate a scuola
  • Implementare le competenze creative e di immaginazione

 

Ideale per
Mettere in scena i classici divertendosi


Verso l'Infinito e oltre con Arduino

Fascia età
11-13 anni

Partecipanti
20/25

 

Durata
2,5 ORE per una gita di mezza giornata

 

Strumento

Arduino

Una scheda programmabile, in grado di interagire direttamente con i dispositivi elettronici (es: motori, sensori, led etc.). Contiene tutto il necessario per potersi interfacciare ed espandersi attraverso l’uso di schede esterne (shield). Gli impieghi alla portata di questo dispositivo spaziano in diversi campi (stampa 3D, domotica, robotica etc.)

 

Attività

Arduino sa... far splendere le stelle

Nel primo incontro bambini e ragazzi impareranno che cosa è Arduino, come funziona e si sperimenteranno nella creazione di un primo progetto di assemblaggio e accensione di led per ricreare un cielo stellato

Arduino sa... far suonare l'universo

Nel secondo incontro bambini e ragazzi si cimenteranno nella creazione di un progetto che gli permetterà tramite la creazione di una tastiera di far suonare stelle e pianeti assemblati con vari materiali di uso comune che conducono elettricità ricreando un vero e proprio sistema solare in scala.

Arduino show

Nell’ultima mezzora verrà creata un’installazione artistica con i risultati dei due laboratori.

 

Obiettivi

  • Sviluppare competenze informatiche di base
  • Apprendere le prime basi della programmazione informatica in codice e a blocchi
  • Affinare la motricità fine
  • Implementare le competenze creative e di immaginazione

 

Ideale per
Creare il proprio universo digitale