Programmi dei Corsi ordinari della Classe di Scienze
Introduzione
Il fine dei corsi ordinari è quello di integrare ed elevare la qualità e il livello della preparazione universaria di allieve e allievi, sviluppandone lo spirito critico. In linea generale, i corsi sono concepiti secondo modalità didattiche che si discostano da quelle dei corsi di laurea e di laurea magistrale delle università: dando per acquisito l’insieme di nozioni e abilità che allieve e allievi ricavano dalla frequenza delle università di riferimento, si è in grado di dedicare la didattica della Scuola all’approfondimento di tematiche e metodologie.
La specificità del modello formativo della Normale è l'integrazione tra didattica e ricerca, che costituisce l’asse portante del percorso di studi. La vita di allieve e allievi è improntata a un confronto costante sia con colleghi e colleghe senior e allieve e alllievi PhD, sia con il corpo docente. La vita collegiale favorisce il costante scambio di opinioni e di intuizioni, concretizzando la visione della Scuola come un grande laboratorio di idee.
Allieve e allievi normalisti devono seguire contemporaneamente gli insegnamenti dei corsi di laurea dell’Università a cui sono iscritti (Pisa o Firenze) e quelli impartiti in Normale: insegnamenti, seminari, esercitazioni di laboratorio nonché periodi di studio, stage e tirocini presso istituzioni di elevata qualificazione e altre attività volte ad arricchire la sua formazione. Sono inoltre previsti corsi di lingua straniera, che promuovono la capacità di orientarsi nella lettura della bibliografia scientifica e rafforzano le competenze necessarie al dialogo con colleghi e docenti stranieri, la cui presenza alla Scuola è favorita da accordi di scambio e da inviti per conferenze e cicli di lezioni.
Naturalmente, nelle tre strutture accademiche l’affinamento di tali competenze si declina poi in maniera diversa a seconda delle peculiarità delle discipline.
Oltre all’accesso alla biblioteca, ai laboratori e alle strutture di calcolo della Normale, ad allievi e allieve viene offerto gratuitamente l’alloggio presso i vari collegi, il servizio mensa e il rimborso delle tasse universitarie dell’Università di Pisa e dell'Università di Firenze, nonché finanziamenti per la mobilità presso altre sedi italiane ed estere per scuole estive, tirocini e altre attività formative.
Le allieve e gli allievi che hanno soddisfatto gli obblighi didattici previsti dal regolamento interno del primo triennio conseguono il diploma di primo livello, mentre le allieve e gli allievi entrati in Normale al quarto anno, che hanno soddisfatto gli obblighi didattici del biennio magistrale, conseguono il diploma di secondo livello, equiparato a un master di II livello.
Allieve e allievi entrati al primo anno, al termine del percorso quinquennale, conseguono il Diploma di licenza, equiparato anch’esso ad un master di II livello.
Corsi Ordinari della Classe di Scienze
Nella Classe di Scienze i corsi dei primi anni presentano sistematicamente contenuti più avanzati di quelli universitari per la presenza di una intensa attività di risoluzione di esercizi svolta sia durante le lezioni che in autonomia e per il maggior grado di coinvolgimento personale realizzato anche attraverso attività di tutoraggio. I corsi a livello magistrale hanno carattere più monografico e specializzato, rappresentano tipicamente un avviamento alla ricerca e sono spesso frequentati sia da studenti della laurea magistrale sia del dottorato, favorendo l'incontro dei primi con i secondi in una prospettiva di avvicinamento alla ricerca.
Scienze biologiche
Il corso ordinario in Scienze Biologiche della Scuola Normale Superiore si articola in un primo triennio corrispondente alla laurea di primo livello e in un secondo biennio corrispondente alla laurea magistrale, ed è integrato con i corsi di studio in Scienze Biologiche presso l'Università di Pisa. L'intero percorso si distingue per una forte impronta interdisciplinare e quantitativa, combinando una solida formazione nei fondamenti della biologia con l'approfondimento di strumenti avanzati di analisi provenienti dalla matematica, dalla fisica, dalla bioinformatica e dall'intelligenza artificiale.
