Gruppo Astrofili centesi Progetto “cielo” GRUPPO ASTROFILI CENTESI Osservatorio Astronomico Comunale “P. Burgatti “ Presentazione Nell’ambito della propria attività di gestione dell’Osservatorio Astronomico Comunale “ P. Burgatti” , il Gruppo Astrofili Centesi propone per l’anno scolastico 2007/2008 il progetto “ Cielo “, cioè una serie di iniziative didattiche, volte ad avvicinare gli studenti di ogni età al mondo della scienza, e segnatamente al mondo della fisica e dell’astronomia . Un’ attenzione particolare è dedicata al diversamente abile, per il quale sono previste alcune attività mirate, che vengono messe a punto con il contributo fondamentale del Servizio Sociale del Comune di Cento . Lo scopo che si intende raggiungere è di fornire ai ragazzi in maniera piacevole alcune idee sui concetti fisici e astronomici di base – quali ad esempio l’ osservazione di un fenomeno, la misura di una grandezza, il concetto di distanza e così via. Si può dire infatti che la prima conoscenza del mondo si ha raccogliendo informazioni su ciò che è attorno a noi, attraverso i nostri sensi. In un simile contesto si fa fisica partendo dalle percezioni sensoriali personali – ossia dall’osservazione istintiva- per giungere attraverso discussioni e giochi ad una osservazione metodica e consapevole. Il percorso didattico – naturalmente differenziato a seconda delle fasce di età degli allievi è strutturato in modo da mostrare la soggettività delle percezioni – ad esempio la percezione del calore - e la difficoltà di trasmetterle agli altri. Ragionando sulla soggettività delle percezioni si perviene a scoprire la necessità di impiegare strumenti e misure ripetibili per poter ”raccontare” agli altri in modo comprensibile (ossia con il linguaggio dei numeri) gli aspetti del fenomeno osservatoche stiamo osservando : ciò che sottintende il concetto di misura. In sintesi, il progetto mira a rendere i ragazzi parte attiva del momento didattico. Durante il percorso, essi potranno tra l’altro costruire con le proprie mani un piccolo telescopio,un orologio notturno, un orologio solare ed una radio a galena . 129 Gruppo Astrofili centesi Le iniziative previste presuppongono un considerevole coinvolgimento da parte di Presidi di Istituto, Direttori Scolastici, Insegnanti, Dirigenti ed Operatori del Servizio Sociale, coinvolgimento che è indispensabile per la riuscita del programma. Nell’elaborazione del progetto si è tenuto espressamente conto delle proposte didattiche elaborate dall’Istituto Nazionale di Astrofisica e degli importanti e recenti studi su astronomia e il 'diversamente abile', handicap effettuati in questi ultimi anni dai ricercatori del Comune di Bologna –in particolare da C.Balsamo ed A. Turricchia . “CIELO” LA PROPOSTA DIDATTICA Premessa I percorsi didattici, da concertarsi opportunamente con il corpo insegnante, sono articolati in tre fasi o momenti, e cioè : - 1. la fase delle visite in Osservatorio - 2. la fase del lavoro da svolgere in classe - 3. la fase delle conferenze e incontri complementari Destinatari La proposta è suddivisa in cinque fasce di età ed articolata secondo cinque tipologie di iniziativa: PRIMA FASCIA (età 5-7 anni Scuola dell’infanzia Sezione 5 anni Scuola elementare: classi I, II SECONDA FASCIA (età 8-10 anni) Scuola elementare: classi III, IV, V TERZA FASCIA (età 11-12 anni) Scuola secondaria di primo grado : classi I,II QUARTA FASCIA (età 13-15 anni) Scuola secondaria di primo grado : classe III Scuola secondaria di secondo grado : classi I, II QUINTA FASCIA (età 16-18 anni) Scuola secondaria di secondo grado : classi III, IV,V Descrizione delle iniziative 1- Attività connesse all’Osservatorio, strutturate in due momenti : 1.1 – visite guidate alla struttura dell’Osservatorio e osservazioni diurne del sole in laboratorio eliofisico 1.2 – osservazioni notturne del cielo in Terrazza Didattica e al telescopio 2- attività di animazione, pratico sperimentali e teoriche in classe (da concordarsi con i Docenti ) 3 – conferenze su temi generali di astronomia 130 Gruppo Astrofili centesi 4 – iniziative riservate al mondo del diversamente abile (da concordarsi con il Servizio Sociale del Comune di Cento , al fine di adattare ed ottimizzare i singoli