Occhio... al Laboratorio

SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO “J.PIAGET”
a.s.: 2009/2010
Docente di Scienze:
Teresa Scarano
Docente di Tecnologia:
Rossella D’Imporzano
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
DESTINATARI
I partecipanti siamo noi, alunni delle classi seconde e terze
della scuola media J.Piaget.
Il laboratorio ha coinvolto l’ apprendimento
delle SCIENZE e della TECNOLOGIA.
È stato condotto dalle insegnanti:
Prof.ssa SCARANO Teresa (matematica/scienze) e
Prof.ssa D’ IMPORZANO Rossella (tecnologia).
Abbiamo esplorato l ‘OCCHIO e i fenomeni legati alla luce
e alla vista in un contesto laboratoriale.
ABBIAMO SPERIMENTATO:
•i 5 sensi
•la pupilla illuminata
•il punto cieco della retina
•il fenomeno della rifrazione, riflessione e diffrazione della luce
•le immagini realizzate con la tecnica dell‘anamorfismo e 3D
ABBIAMO COSTRUITO:
•camera oscura
•trottola colorata
•scatola dei colori
•libretti animati
•figure impossibili
•scatola delle mani
•periscopio
•giochi ottici:
taumatropio e fenachistoscopio
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PARTECIPANTI al LABORATORIO da settembre a gennaio
COGNOME
NOME
ALBANI
TIFFANY
BARBIERI
SARA
CICCIOTTI
SARAH
ALETTO
CELESTE
TADDEI
VIRGINIA
TARTAGLIA
ALESSANDRA
VIAGGI
ALESSIA
ANDREONI
ALICE
FRAU
LORENZO
BERTOLINI
SIMONE
BORRINI
GIACOMO
BRANCALEONE
ANGELO
GUERRIERI
ANDREA
MURRO
LUCIA
SELIGARDI
FABRIZIO
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
ATTIVITA’ N°1
Abbiamo scoperto punti di “VISTA” diversi
TOCCARE AD
OCCHI CHIUSI
UN ASSAGGIO AD OCCHI CHIUSI
Scopriamo punti di “VISTA” diversi
modulo: N°1
gruppo
alimento
TATTO
OLFATTO
GUSTO
1
mela trittata
non so
mela
mela
2
parmigiano grattugiato
farina
riso
formaggio
3
carota trittata non so dolce
carciofo
4
sedano trittato
insalata
non so
sedano
5
banana trittata
non so
banana
banana
ANNUSARE AD OCCHI CHIUSI
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OCCHIO ESTERNO
L’iride è la porzione anteriore, dinanzi alla lente cristallina, della tunica vascolare, ed è cosi chiamata per la sua
colorazione, che la fece paragonare all’arcobaleno. Essa presenta nella parte centrale un foro detto pupilla.
La pupilla ha un comportamento difensivo: per proteggere l’interno dell’occhio dalla luce eccessiva si
restringe e si allarga, grazie a un muscolo apposito che si trova nell’iride.
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IL RIFLESSO PUPILLARE
Restringimento:
Miosi
1,5 mm
Dilatazione:
Midriasi
8 mm
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ATTIVITA’ N°2: LA PUPILLA ILLUMINATA
Cosa succede alla pupilla?
Come si modifica il diametro in funzione della luce?
La pupilla può comunicare lo stato d’animo ?
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CONFRONTO OCCHIO
e MACCHINA FOTOGRAFICA
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ATTIVITA’ N°3:
” LA CAMERA OSCURA”
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COSTRUIAMO LA CAMERA OSCURA
Prof.ssa Scarano
vedo una giraffa a testa in giù
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SPETTRO ELETTROMAGNETICO
La luce rappresenta solo una parte dello spettro elettromagnetico
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ATTIVITA’ N°4:
”MAGNETISMO” l’ago della bussola si muove
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Abbiamo sperimentato la Riflessione
Riflessione
diffusa
Riflessione
speculare
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ATTIVITA’ N°5:” LA RIFLESSIONE”
Riflessione
speculare
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IL PRISMA PENSILE
Occorrente:
• fotocopia sviluppo ottaedro
• cartoncino nero
• colla
• forbice
• triangoli di carta varia (da regalo, da forno, di alluminio, rossa, blu, gialla)
• filo di nylon
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Procedimento:
Dopo aver fatto l’inviluppo del solido ed avervi applicato i diversi campioni di carta, abbiamo provato ad illuminarlo facendolo ruotare appeso ad un filo di nylon.
COSA ABBIAMO OSSERVATO?
ATTIVITA’ N°6:
” Costruiamo il prisma pensile”
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COSTRUIAMO IL PRISMA PENSILE
….ti prego, INCOLLATI !!!!.
