Discussione presso l’istituto di Fisica
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Progetto "Laboratori in Rete" allargato - Incontro dell'8 settembre 1997

Vengono distribuite alcune pagine fotocopiate del lavoro dell’astronoma Nicoletta Lanciano di Roma e alcune nostre riflessioni teoriche.

Si invitano gli insegnanti a "reagire" alle nostre proposte esprimendo dubbi, prevedibili difficoltà sia loro che dei ragazzi.

Problemi emersi
come passare dal riferimento locale a quello assoluto;
paura di fare brutta figura, in questo caso di non saper trasmettere le cose;
resoconto di esperienze in cui i ragazzi stessi possono essere in grado di imboccare la strada giusta per la risoluzione di problemi;
passaggio dall’acchiapparaggi al teodolite (meccanismo più complesso) non è chiaro;
quante ore,  per quanto tempo.

P. Guidoni

Facciamo un’analisi delle PAROLE:
passaggio dall’acchiapparaggi al teodolite, passaggio dal riferimento locale al generale... importante è far PASSARE

Spesso bisogna rendersi conto che dietro a questo ci sono dei problemi molto generali. Per il problema del sistema di riferimento forse bisogna partire da: qual è l’esperienza e qual è l’idea di spazio che un essere umano ha in testa?

Riflettiamo su esperienze che facciamo fin da piccoli:

io - riferimento assoluto - rigiro un oggetto da osservare: io sono il sistema di riferimento;
giro intorno all’oggetto più grande di me: il riferimento qual è?
sono in una stanza e giro intorno lo sguardo: il riferimento è la stanza?
sono fuori all’aperto e disegno l’orizzonte.

Noi spesso diamo per ovvio quello che è complicato, bisogna allenarsi davanti allo specchio a rifletterci noi per primi per renderci conto se abbiamo noi risolto questi problemi.
Analogamente per i problemi di luce. Abbiamo molte esperienze, gestiamo tante situazioni che implicano che i raggi di luce vadano diritti e che il nostro sguardo segua la luce.

Esempio di un ragazzo: per misurare la larghezza dell’armadio da una certa distanza procedo così. Misuro la distanza tra due punti vicini a me e scelti in modo da vedere "scomparire" la parte laterale dell’armadio.

Sui raggi di luce; sul fatto che vanno dritti; che sono praticamente paralleli se la sorgente, come il Sole, è molto lontana; che divergono da una sorgente vicina; ecc. è importante lavorare per somiglianze e per contrasti. Per esempio fare in classe con una lampadina un lavoro di osservazione sistematica (con le braccia, l’acchiapparaggi ecc.) come abbiamo fatto in esterno. Confrontare e cercare somiglianze e differenze tra il fuori e il dentro, il vicino e il lontano ecc.

Anna: i ragazzi non si sono ancora convinti del parallelismo.

Guidoni: e noi come adulti cosa ci diremmo davanti allo specchio sul parallelismo ?
In realtà i raggi di luce dal Sole risultano paralleli non in senso "assoluto" della geometria, ma entro gli errori sperimentali di misura. Se l’angolo che formano tra loro, misurato dai nostri strumenti, è praticamente zero diciamo che i raggi sono paralleli entro i limiti sperimentali di misura del nostro strumento. Il parallelismo "assoluto" esiste solo in geometria.

Enrica: noi proponiamo percorsi didattici che prevedano di lavorare a tanti livelli.
Alle medie ci sono alcuni ragazzi che non arriveranno a dominare i concetti al livello più alto, ma noi dobbiamo offrire loro diverse opportunità che poi potrebbero non avere più.
Dobbiamo aiutarli a passare, trovare le strade. E la strada per passare non è una strada solo di parole, come spesso facciamo a scuola, ma una strada anche di cose da fare.
Dopo le osservazioni fatte fuori bisogna passare al dentro, in cui la luce è manipolabile. Emergono problemi a molti livelli di cui con Guidoni stiamo esplorando quelli molto generali.

Guidoni: Ma ci sono osservazioni ed esperienze fattibili con poco.
Esperimento: due lampade in una stanza come questa: una vicina noi, l’altra lontana. I raggi che arrivano a noi da una sorgente a distanza via via più grande diventano "percettivamente" paralleli.
Ma in altre esperienze sembra il contrario.....

Tinelli: dalle nuvole emergono raggi non-paralleli, si vede benissimo...

Guidoni: sono raggi rettilinei, anche per qualche Km, non sono paralleli perché vengono da una sorgente secondaria, posta "dietro" le nuvole, non è più il Sole.
E allora vanno fatte tante osservazioni ma anche esperienze ; il concetto da passare è quello che anche la luce possa essere manipolata.
Anche con un sorgente vicina è possibile creare una luce a raggi paralleli (sorgente puntiforme nel fuoco si una serie di specchi disposti a parabola).
Questo lo proponiamo magari ai ragazzi più grandi.

Un altro problema grosso : l’idea di raggio. È un’idea astratta, ma dai ragazzi viene fuori. Chiedono ad esempio "cosa c’è tra un raggio e l’altro", "se i raggi passano nel vuoto, questo non è più vuoto" ecc.
Non ci sono molti modelli per interpretare cos’è un raggio.
Getto d’acqua violento, modello che va bene per una lampadina, ma pessimo modello per il Sole (vetro la ferma, molto migliore è una pioggia regolare (quindi a raggi paralleli)).

raggio = anima del fascio

E il fascio ha essenzialmente due "forme" una conica e una cilindrica.

Guidoni: ho fatto costruire una enorme quantità di cartoccetti da cerbottana ; quello dei cartoccetti conici che partono dalla sorgente è un ottimo modello per la lampadina, per la sorgente vicina. Allontanandosi dalla sorgente, per il Sole, è meglio un fascio di cannucce da bibita.

Importanti i giochi di stanza oltre al lavoro sul campo: il movimento da e verso luci lontane dà un’idea di quello che succede.
E se la luce non c’è, è luce indiretta, senza ombre ?

Ritorneremo sui problemi aperti oggi sia attraverso il dibattito in rete che negli incontri successivi.

L’incontro si chiude con la richiesta di:

ripensare e riprovare le osservazioni e le esperienze fatte;
condividere in rete problemi e riflessioni al proposito.