I sensori di smartphone e tablet nella didattica delle Scienze fisiche

Oggi si parla di didattica 2.0 e dell'uso degli smartphone in classe, ma uno smartphone ha dentro di sè una vero e proprio laboratorio di fisica, con esso è possibile condurre significative esperienze scientifiche.
Il progetto è nato dal fatto che nel nostro laboratorio non esiste una strumentazione che rilevi il campo magnetico, un sensore di moto , un barometro, tanto per fare degli esempi. SI è cercato di realizzare esperimenti scientifici dove lo smartphone avesse un ruolo fondamentale: strumento di misura, strumento per l'analisi la raccolta e la gestione dei dati.
Gli studenti coinvolti erano del primo e secondo anno di un indirizzo tecnico agrario e sono stati suddivisi in gruppi da quattro, ognuno con un suo ruolo. La metodologia seguita è l’IBSE declinata nelle 5 E: Engagement, Explore, Explain, Elaborate, Evaluate. Agli studenti è stato chiesto di ideare un setup sperimentale dove lo smartphone venisse utilizzato quale strumento di misura .
Il 90% degli studenti aveva un proprio tablet o smartphone. Lo smartphone ha permesso una esplorazione dei fenomeni fisici a 360 gradi, diventando non solo uno strumento di misura, ma anche un dispositivo con il quale ricercare informazioni, condividere dati, analizzarli.
Durante le attività di laboratorio gli studenti potevano registrare video o scattare foto con il loro cellulare, potevano condividere informazioni multimediali, scambiare opinioni con altri gruppi, condividere dati sui social network. Il docente aveva il compito di regia delle attività, di porre domande stimolo e interveniva solo quando si creavano situazioni di stallo (soprattutto nella ricerca di articoli o nell’aspetto formale matematico del problema fisico).
Lo spazio fisico dove sono state svolte le attività è il laboratorio di fisica della scuola, gli studenti avevano sia postazioni di laboratorio sia un’aula di informatica. Gli incontri erano settimanali di 2 ore e la durata del progetto è stata di 4 mesi. All’inizio di ogni lezione, in circa 15 minuti, ogni gruppo di lavoro raccontava l’avanzamento del proprio progetto e con gli altri gruppi ed il docente si discutevano le strategie risolutive da attuare.
Gli alunni erano liberi di muoversi e potevano portarsi liberamente materiale da casa utile ai fini dell’esperimento (cacciaviti, scotch etc.).
La valutazione del lavoro è avvenuta sia in itinere (si è valutata la competenza in atto), sia sul prodotto finale (il set-up sperimentale, la relazione multimediale).
Nel progetto sono state condotti i seguenti esperimenti utilizzando i sensori di smartphone e tablet:
misura della velocità del suono utilizzando una cannuccia per bere (anche al variare della temperatura)
Interferenza e diffrazione acustica
Effetto Doppler acustico
Leggi dei gas
Campo magnetico
legge di biot Savart
Misura dell'accelerazione di gravit (facendo cadere uno smartphone)
Smartphone e sport (analisi cinematica del moto, di corpi che ruotano in un parco giochi)
radioattività
Pressione e temperatura
Analisi dei dati e confronto con il modello teorico