percorsi proposti in funzione delle necessità dei ragazzi interessati) 1 - Attività connesse all’Osservatorio 1.1 - Attività diurne in Osservatorio: visite e osservazioni del sole Orari : mattina, a partire dalle 9:30 pomeriggio, a partire dalle 14:00 La durata è di 2 ore Le attività diurne in Osservatorio sono rivolte a tutte le fasce di età e si dividono in due momenti . - la visita guidata ; - l’osservazione del sole Le visite guidate comportano le seguenti tappe : - accoglienza dei ragazzi ; - visita alla struttura e illustrazione della strumentazione presente ; - illustrazione dei pannelli di alcuni percorsi didattici relativi alle fasi dell’evoluzione stellare e alla teoria del Big Bang L’osservazione diurna del sole contempla invece questi passaggi : - illustrazione della strumentazione presente il Laboratorio Eliofisico ; - osservazione in tempo reale del sole in luce bianca e con filtri ; - descrizione dei fenomeni solari ( macchie solari ecc. ) - osservazione in tempo reale dello spettro solare Nel caso in cui le condizioni meteorologiche non consentano l’osservazione, si proietteranno immagini e filmati, e si procederà ad effettuare collegamenti web con centri internazionali di ricerca . 1.2 – Attività notturne in Osservatorio : osservazioni del cielo in terrazza e al telescopio Orari : dal 1° ottobre 2007 al 31 marzo 2008 ore 21 dal 1° aprile 2008 al 30 settembre 2008 ore 21:30 La durata è di due ore L’iniziativa prevede : - l’accoglienza dei ragazzi in Osservatorio; - l’illustrazione della strumentazione presente ; - l’osservazione del cielo a occhio nudo e al telescopio - la descrizione delle principali costellazioni visibili a occhio nudo ; - descrizione degli oggetti celesti osservati al telescopio Nel caso in cui le condizioni meteorologiche non permettano l’osservazione, sono previste conferenze sostitutive su temi di astronomia e collegamenti ai siti web . 2 - Attività di animazione, pratico-sperimentali e teoriche 2.1 - Contenuti Queste iniziative sono diversificate a seconda della fascia di età dei ragazzi, e devono essere concordate in stretta collaborazione con gli Insegnanti . Le attività di animazione sono rivolte agli allievi più piccoli (prima fascia ; quelle a carattere pratico sperimentale e teorico agli altri . Ogni attività è concepita allo scopo di utilizzare la naturale curiosità dei giovani verso il cielo e lo spazio per trasmettere loro nozioni scientifiche di base, adeguate al livello di preparazione. 131 Gruppo Astrofili centesi Si cerca in tal modo di stimolare l’interesse degli studenti non solo nei confronti della fisica e dell’astronomia, ma anche verso la scienza in generale In alcuni casi i ragazzi dovranno utilizzare matite, gomme, pennarelli a colori, forbici, colla, righello e goniometro 2.2 - Obiettivi - fare acquisire agli studenti il valore della “misura” nella scienza - fare acquisire una metodologia scientifica e un atteggiamento critico verso la realtà - fare comprendere il valore dei modelli per spiegare i fenomeni naturali 2.3 – Attività di animazione Le attività di animazione avvicinano i più piccoli all’astronomia utilizzando in prima istanza un approccio di tipo ludico, basato su giochi e racconti accattivanti ; in seguito si passa ad un approccio più empirico, proponendo semplici opere di bricolage . Qui di seguito vengono proposte alcune tracce delle molte possibili - Giocando con le costellazioni : i bambini impareranno attraverso il gioco, l’ascolto di racconti e il coinvolgimento in discussioni mirate a riconoscere i disegni delle principali costellazioni e la loro posizione sulla volta celeste, con particolare riferimento a quelle zodiacali . - Il sistema solare: ai bambini verrà proposto un gioco che permetterà loro di imparare la differenza tra stella e pianeta, la struttura del sistema solare, ed i nomi dei pianeti . 