Nel primo triennio vengono affrontati, con un livello di approfondimento superiore rispetto ai corsi universitari standard, alcuni temi fondamentali delle scienze della vita, come la biologia molecolare della cellula e la neurofisiologia, integrati da corsi di fisica e matematica pensati per fornire gli strumenti analitici indispensabili a una comprensione moderna dei sistemi biologici con modelli quantitativi. Corsi introduttivi di bioinformatica e intelligenza artificiale permettono allo studente di iniziare ad affrontare criticamente l’analisi dei dati biologici complessi, mentre due corsi di laboratorio forniscono competenze essenziali nell’attività sperimentale di biologia cellulare, biologia molecolare e fisiologia.
Il secondo biennio, corrispondente alla laurea magistrale, prevede corsi avanzati e specialistici su sistemi biologici complessi e neuroscienze come neurofisiologia, neurogenomica, cellule staminali, bioinformatica avanzata e machine learning per le scienze della vita, oltre a corsi di biofisica molecolare e fisica quantistica orientati alla biologia. Gli studenti preparano un Colloquio, di natura specialistica, volto a sviluppare capacità di analisi e autonomia nello studio di un problema scientifico avanzato. Questo percorso culmina nel secondo anno con la redazione della tesi di laurea magistrale.
Nel suo complesso, il corso ordinario in Scienze Biologiche mira a consolidare e ampliare la preparazione accademica attraverso un’offerta didattica di alto livello e fortemente interdisciplinare, stimolando la capacità di ricerca autonoma e l’approccio critico. Il percorso è pensato per preparare studenti motivati a intraprendere studi di dottorato e carriere in ambiti di ricerca di frontiera nella biologia molecolare e nelle neuroscienze.
Chimica e Geologia
Il corso ordinario in Chimica e Geologia è articolato in un triennio corrispondente alla laurea di primo livello ed un biennio corrispondente alla laurea magistrale. E’ un corso della Classe di Scienze della Scuola Normale Superiore integrato e complementare rispetto ad i corrispondenti corsi di studio dell’Università di Pisa, da cui segue che le allieve ed allievi della Scuola risultano necessariamente anche iscritte/i contemporaneamente all’Università di Pisa (laurea triennale o magistrale). Si viene ammessi al primo o al quarto anno a seguito di un concorso con esami scritti ed orali rispettivamente in matematica/fisica e chimica o in chimica.
Il primo triennio, in parte comune con i corsi in Matematica e in Fisica, intende fornire alle allieve ed agli allievi gli strumenti di base delle scienze naturali quantitative ed offrire loro corsi di approfondimento su alcuni ambiti della chimica, in particolare chimica fisica e chimica teorica e computazionale. Inoltre, in questo periodo ad allieve ed allievi del corso viene offerta una prima introduzione agli ambiti di ricerca scientifica di interesse dei docenti della Scuola Normale Superiore.
Nel successivo biennio, in cui la scelta dei corsi è più libera e variegata, didattica e ricerca sono ancora più strettamente legate e si approfondiscono tematiche avanzate in vari settori della chimica, prevalentemente argomenti di chimica fisica e chimica teorica e computazionale. Allieve ed allievi sono coinvolti in attività individuali presso gruppi di ricerca e laboratori su temi di loro interesse ed a conclusione del biennio conseguono il diploma di licenza discutendo pubblicamente un argomento di ricerca.
Il corso ordinario in Chimica e Geologia prepara sia al proseguimento degli studi a livello dottorale, sia ad attività professionali altamente qualificate presso aziende ed enti di ricerca, in Italia e all’estero.
