Laurea magistrale in Matematica

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Comprensione del carattere sperimentale della Fisica e della sua metodologia. Apprendimento dei metodi per la trattazione dei dati sperimentali, valutazione degli errori di misura per misure dirette ed indirette e verifica empirica di dipendenza funzionale tra due osservabili fisiche. Capacità di effettuare semplici misure di laboratorio nell’ambito della Fisica Classica (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica), di elaborare i dati ottenuti e di stendere la relativa relazione.

INDICATORI DI DUBLINO (in riferimento al Regolamento Didattico di Ateneo, descrittori europei del titolo di studio- "descrittori di Dublino", http://www.study-in-italy.it/php4/scheda_corso.php?ambiente=googol&anno=2009&corso=1214981):

Conoscenza e comprensione Il corso, rivisitando argomenti di fisica di base per presentarne poi la verifica sperimentale, permette di conoscere meglio il metodo scientifico (obiettivo 4). Inoltre la necessità di analizzare i dati sperimentali rafforza le competenze computazionali e informatiche (obiettivo 6); le esperienze vengono introdotte e svolte in un contesto che favorisca l'applicazione di conoscenze sistematiche sui processi di insegnamento e di apprendimento (obiettivo 7)

Capacità di applicare conoscenza e comprensione L'attività di laboratorio permette di imparare ad affrontare i problemi in nuovi contesti (obiettivo 1) e di comprendere nuovi problemi riconoscendone gli aspetti essenziali (obiettivo 2); permette inoltre di progettare studi sperimentali e di analizzarne i risultati (obiettivo 7) e di e di trasferire le abilità matematiche in contesti non-matematici (obiettivo 8);

Autonomia di giudizio (making judgements) Le attività di laboratorio,comprensive di analisi e critica dei risultati ottenuti, permettono agli studenti di costruire e sviluppare argomentazioni logiche con una chiara identificazione del ruolo delle ipotesi e della potenzialita` delle conclusioni (obiettivo 1) e li rende in grado di riconoscere dimostrazioni corrette e di individuare ragionamenti errati o incompleti, eventualmente correggendoli o completandoli (obiettivo 2); sviluppano altresì esperienza di lavoro di gruppo, pur sapendo anche lavorare autonomamente (obiettivo 6) sono in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità organizzative (obiettivo 7).

Abilità comunicative la necessità di scrivere la relazione dell'attività svolta, discutendo i risultati raggiunti, sviluppa la capacità di argomentare e di trarre conclusioni con chiarezza e accuratezza, con formulazioni consone al pubblico cui si rivolgono, sia esso composto da studenti o da colleghi, sia in forma scritta che orale (obiettivo 1) e di relazionare in forma scritta e orale su risultati ottenuti in modo autonomo (obiettivo 2)

Capacità di apprendimento l'attività di laboratorio, svolta anche in gruppo e con la necessità di adattarsi alle problematiche sperimentali, sviluppa una mentalità flessibile che favorisce l'inserimento negli ambienti di lavoro, adattandosi facilmente a nuove problematiche (obiettivo 1)

Saper effettuare semplici misure di Fisica, saper trattare i dati raccolti, saper redigere una relazione di laboratorio.

L'insegnamento avviene secondo modalità tradizionali, con lezioni frontali teoriche in aula ed attività pratica in laboratorio, durante le quali gli studenti sono divisi in piccoli gruppi adatti all'esecuzione delle esperienze 

L'apprendimento viene verificato in primo luogo attraverso la stesura della relazione relativa a due delle nove esperienze di laboratorio effettuate.
 Successivamente viene verificata la conoscenza e la comprensione della teoria relativa ai metodi di analisi dati presentati durante le lezioni in aula. L'esame è orale e richiede la capacità  di presentare, caratterizzare e giustificare i metodi di analisi dei dati sperimentali effettivamente utilizzati nella relazione scritta, per proseguire poi con una discussione più generale sul significato delle metodologie utilizzabili.

 

Lezioni in aula

Il metodo sperimentale: confronto teoria-esperimento. Errori sistematici ed errori casuali.

Valutazione dell’errore casuale nel caso di una singola misura. Variabili stocastiche,

misure ripetute e valor medio empirico. Valutazione dell’errore nel caso di poche misure e di molte misure: distribuzione gaussiana e sue proprietà, distribuzione della variabile valor medio empirico.

Significato statistico dell’errore; cifre significative.

Test di confronto fra valore sperimentale e valore atteso e test di compatibilità fra misure sperimentali diverse nel caso di campioni piccoli e grandi.

Correlazione fra grandezze fisiche e verifica dell’esistenza di una dipendenza funzionale: metodo dei minimi quadrati e test del Chi-quadro.

Esercitazioni in laboratorio

Misure di grandezze fisiche e realizzazione di esperimenti di fisica classica con trattazione dei dati raccolti. 

Taylor – Introduzione alla teoria dell’errore - Zanichelli