2.4 – Attività pratico-sperimentali Le attività pratico sperimentali sono rivolte a varie fasce di età; si tratta di laboratori in cui gli studenti partecipano a qualche semplice esperienza, come un gioco oppure un’opera di bricolage, che permetterà loro di toccare con mano i concetti base di fisica e di astronomia.. Il ricorso a materiali poveri e a concetti di uso quotidiano renderà l’esperienza facilmente riproducibile anche a casa. Alcune delle molte tracce possibili (altre potranno essere concordate con gli insegnanti a seconda delle necessità specifiche di ogni classe (ad es. la costruzione di un semplice spettroscopio utilizzando un comune cd - il sistema solare su un foglio di carta Fasce di età : seconda e terza I ragazzi sono guidati nella realizzazione su un foglio di grande formato di una rappresentazione schematica del sistema solare, in cui i dischi dei pianeti sono disegnati in proporzione rispetto ad un quarto del disco del sole . Si introducono così i concetti di modello e di misura. - girotondo nello spazio Fasce di età : seconda e terza I ragazzi sono coinvolti in un gioco in cui, interpretando il ruolo dei corpi celesti del sistema solare, impareranno a conoscere le distanze che separano i pianeti dal sole, i periodi dei loro moti di rotazione e rivoluzione, e così via. - L’astrolabio Fasce di età : seconda, terza, quarta Gli studenti vengono guidati nella realizzazione di un semplice astrolabio, l’antico strumento che aiuta nell’orientamento in cielo per poi imparare ad 132 Gruppo Astrofili centesi utilizzarlo allo scopo di sapere quali costellazioni siano osservabili alle nostre latitudini, a seconda del periodo dell’anno . - che ora è ? Rispondono le stelle Fasce di età : terza, quarta I ragazzi vengono guidati nella realizzazione di un notturnale, un semplice strumento che permette di misurare l’ora durante la notte osservando le costellazioni intorno al Polo Nord del cielo - che ora è ? risponde il Sole Fasce di età : terza, quarta I ragazzi sono guidati nella realizzazione di un semplice orologio solare equatoriale in cartoncino, per imparare poi ad utilizzarlo per misurare l’ora durante la giornata . - costruiamo un telescopio Fasce di età : terza, quarta Ragionando diventa importante ricorrere a strumenti e misure atti ad ampliare la capacità dei nostri sensi; ciò consente infatti di raccontare agli altri in modo comprensibile ( ossia con il linguaggio dei numeri) gli aspetti del fenomeno che stiamo osservando. In questa attività i ragazzi impareranno a costruire da soli un telescopio e ad usarlo. -costruiamo una radio a galena Fasce di età : quarta, quinta In questa attività gli studenti vedranno che impiegando pochi materiali di uso comune è possibile costruire una radio a galena perfettamente funzionante; tale esperienza mostrerà quanto semplice sia applicare nella pratica alcuni importanti principi della fisica . 3– Conferenze su temi specifici di fisica e di astronomia Fasce di età : quarta, quinta Orari : da concordarsi Le conferenze sono rivolte alle ultime fasce di età ed integrano le altre tipologie di iniziativa contemplate dal progetto “Cielo”; sono dedicate a temi specifici, raggruppati in quattro aree tematiche (da scegliere in stretto accordo con gli Insegnanti) e saranno illustrate con proiezioni e presentazioni al computer . 3.1- Storia dell’astronomia - storia dell’astronomia: vengono illustrate in maniera sintetica le tappe più significative di circa cinquemila anni documentati di storia astronomica - Galileo Galilei: vengono presentati gli studi compiuti da Galileo Galilei in campo astronomico ; l’anno 2009 sarà dichiarato infatti Anno Internazionale dell’Astronomia per celebrare i quattrocento anni trascorsi dalla sua prima osservazione del cielo con il cannocchiale - Albert Einstein: il 2005 è stato il centenario della pubblicazione del fondamentale articolo di Einstein sull’elettrodinamica di un corpo in movimento, in cui vengono proposti i fondamenti della teoria della relatività ristretta, una svolta epocale nel nostro modo di vedere il mondo 3.2 – Geografia Astronomica - come orientarsi in cielo: la conferenza illustra cosa debba intendersi per sistema di riferimento e quali siano i principali sistemi di coordinate utilizzati per orientarsi sulla volta celeste o sulla superficie del nostro pianeta . - i moti di Terra, Luna, Sole: Terra, Luna e Sole sono i tre corpi celesti più noti; ma 133 Gruppo Astrofili centesi non tutti conoscono le caratteristiche dei loro moti, benché questi determinino la durata del giorno e della notte, la durata dell’anno e le maree ; la conferenza tenta di colmare questa lacuna 3.3 - Il Sistema Solare - Il Sole: la conferenza descrive la struttura interna del Sole, i fenomeni che avvengono in superficie e l’influenza che ciò ha sul nostro pianeta - Il nuovo Sistema Solare ( parte I ): la conferenza si occupa dei pianeti interni, Mercurio, Venere, Terra, Marte, tenendo conto delle ultime scoperte - Il nuovo Sistema Solare ( parte II ): la conferenza tratta dei pianeti esterni , Giove, Saturno, Urano, Nettuno, dei pianeti nani Cerere, Plutone, Eris, ed infine di comete ed asteroidi. 