Fisica
Il corso ordinario in Fisica, articolato in un triennio corrispondente alla laurea di primo livello ed un biennio corrispondente alla laurea magistrale, è un corso della Classe di Scienze della Scuola Normale Superiore, integrato con i rispettivi corsi di studio del Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa. Si viene ammessi al primo o al quarto anno a seguito di un concorso con esami scritti ed orali rispettivamente in matematica e fisica o in fisica.
Il primo triennio, in parte comune con i corsi in Matematica e in Chimica, intende da un lato fornire alle allieve e agli allievi gli strumenti di base delle scienze naturali quantitative e dall’altro stimolare la loro crescita personale: insegnamenti istituzionali di ampio respiro sono accompagnati da una prima introduzione agli ambiti di ricerca coltivati presso la Scuola.
Nel successivo biennio, in cui la scelta dei corsi è più libera e variegata, didattica e ricerca sono ancora più strettamente legate e si approfondiscono tematiche avanzate in vari settori della fisica: dalla struttura della materia alle scienze e tecnologie quantistiche, dalla fisica sperimentale delle interazioni fondamentali alla fisica teorica, dall’astrofisica alla cosmologia. Allieve ed allievi sono altresì coinvolti in attività individuali presso gruppi di ricerca e laboratori su temi di loro interesse (i cosiddetti “colloqui”, una sorta di piccole tesi), e a conclusione del biennio conseguono il diploma di licenza discutendo pubblicamente un argomento di ricerca. Oltre a seguire queste attività formative, normaliste e normalisti sono anche iscritte/i contemporaneamente ai rispettivi corsi di studio dell’Università di Pisa (laurea triennale in fisica, laurea magistrale in fisica). Soprattutto, normaliste e normalisti vivono questi anni di intensi studi a stretto contatto tra loro e col corpo docente della Scuola in uno scambio quotidiano di idee ed esperienze.
Il corso ordinario in Fisica prepara sia al proseguimento degli studi a livello dottorale, sia ad attività professionali altamente qualificate presso aziende ed enti di ricerca, in Italia e all’estero.
Matematica e informatica
Il corso ordinario di Matematica e Informatica della Scuola Normale Superiore si articola in un primo triennio corrispondente alle lauree di primo livello e un secondo biennio corrispondente alle lauree magistrali, ed è integrato con tali corsi di studio in Matematica ed Informatica presso l'Università di Pisa.
I corsi del primo triennio sono parzialmente in comune col corso ordinario in Fisica ed hanno un marcato carattere fondativo. Vengono approfonditi ed ampliati alcuni temi toccati nei corsi universitari tradizionali, anche col supporto di un'intensa attività di esercitazione. Al terzo anno, oltre a preparare una tesi di laurea di primo livello presso l'Università di Pisa, gli studenti devono sostenere un Colloquio in cui studiano un tema avanzato sotto la guida di un docente.
I corsi del secondo biennio sono più specializzati ed a scelta dello studente e sono frequentati anche da studenti di perfezionamento e dottorato; questi corsi rappresentano spesso un avviamento alla ricerca nei vari temi di Matematica sviluppati alla Scuola, come l'Algebra e la Geometria, l’Analisi Matematica e la Probabilità, l'Analisi Numerica, la Fisica Matematica e la teoria dei sistemi dinamici, l'Intelligenza Artificiale e le applicazioni in campo finanziario ed economico. Al primo anno del secondo biennio è richiesta la preparazione di un secondo Colloquio, in cui lo studente entra ancor di più nell'ottica dello studio di un problema avanzato sotto la guida di un docente; culminando poi l'anno successivo nella preparazione della tesi di laurea magistrale.
Nel suo complesso quindi il corso ordinario in Matematica e Informatica si pone inizialmente l'obiettivo di consolidare la formazione universitaria per mezzo di alcuni corsi un po' più avanzati e di esercitazioni molto impegnative; stimolando poi gli studenti, anche tramite i due Colloqui del terzo e quarto anno, ad intraprendere studi avanzati su temi più specializzati, in preparazione di un'attività di ricerca per coloro che intendono proseguire con un corso di dottorato.