LICEO SCIENTIFICO STATALE "LEONARDO DA VINCI"
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Treviso, 27 gennaio 2015
Avviso n. 170
AGLI STUDENTI DELLE CLASSI QUARTE
AI DOCENTI DI FISICA E SCIENZE
OGGETTO: “Il cielo come laboratorio” edizione 2014-2015: progetto di ampliamento dell’offerta
formativa.
Come negli anni precedenti il progetto consiste in una serie di lezioni, sperimentazioni di fisica e
osservazioni astronomiche che permetteranno agli studenti di comprendere e applicare concetti avanzati
di fisica e astrofisica, attraverso un approfondimento dei programmi di studio della scuola superiore
caratterizzato da una marcata interdisciplinarità dei contenuti astronomici con i corsi di fisica, chimica e
matematica. Per alcuni ci potrà essere la possibilità di vivere un'esperienza di ricerca in astrofisica
insieme ai ricercatori dell'Osservatorio di Asiago con osservazioni astronomiche al telescopio seguite da
analisi quantitativa dei dati tramite specifici software, e di incrementare la loro esperienza nel produrre
articoli e presentazioni dei risultati scientifici che hanno ottenuto. È stato ideato dal Dipartimento di
Astronomia dell'Università di Padova con la collaborazione di un gruppo di laureati in Astronomia,
insegnanti di matematica e fisica alle scuole superiori.
Il progetto dallo scorso anno è rivolto agli studenti delle classi quarte delle scuole secondarie di secondo
grado, come esperienza culturale e di orientamento alla scelta universitaria.
Articolazione del Progetto:
Ciclo di 7 lezioni frontali da tenersi presso il liceo “G.Berto” di Mogliano Veneto (scuola Polo). Le
lezioni, della durata di 2 ore ciascuna, si svolgono nel pomeriggio, generalmente dalle 15.00 alle
17.00, nei laboratori multimediali o nell'Aula Magna del Liceo “Berto”. Iniziano a metà febbraio e
proseguono a cadenza mediamente settimanale fino ad aprile secondo un programma che nei
limiti del possibile terrà conto delle date già impegnate in altri progetti. Le Unità Didattiche
corrispondono a 6 lezioni che avranno una parte finale dedicata egli esercizi e test,
eventualmente da svolgere a casa. Tali unità didattiche sono state elaborate da una commissione
scientifica composta da insegnanti laureati in Astronomia e da docenti del Dipartimento di
Astronomia. I contenuti specifici delle lezioni sono stati rielaborati dai docenti dei corsi e, presso
il nostro polo, affiancati da test di esercitazione.
Organizzazione di almeno 1 lezione completamente dedicata agli esercizi e ai test.
Somministrazione del test scritto di selezione ad aprile 2015 per poter accedere agli stage
osservativi. Possono partecipare al test solo gli studenti che hanno frequentato almeno il 70%
delle 7 lezioni frontali. Al di là dell’arricchimento culturale offerto dalle lezioni, la possibilità di
partecipare alla parte sperimentale degli stage osservativi viene data ad un numero ridotto di
studenti che abbiano dimostrato un vero impegno; per tale motivo parteciperanno agli stage i 20
studenti classificati ai primi 20 posti della graduatoria regionale del test di selezione,
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indipendentemente dalla scuola di provenienza, e che abbiano totalizzato un punteggio pari ad
almeno il 70% del punteggio massimo del test. ll questionario a risposte multiple , preparato dai
docenti del Dipartimento, verte su tutti gli argomenti del corso e si svolge nelle sedi delle scuole
polo.
(vedi protocollo, http://dipastro.pd.astro.it/progettoeducativo/crediti-protocollo.pdf e vedi esempio
http://dipastro.pd.astro.it/progettoeducativo/esempio_test.pdf).
Per gli studenti selezionati partecipazione agli stage osservativi al telescopio da 122cm
dell'Osservatorio di Asiago da parte dell’Università di Padova. Gli studenti selezionati in tutti i test
svolti nelle varie sedi, per un totale di 20 studenti in tutta la regione Veneto, vengono divisi in 2
gruppi e ciascuno potrà usufruire di 3 notti di osservazione e/o attività di ricerca, da lunedì a
mercoledì compresi, con partenza giovedì mattina, nel settembre-ottobre 2015. Gli studenti in
stage saranno ospitati nelle foresterie dell’osservatorio e potranno provvedere ai pasti in forma
autonoma (usufruendo delle cucine delle foresterie) o consumando i pasti completi a prezzo
ridotto presso l’albergo Pennar della località Pennar che ha una convenzione con l’Università di
Padova.