3.4 – Le stelle e l’universo - Evoluzione stellare: la nascita di una stella: vengono illustrati i processi fondamentali che segnano l’inizio della vita di una stella:la condensazione dell’idrogeno nella nebulosa originaria, la formazione della protostella, l’innescarsi delle reazioni di fusione nucleare e l’inizio della sua fase di vita sulla sequenza principale del diagramma di Hertzsprung e Russell - Evoluzione stellare: come si spegne una stella: La conferenza illustra la sequenza di eventi che segnano la fine di una stella, l’esaurimento delle reazioni nucleari, lo spegnimento in funzione della massa iniziale, il riciclo del gas nell’ambiente interstellare - Origine ed evoluzione dell’Universo: L’universo è dinamico ed in evoluzione . La teoria del Big Bang fornisce il quadro concettuale per comprendere questo fenomeno 4 - Il progetto “ Cielo “ e il mondo del diversamente abile Uno degli obiettivi prioritari del Progetto “ Cielo “ è di offrire a ragazzi deprivati di occasioni stimolanti a causa di difficoltà di comprensione, alcune esperienze ricche di suggestione e opportunità progettate espressamente per loro . Ogni percorso è elaborato pensando in particolare alle strutture protette del Comune di Cento; per tale ragione la realizzazione pratica richiederà una supervisione costante da parte del Servizio Sociale . 4.1 - La Luna Osservazione del cielo e della Luna. - giochi di Luna - costruiamo la luna ( disegni, ritagli ecc. ) - la luna fa luce ? Esperienze di luce e di buio 4.2 - Il Sole Osservazione del cielo e del Sole. - giochi di Sole - costruiamo il sole ( disegni, ritagli ecc. ) - il Sole fa luce ? Esperienze di luce e di buio 4.3 - Ombre e luci Osservare le ombre prodotte da oggetti che vengono colpiti dalla luce del Sole. - oggetti diversi, ombre diverse - il Sole fa ombra ? ombra di sole - ombra di lampade - giochi di ombre 4.4 – un viaggio fra le stelle Avvicinare i ragazzi al mondo delle stelle 134 Gruppo Astrofili centesi - viaggio alla costellazione del materasso: si propone un viaggio immaginario fra le costellazioni, modificandolo secondo i suggerimenti di ogni ragazzo . - le stelle: costruiamo insieme la volta celeste Lungo questi percorsi i ragazzi , sotto la guida degli Operatori, disegneranno e costruiranno insieme con semplici operazioni di bricolage la Luna, il Sole, la volta celeste e così via impiegando pennarelli, fogli di carta e materiali comuni . Essi racconteranno inoltre insieme come vivono tali esperienze in un resoconto scritto con il contributo di tutti. Al termine potrà essere fatta un’analisi del lavoro svolto, condotta insieme agli Operatori del Servizio Sociale del Comune di Cento . Riferimenti e bibliografia essenziale Nella stesura del progetto si è tenuto conto di quanto fatto in iniziative consimili proposte da altri Osservatori, come ad esempio quello della Val d’Aosta; per quanto riguarda la didattica abbiamo invece seguito le linee suggerite dall’Istituto Nazionale di Astrofisica, ed inoltre: - AAVV “ Cielo! “ – un percorso di Astronomia e Fisica per la nuova Scuola dell’obbligo (il nostro testo standard di riferimento) Il Settore Istruzione del Comune di Bologna ha pubblicato diversi studi notevoli; tra gli altri: - “ Quaderni del Planetario : percorsi didattici “ a cura di S.Lai e A.Turricchia - “ Lo spazio, il cielo, l’handicap “ a cura di C.Balsamo e A. Turricchia - “ Viaggio..alla scoperta della luce “ a cura di S.Chiarini e M.Calvanelli – “ Noi, Luna e…” a cura di C.Balsamo, E. Lo perfido e A. Turicchia CONTATTI per informazioni, iscrizioni: Gruppo Astrofili Centesi via Guercino 54 44042 Cento fe tel 051 6831394 fax 051 6831323 [email protected] 135