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Ha collaborato anche Robertino Abbiamo sperimentato
la Riflessione e le sue leggi
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La dispersione di un raggio di luce in un prisma
Newton studiò la dispersione ottica di un raggio di luce bianca che attraversa un prisma di vetro e si scompone nei vari colori. Newton concluse che la luce bianca era formata da tutti gli altri colori messi insieme.
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ATTIVITA’ N°7:” LA RUOTA DI NEWTON”
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Abbiamo sperimentato la Rifrazione
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ATTIVITA’ N°8:” LA RIFRAZIONE”
MATERIALI
•
•
•
•
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Due bicchieri trasparenti
Acqua
Olio
Spaghetti
ATTIVITA’ N°9:
“IL TRAMONTO IN UN BICCHIERE”
Mmmmh… Profe
D’Imporzano... . Mi ci sta proprio un buon bicchierozzo di lattuccio!!!!
MATERIALI
•
•
•
•
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Due bicchieri trasparenti
Acqua
Latte in polvere
Torcia
Abbiamo capito perché vediamo a colori
I coni, grazie alla presenza di sostanze Fotorecettrici
assorbono, la luce a diverse lunghezze d'onda
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ATTIVITA’ N°10:
la scatola dei colori”sintesi additiva”
Occorrente:
• 1 scatola (50x20)
• cartoncino nero o spray nero
•Foglio bianco e nero
•Colla
•Scotch
•Forbici
•2 faretti con lampadine colorate (VERDE e ROSSA )
Procedimento:
Sul fondo della scatola porre
il foglio bianco e procedere
come da disegno; e osservare dai
due fori del coperchio il gioco di luci
che si crea sul fondo della scatola.
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
AL LAVORO!!!!!
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
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LA PERCEZIONE DEI COLORI:
Il contrasto simultaneo
MATERIALI
• Sagoma grigia
• Cartoncini colorati:rosso, blu, giallo oppure viola, • arancio, verde
• Forbici
• Colla
METODO
• Ritagliare tre sagome utilizzando il cartoncino grigio.
• Sovrapporre le sagome sui cartoncini colorati.
Cosa osservi relativamente ai contorni della sagoma?
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ATTIVITA’ N°11:
” LA PERCEZIONE DEL COLORE”
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LA PERCEZIONE DEL MOVIMENTO
24 immagini al secondo
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PERSISTENZA DELL’IMMAGINE
Esperienza 1
Si fissino attentamente i 4 segmentini presenti nella figura per circa 30 secondi, poi si sposti lo sguardo verso una parete bianca o il soffitto
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PERCHE’?
La visione è legata al fatto che la luce, riflessa dall'oggetto che stai osservando,
entra nell'occhio e produce cambiamenti chimici a livello della retina, la cui
stimolazione prolungata determina una desensibilizzazione; quando volgi lo
sguardo a una parete bianca, o allo schermo vuoto, questa rinvia alla retina della
luce, ma l'area desensibilizzata dall'immagine precedente non reagisce
prontamente a questo nuovo stimolo, per cui questa area riproduce l'immagine
negativa della precedente che permane per circa 30 secondi.
Esperienza 2
Ripetere l'esperimento fissando l'immagine con un occhio solo e poi
volgendo l'occhio chiuso verso la parete o lo schermo;
Si vede di nuovo qualcosa? PERCHE’?
L'immagine postuma non può trasferirsi da un occhio all'altro!
Si tratta pertanto di un fenomeno legato alla retina di ogni singolo occhio.
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TAUMATROPIO
(in inglese thaumatrope, dal greco "girare delle meraviglie") gioco ottico inventato nel 1826 da John Ayrton Paris.
Fu il primo strumento in grado di sfruttare il fenomeno della PERSISTENZA RETINICA.
Il gioco consiste in un dischetto che viene fatto ruotare
velocemente tramite due fili appesi all'estremità.
Sulle due facce sono raffigurati disegni che si
completano a vicenda, e facendo ruotare il disco
velocemente, grazie alla persistenza della visione sulla
retina, si ha l'impressione di guardare un'unica
immagine combinata.
Soggetti tipici erano l'uccellino e la gabbia, oppure il
vaso e i fiori, l'albero spoglio e il fogliame, ecc...
Spesso alcune frasi, magari spezzate nelle due facce,
completavano la suggestione.
Il taumatropio è anche interessante per la storia del
cinema e in particolare dell'animazione, perché su
questi studi si basò la ricerca del movimento simulato
delle immagini tramite la loro veloce visione in
sequenza.
