Dalle ombre.....al moto apparente del sole

1. Dalle ombre.....al moto apparente del sole VaElementare Paradiso A 2003/2004 Ia Media Carducci-Tenerani Docente: Bragazzi Rossella Docente: Lucchi Nicoletta

2. Dove nasce la nostra collaborazione L’occasione è stata offerta dalla partecipazione al corso di formazione del “progetto di educazione scientifica” organizzato dalla Regione Toscana, dall’ Ufficio scolastico Regionale della Toscana e dal CSA di Massa Carrara, svoltosi a Viareggio dal settembre 2003 al marzo 2004.

3. Esperienza di continuità E’ un’esperienza di continuità didattica Scuola Elementare-Media che prevede la trattazione di argomenti comuni nelle rispettive scuole e incontri periodici per confrontare e discutere le attività svolte e le problematiche emerse Le unità didattiche sono quelle previste nel percorso sulle “Ombre del Sole”, progettato dai gruppi di studio coordinati dal Prof. Paolo Boero (docente di Matematica e Didattica presso l’Università di Genova).

4. Obiettivi del percorso • Capacità di: • Produrre ipotesi ben argomentate • Verificare, sia per via argomentativa che sperimentale • Osservare i fenomeni e di metterli in relazione causa-effetto • Rappresentare graficamente esperienze vissute • Progettare e realizzare semplici strumenti di indagine • Raccogliere, ordinare, rielaborare e confrontare dati in modo sistematico, con l’uso di tabelle e grafici • Padronanza logico linguistica delle complessità

5. Metodologia • Avvio attività con l’osservazione di un fenomeno naturale o una situazione problematica • Discussione collettiva e/o produzione scritta di ipotesi individuali argomentate • Confronto e discussione delle ipotesi prodotte. • Verifica argomentativa e sperimentale delle ipotesi prodotte • Rielaborazione e sintesi delle conoscenze acquisite

6. ContenutiA. Scopriamo le ombre e impariamo a rilevarle • A1. Progettiamo e costruiamo delle meridiane • A2. Scopriamo lo spazio d’ombra • A3. Rileviamo i ventagli delle ombre in Autunno, Inverno, Primavera e Estate • A4. Costruiamo tabelle con i dati rilevati • A5. Costruiamo di grafici

7. B. Confronto dei ventagli d’ombre rilevati nelle diverse stagioni (somiglianze e differenze) • B1.Variazione della lunghezza dell’ombra alla stessa ora del giorno nelle diverse stagioni • B2. Variazione dell’angolo di rotazione del ventaglio • B3. Costruzione dei settori circolari rappresentanti l’ampiezza dei ventagli delle 4 stagioni

8. C. L’altezza del sole • C1. Cosa è e come si può misurare l’altezza del sole • C2. Come possiamo misurare l’angolo dello spazio d’ombra che è in aria • C3. Come realizzare uno strumento per misurare l’altezza del sole: ipotesi progettuali

9. D. Movimenti della terra • D1. Movimento di rotazione • D2. Movimento di rivoluzione • D3. Visita al planetario

10. Iniziamo l'attività

11. Cos’è per te l’ombra?Dal testo di Giulia Per me l’ombra è, non solo ciò che proietta il sole quando incontra un materiale solido, ma è una cosa che ha aiutato gli antichi a calcolare l’ora, a rendere più tenebroso un film dell’orrore, a far impazzire i bambini che si vedono alti anche due metri. Quando ero piccola mi divertivo a “schiacciare” l’ombra di mio fratello che si arrabbiava e scappava; d’estate se la sabbia era calda correvo sulle ombre degli ombrelloni. Ma le ombre mi hanno anche imbrogliato infatti quando volevo spaventare mio fratello l’ombra gli si proiettava davanti e lui mi vedeva. Mi pongo delle domande Quando piove non c’è l’ombra? Perché a volte l’ombra è più lunga? Perché l’ombra dell’ombrellone si sposta? Giulia

