Scuola di Fisica con Arduino e Smartphone - Seconda Edizione

La seconda edizione della Scuola di Fisica con Arduino e Smartphone si è svolta nei giorni dal 6 all'8 settembre 2017, sotto la direzione di Giovanni Organtini.
Hanno collaborato, in qualità di tutor, Massimiliano Viale, assegnista del Dipartimento di Fisica, Gabriele Galbato Muscio e Luca Gravina, studenti del corso di laurea in Fisica, e Stefano Petrocchi, tecnico dei laboratori didattici. Quattro insegnanti, che hanno partecipato alla I edizione della scuola, hanno avuto in questa il ruolo di tutor: Sandra Amatiste, Susanna Giansanti, Luisa Grana e Francesca Sartogo.

Come nell'edizione 2016, anche questa si è tenuta presso il FabLab della Fondazione Mondo Digitale, in Via del Quadraro 102 e con la collaborazione dell'INFN.
La Scuola di Fisica con Arduino e Smartphone è un'attività full immersion nell'uso delle moderne tecnologie per l'esecuzione di esperimenti di fisica, il cui obiettivo diretto è quello di formare gli insegnanti affinché possano a loro volta insegnare ai loro alunni come usare queste tecnologie per eseguire esperimenti e misure, con lo scopo di incrementare la pratica del laboratorio e introdurre il coding e l'IoT nelle classi della scuola secondaria.
La prima giornata della scuola è stata dedicata, come ormai prassi, a lezioni frontali sulla programmazione di Arduino e sull'uso di App per smartphone utili per l'esecuzione di misure di fisica. In particolare è stata introdotta l'App PHYPHOX, sviluppata da fisici dell'Università di Aachen. La giornata si è conclusa con l'elaborazione dei progetti di massima degli esperimenti da realizzare.
Agli insegnanti partecipanti infatti è stato richiesto di progettare e di realizzare un esperimento di fisica usando le tecniche apprese. La realizzazione dell'esperimento ha occupato tutta la seconda giornata, iniziata con una sessione di shopping presso un negozio di casalinghi, dove si possono trovare molti oggetti di uso comune utili a realizzare misure. La delegazione di insegnanti ha visitato il negozio e ha acquistato il materiale necessario, poi è tornata nel FabLab dove, con l'aiuto dei maker della Fondazione, ha costruire gli apparati necessari ed eseguire gli esperimenti.
La messa a punto di tutti gli esperimenti è stata fatta la mattina della terza giornata, mentre il pomeriggio è stato dedicato alla loro illustrazione. Al termine della scuola i partecipanti hanno ricevuto un template per documentare le esperienze condotte. La documentazione sarà pubblicata qui.

Alla scuola del 2017 è intervenuto, grazie al supporto dell'INFN, David Cuartielles, co-fondatore di Arduino, per sottolineare il carattere internazionale e l'importanza che la scuola va acquisendo già dalla prima edizione del 2016.
La partecipazione alla scuola da parte degli insegnanti è stata entusiastica. Grande collaborazione tra i gruppi, com'è nello spirito maker, e tantissima voglia di fare. Nel corso dell'evento sono stati realizzati i seguenti esperimenti.

  • La determinazione della legge del moto lungo un piano inclinato impiegando un sensore ultrasonico e uno smartphone.
  • La misura dello spostamento Doppler, usando due smartphone e una cassa acustica bluetooth.
  • Una misura del coefficiente di attrito statico attraverso la non conservazione dell'energia meccanica realizzata costruendo un traguardo ottico con due laser e due sensori d'intensità luminosa per la misura delle velocità. Una misura dell'attenuazione dell'intensità luminosa con la distanza della sorgente.
  • La determinazione sperimentale dell'andamento esponenziale della luce trasmessa da una lastra di spessore variabile.
  • La dimostrazione della validità della seconda Legge di Newton attraverso un carrello vincolato a due molle di cui si misurava l'intensità della forza attraverso l'allungamento delle molle e l'accelerazione con un accelerometro.
  • La dipendenza del campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente in funzione di questa e della distanza da esso.
  • È stato infine realizzato un dispositivo indossabile (wearable) che permette di trasformare un moto circolare uniforme in moto armonico.

Un'interessante galleria fotografica è disponibile qui.