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ATTIVITA’ N°12” TAUMATROPIO”
Materiali occorrenti: • Cartoncino • Forbici
• Spago
• matite colorate
Procedimento:
Ritagliare i due dischetti e incollarli su
altri due dischetti di cartone . Ai due
estremi del diametro vengono praticati i
fori, annodare due cordicelle di spago
che serviranno a far girare velocemente
il cartoncino ad una velocità sufficiente
per creare l’illusione ottica di osservare
un’unica immagine
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ATTIVITA’ N°13
” LIBRETTI ANIMATI – Flick-Book”
Consiste in una serie di immagini che variano gradualmente da una pagina alla
seguente, così che quando le pagine vengono girate velocemente, le figure
sembrano muoversi.
Materiale occorrente:
• 2 fogli di cartoncini A4
• forbici
• matite colorate
Procedimento:
Dividere due fogli A4 in otto parti uguali e ritagliare.
Disegnare la sequenza delle immagini, i soggetti devono mantenere gli stessi colori.
Riunire tutti i foglietti e pinzarli nella parte superiore del libretto che si è venuto a creare.
Sfogliare velocemente il libretto per notare l’animazione.
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FENACHISTOSCOPIO
Il fenachistoscopio o fenachistiscopio è un antico
strumento per l'animazione inventato nel 1833 da
Plateau.
Consiste in un disco di cartone con una progressione
di immagini leggermente variate e una serie di
fessure corrispondenti a intervalli regolari.
Il gioco viene animato
facendolo ruotare su
un perno centrale e le
immagini
vanno
osservate riflesse in
uno
specchio
attraverso le fessure.
Si ottiene così una rapida successione di figure che danno
l'illusione di fondersi in un'immagine unica in movimento.
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Materiale occorrente:
‐ fotocopia della ruota
‐ cartoncino nero;
‐ forbici;
‐ colla;
‐ asticella di legno di circa 20 cm;
‐ vite e dado o puntina da disegno
‐uno specchio;
Procedimento:
fissa il disco su un bastone, in modo che possa girare al semplice tocco della mano;
mettiti davanti allo specchio, fai girare il disco e guarda con un solo occhio l’immagine riflessa attraverso le fessure.
ATTIVITA’ N°14:
” IL FENACHISTOSCOPIO”
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano e T.Scarano
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
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MERCATINO DI NATALE
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LA VISIONE BINOCULARE
Due punti nello spazio posti
a profondità diverse formano due
immagini
retiniche differenti:
il sistema occhio ‐ cervello
è capace di valutare la disparità e
gli angoli e
quindi ricevere una informazione
abbastanza
precisa
sulle
differenze
di
profondità relativa
rispetto all'osservatore.
Questa capacità diventa sempre
più imprecisa
con l'aumentare delle distanze:
già a 100 m l'uomo comincia a
vedere
gli oggetti come se fossero piatti.
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
Sperimentiamo la profondità:
costruiamo la scatola delle mani
MATERIALI
•
•
•
•
•
Scatola di scarpe con coperchio.
2 bastoncini di legno.
Colla a caldo.
Cartone. Sagome di mani.
METODO
•
•
•
•
•
•
•
Sulla faccia più piccola della scatola praticare due fori.
Applicare su uno dei fori un cartoncino con dello scotch.
Praticare due fori dall'altro lato dove inserire due bastoncini di legno
Creare un telaio per sostenere i bastoncini di legno.
Applicare ai bastoncini di legno le due sagome delle mani.
Praticare un foro sul coperchio della scatola che funga da lucernaio.
Variare le distanze delle mani ed osservare con un occhio e due occhi.
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ATTIVITA’ N°15:
” LA SCATOLA DELLE MANI”
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ASSONOMETRIE
La geometria e le sue regole
applicate al disegno, con la
GEOMETRIA DESCRITTIVA si
può di rappresentare ciò che
vediamo, così che il nostro
cervello lo ritiene simile alla
realtà.
I disegni in ASSONOMETRIA,
ad esempio, ci consentono di
definire uno spazio o un
oggetto a tre dimensioni su
un foglio che, in realtà, è una
superficie piana a due
dimensioni.
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ASSONOMETRIE IMPOSSIBILI
Sono tre assi che si incrociano? Il mio cervello pensa così ma la “COSA” che l’occhio percepisce non è una cosa reale e possibile.
Per qualche secondo l’occhio è riuscito ad ingannare il cervello, queste sono le FIGURE IMPOSSIBILI
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ATTIVITA’ N°16:
” INGRANDISCI E COLORA”
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ILLUSIONI OTTICHE
Sono esempi di immagini nei quali è evidente la discrepanza tra realtà fisica e realtà percepita
Anatra o coniglio?