Per ogni gruppo di studenti che parteciperà allo stage, elaborazione e stesura di una tesina finale,
in formato di presentazione multimediale, utilizzando i dati sperimentali raccolti e/o analizzati
durante lo stage medesimo.
Per tutti gli studenti del progetto che sono stati presenti almeno al 70% delle lezioni si valuterà
la possibilità di ampliare il progetto organizzando:
o una visita presso l’osservatorio astrofisico di Asiago cima Pennar in un pomeriggio e sera
con lezione su argomento di astrofisica da concordare e, tempo meteorologico
permettendo, osservazioni visuali al telescopio.
o eventuali brevi esercitazioni (una o due esercitazioni di due ore ciascuna), sull’analisi di
dati astrofisici (spettri in particolare). E' un'attività mirata a mettere in contatto lo
studente con dati astronomici reali, da cui estrarre l'informazione fisica (in connessione
con le conoscenze dei corsi scolastici e del progetto) tramite misure e loro analisi, non
senza l’uso di sofisticati software che sono utilizzati dagli astronomi di tutto il mondo allo
stesso scopo, software open source.
Altre in formazioni sul progetto si trovano:
nel sito ufficiale del progetto all’indirizzo internet http://dipastro.pd.astro.it/progettoeducativo
nel sito del Liceo Berto http://www.liceoberto.it/ita/cielocomelaboratorio.php
Gli studenti delle classi quarte interessati sono invitati a fornire il proprio nominativo via mail
all'indirizzo, [email protected], entro il 3 FEBBRAIO, specificando, in oggetto, Il cielo come laboratorio
2015, e indicando nome cognome, classe e l’eventuale partecipazione ad altri progetti per l controllo di
compatibilità con le date del corsi.
Si ricorda che l’adesione all’iniziativa implica l’impegno a partecipare almeno al 70% delle lezioni del
corso. Gli studenti sono pregati, prima di iscriversi, di controllare la propria reale possibilità di
partecipare all'iniziativa dal momento che il numero di corsi che verranno attivati dipende dal numero di
iscritti.
La responsabile del progetto per il Liceo Da Vinci
prof.ssa Luisa Bari
Il Dirigente Scolastico
Prof. Luigino Clama
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PROGRAMMA
Contenuti delle Unità Didattiche
CONTENUTI DELLE LEZIONI
1. La radiazione di corpo nero (lezione 1)
• La radiazione elettromagnetica, il concetto di flusso e di luminosità
• Il corpo nero
• Le leggi di Wien, Rayleigh-Jeans, Planck
• La legge di Stefan-Boltzmann
• Esempi di applicazioni astronomiche dell’emissione di corpo nero
• La natura duale della luce - cenni
o Principio di Huygens
o Esperienza dei fori di Young
o Effetto fotoelettrico (lezione 2)
o Potenziale di estrazione e frequenza di soglia
2. L’atomo di idrogeno (lezione 2)
• Modello di Bohr
• Energia di legame dell’elettrone
• Esperimento di Frank-Hertz
• Formula di Rydberg-Ritz
• Lo spettro dell’atomo di idrogeno
3. Le magnitudini, i colori e gli spettri delle stelle (lezione 3- lezione 4)
• Le magnitudini apparenti e la formula di Pogson
• La magnitudine assoluta e il modulo di distanza
• La classificazione spettrale delle stelle
• La magnitudine in una banda fotometrica e l'indice di colore
• Diagrammi H-R, colore-colore e colore-magnitudine
o Evoluzione stellare - cenni
4. Sistemi planetari (lezione 4- lezione 6)
• Le leggi di Keplero e il Teorema del Viriale
• L'orbita di Mercurio e la Relatività Generale
• I satelliti di Giove e la velocità della luce
• Spettroscopia dei pianeti
• I pianeti extrasolari, il metodo dei transiti
5. Nebulose e galassie (lezione 5- lezione 6)
• Lo spettro continuo, d’emissione e di assorbimento
• Cenni su fotoionizzazione, righe di ricombinazione e righe proibite
• Misura della temperatura e della densità elettronica del gas
• Cenni sulla morfologia delle galassie e sulla classificazione di Hubble
• La distanza delle galassie e la legge di Hubble
• I redshift e il calcolo della velocità di recessione
o Curve di rotazione delle galassie, la materia oscura
• Significato della costante di Hubble nell’ambito di una teoria cosmologica.
Esercizi (lezione 7)
Esercizi saranno assegnati in occasione di ogni lezione. Tutti i materiali saranno scaricabili dal sito del liceo
Giuseppe Berto nella sezione dedicata al progetto.
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