Workshop sui fenomeni parametrici
Stand #19
Presentiamo un approccio flipped classroom all'insegnamento dei fenomeni parametrici. Attraverso esperimenti simulati, letture ed esercizi analitici guidati, gli studenti costruiscono una profonda comprensione dei complessi fenomeni non lineari che appaiono in molti campi della fisica e dell'ingegneria. In una mostra di poster, ogni partecipante presenta una manifestazione particolare di un modello fisico molto generale.
Autori
Antonio Strkalj, D-PHYS, Istituto di fisica teorica
Dr. Alexander Eichler, D-PHYS, Fisica degli Spin
Prof. Dr. Oded Zilberberg, D-PHYS, Istituto di Fisica Teorica
Astratto
L'obiettivo generale del corso era "Gli studenti possono comprendere i fenomeni parametrici sia a livello teorico che sperimentale". Con questo obiettivo in mente, volevamo far sperimentare agli studenti un assaggio "pratico" dei metodi utilizzati nell'analisi di vari sistemi fisici contemporanei, in cui i fenomeni parametrici giocano un ruolo importante. Ci siamo trovati di fronte ai seguenti dilemmi: per mostrare la natura ubiquitaria dei fenomeni, avremmo dovuto insegnare i fondamenti di un'ampia varietà di piattaforme fisiche, mentre il corso si concentra sui metodi analitici e numerici universali utilizzati nell'analisi di tali sistemi. Inoltre, molti di questi metodi sono trattati in libri ben scritti e non pensavamo che il processo di copiatura delle informazioni da una lavagna avrebbe fornito l'esperienza di apprendimento profondo che stavamo cercando. La nostra soluzione a questi dilemmi prevedeva la seguente struttura del corso: (i) per affrontare la natura ubiquitaria dei fenomeni parametrici, a ogni studente veniva assegnato un sistema fisico da analizzare durante il semestre. Lo studente poteva quindi applicare i metodi matematici e numerici universali insegnati nel corso al suo sistema e condividere la manifestazione specifica delle sue previsioni con il resto della classe durante le ore di corso (quando si lavorava in coppia) e nella valutazione finale (in cui ogni studente presentava il suo progetto in una sessione di poster); (ii) la consegna del materiale del corso prevedeva la lettura graduale e puntuale di capitoli selezionati di diversi libri ed esercizi guidati durante le ore di corso che enfatizzavano l'applicabilità dei metodi matematici. Abbiamo fornito l'infrastruttura con cui applicare i metodi analitici e numerici discussi nei capitoli dei libri durante le ore di corso guidate. Argomenti concettuali e sfide sono stati discussi settimanalmente durante le sessioni intermedie di consolidamento.
Riteniamo che questo approccio abbia fornito ai nostri studenti un'ampia serie di strumenti che sono stati "appresi in profondità" attraverso la ripetizione e l'esercizio. Questo metodo può essere facilmente adottato da un'ampia varietà di corsi avanzati di medie dimensioni in cui gli studenti hanno già appreso alcune abilità di autoapprendimento.