Eschimese o indiano?
In questo celebre disegno di Boring
potete vedere una giovane ragazza o una vecchia signora ?
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IMMAGINI 3D stereogrammi
Con pazienza!!!
L'essere umano guarda gli oggetti che lo circondano da due diverse angolazioni. Il cervello ha il compito
di unire le immagini provenienti dai due nervi ottici in un'unica immagine tridimensionale. Con gli
stereogrammi viene utilizzata un'immagine per ciascun occhio, ingannando così il cervello e
facendogli "vedere" una scena tridimensionale. Ma come fare per vedere le immagini nascoste negli
stereogrammi? Alcuni imparano subito la tecnica; per altri è più difficile, ma una volta acquisita non la si
dimentica più. Ad un certo punto si impara ad ingannare il cervello in modo appropriato. La visione
stereoscopica contiene un trucco: quello di dare ad ogni occhio un'informazione leggermente diversa. E
questo perché i nostri occhi distano tra loro qualche centimetro e quindi vedono lo stesso oggetto con
angolature diverse. Ecco la tecnica per vedere gli stereogrammi: poniti a circa 30‐40 cm dal video, fissa
il centro dello stereogramma ma non cercare di vedere immagini. Lascia che lo stereogramma si
sfochi, cerca di vederlo come se fosse trasparente, come se volessi vedere "dietro" di esso.
Nel giro di un minuto l'immagine nascosta ti apparirà.
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ATTIVITA’ N°17:
”VISIONE STEREOGRAMMI”
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ANAMORFISMO
L’ anamorfosi (dal greco “trasformazione) è un effetto di illusione ottica per cui una
immagine viene proiettata sul piano in modo distorto e sarà riconoscibile solamente
guardando l’immagine da una posizione precisa .
L’artista più rappresentativo di questa tecnica è Julian Beever
Basta guardare i suoi lavori per rendersene immediatamente conto.
Lui dipinge una figura appositamente distorta, ma che guardata da una certa angolazione
produce un incredibile effetto illusorio di tridimensionalità.
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ANAMORFOSI
Noi abbiamo provato a creare una immagine deformata (prospettiva deformata) e ad osservarla riflessa in uno specchio cilindrico.
L’immagine riflessa è risultata proporzionata e regolare.
Materiale occorrente:
•Cartoncino •Colla
•Matite colorate
•2 fogli di carta A4
•Squadra
•Compasso
•Cilindro di cartone
•Foglio di alluminio (per alimenti)
•Fotocopie scheda
Estratto da quaderno per la didattica del linguaggio visivo Museo del Precinema ‐ Padova
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ATTIVITA’ N°18:”ANAMORFISMO”
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Le LENTI:
strumenti per tenere in forma la vista
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Le LENTI
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LE LENTI:INGRANDIMENTO
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ATTIVITA’ N°19:” CAMMINO OTTICO”
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Scheda:
P
q
f
H
h
I
Misurazione
p
q
1/p
1/q
1/f
=
=
=
=
=
=
distanza lente oggetto
distanza lente – schermo
focale
dimensioni immagine oggetto
dimensioni oggetto
ingrandimento
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
"OCCHIO" al LABORATORIO 09/10 prof.sse R.D'Imporzano T.Scarano
h
I=q/p
I=H/h
STRUMENTI per tenere in forma la vista
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ATTIVITA’ N°20
“COSTRUIAMO UN PERISCOPIO”
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IL PERISCOPIO ultimi ritocchi
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USO DEL PERISCOPIO
Wow!!!!!!!
Posso sbirciare cosa succede dietro
l’ angolo senza essere vista !!!
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COSTRUIAMO I CARTELLONI
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BIBLIOGRAFIA e SITI consultati
Camera oscura : www.luram.altavista.org (di Lurati Marco)
Laboratori: “OCCHIO AGLI OCCHI
“dispensa commissione difesa vista - progetti per la scuola di Educazione alla salute”
Giochi Ottici: MUSEO DEL PRECINEMA - COLLEZIONE MINICI ZOTTI
www.minicizotti.it
ANAMORFISMO: http://users.skynet.be/J.Beever/pave.htm
Contenuti vari: www.nonsoloscuola.org/.../images/occhio.JPG
www.anisn.net (materiale Brunella Danesi)
RINGRAZIAMENTI
• Damiani occhiali srl: per la donazione di lenti • Laboratorio analisi chimico cliniche GAMMA: per la donazione di vetrini coprioggetto per microscopio ottico • Vetreria Gildo di Buratta Marica & C: per la donazione di specchietti tagliati a misura
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