12. Siamo usciti per scoprire le ombre

14. La scuola Saffi in P.za D’armi

15. Mentre stavamo osservando le ombre “il sole si è spostato”

17. Relazione uscita Mercoledì 5 novembre io e la mia classe ci siamo recati in Piazza D’Armi per lo studio delle ombre. Appena usciti abbiamo osservato dove si trovava il sole nel cortile della scuola. Siamo andati in una piccola piazza ma siccome non c’era il sole siamo subito andati via. All’arrivo in Piazza D’Armi abbiamo cercato un posto tranquillo e soleggiato dove siamo rimasti per due ore. All’inizio abbiamo osservato la posizione del sole e abbiamo preso come punto di riferimento la scuola elementare Saffi e una palma che si trova davanti ad essa. Guardando con molta attenzione l’ombra dell’insegnante abbiamo notato che è molto più grande rispetto alla realtà. Dopo questa breve osservazione ci siamo divisi in gruppi di quattro ragazzi, ognuno dei quali doveva scegliere due compagni da misurare. Con il gessetto abbiamo tracciato il contorno delleombre che abbiamo misurato. Verso le ore 10.00 abbiamo ricontrollato il sole e ci siamo accorti che si è spostato a sud-ovest e che quindi gira insenso orario e lo si può definire un orologio naturale. Dopo l’osservazione del sole abbiamo guardato lo spostamento delle ombre e abbiamo notato che si erano accorciate e spostate verso destra. Delle signore passando si sono incuriosite e hanno controllato le loro ombre. Alla fine dell’ora abbiamo preso un punto di riferimento in modo che la prossima volta la prof si rimetta nello stesso punto; abbiamo inoltre notato che, a seconda della nostra posizione, le ombre sono più lunghe o più corte, più larghe o più strette. Questa uscita ha entusiasmato tutti perché ci è sembrato di vivere in prima persona la scuola e di poter apprendere meglio e di più.

18. Osservazioni

19. Raccogliamo i dati in una tabella

20. Alla scoperta delle ombre1

21. Alla scoperta delle ombre 2

22. Scopriamo che le ombre si spostano eruotano in senso orario

23. Disegniamo le nostre ombre e ….

24. ……le misuriamo

25. Progettiamo i nostri gnomoni

26. Al lavoro in classe, progettiamo..

27. ..e costruiamo i nostri gnomoni

28. Verifichiamo se il chiodo è perpendicolare

29. Verifichiamo, con due livelle, se la tavoletta è orizzontale

31. Le squadre sono state disposte nella giusta posizione

32. Costruiamo grafici e tabelle al computer

33. Impariamo ad usare il filo a piombo per verificare la verticalità

34. Le nostre considerazioni sulla verticalità e sulla perpendicolarità

35. Se il chiodo è in posizione verticale non è necessariamente perpendicolare alla tavoletta.

36. Se il chiodo è perpendicolare alla tavoletta il chiodo è sicuramente in posizione verticale ? • No, dipende da come è messa la tavoletta. • 1° caso • Se la tavoletta è sul piano orizzontale il chiodo,essendo perpendicolare ad essa, è sicuramente verticale. • 2° caso • Se la tavoletta è verticale il chiodo è orizzontale • 3° caso • Se la tavoletta è obliqua anche il chiodo sarà in posizione obliqua

37. CONCLUSIONI SE LA TAVOLETTA E’ ORIZZONTALE E IL CHIODO E’ PERPENDICOLARE AD ESSA, ALLORA IL CHIODO E’ IN POSIZIONE VERTICALE

38. Siamo usciti a provare i nostri gnomoni

39. Proviamo i nostri gnomoni

40. E...finalmente, i nostri gnomoni funzionanti

41. Utilizzando i nostri gnomoni abbiamo avuto la conferma che le ombre ruotano in senso orario!!!

42. Gli alunni della Scuola Media si divertono a fare gli insegnanti Mercoledì 2 Dicembre 2003 di mattina alle 10,10 sono venuti i bimbi della 5° elementare della Gentili per lavorare con noi e per visitare la nostra Scuola. Prima ci siamo presentati uno ad uno, poi 12 di noi con metà degli altri sono andati in sala mensa a fare dei disegni sulle ombre; noi invece siamo rimasti in classe con gli altri. La professoressa ha assegnato 1 o 2 bambini ad ognuno di noi, ci ha consegnato dellemeridiane e una pila (dovevamo uscire per studiare le ombre ma era brutto tempo). Abbiamo spento le luci e chiuso le tende per fare più buio, poi abbiamo acceso la pila ( che rappresentava il sole) e abbiamo cominciato a misurare e a disegnare le ombre che il nostro gnomoneproiettava sul banco; abbiamo fatto capire ai bimbi di quinta perché alcune meridiane che avevamo costruito erano sbagliate e insieme a loro abbiamo osservato che se alzavamo la pila, l’ombra dello gnomone si accorciava e se la abbassavamo, l’ombra siallungava. Alle ore 11,15 sono andati via. E per me va bene così, questa attività mi è piaciuta e non c’è bisogno di cambiare le cose. Elisa

43. Gli alunni della Scuola Media si divertono a fare gli insegnanti

44. Gli alunni della Scuola ElementareParadiso si divertono a fare gli insegnanti

45. Una delle domande che ci siamo posti

46. Verifichiamo le nostre ipotesi

47. Scopriamo lospazio d’ombra

48. L’ombra è anche nell’aria

49. Testi sullo spazio d’ombra

50. Dalla scoperta dello spazio d’ombra alla sua rappresentazione simbolica