AD ASTRA Centro Didattico Astronomico - PALAZZO CAMPANA, OSIMO (AN)
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
AD ASTRA Centro Didattico Astronomico PALAZZO CAMPANA, OSIMO (AN)
INTRODUZIONE
“Preservare la conoscenza è facile.
Anche il trasferimento delle conoscenze è semplice.
Ma produrre nuova conoscenza non è né facile
né redditizia a breve termine.
La ricerca si rivela redditizia a lungo termine e,
cosa più importante, è una forza che arricchisce la cultura
di tutte le società con ragione e verità di base.”
AHMED ZEWALI, PREMIO NOBEL PER LA CHIMICA (1999).
“Perché studiare astronomia?”
La prima risposta è perché lo si è sempre fatto.
Può sembrare banale ma, oggi come ieri, a problemi come fame, povertà,
energia e riscaldamento globale, la tecnologia applicata alla ricerca astro-
nomica può offrire benefici a lungo termine che sono importantissimi per
la società e la sopravvivenza.
Diversi studi hanno inoltre dimostrato che investire nell’educazione scienti-
fica, la ricerca e la tecnologia offre un grande ritorno economico e culturale.
Inoltre, indirettamente, porta vantaggio per la popolazione in generale; lo
sviluppo scientifico e tecnologico di un paese o di una regione è - infatti -
strettamente legato al suo indice di sviluppo umano - una statistica che è
misura dell’aspettativa di vita, istruzione e reddito. Lo studio dell’astronomia
contribuisce alla tecnologia, all’economia e alla società sviluppando e pro-
muovendo costantemente strumenti, processi e software che vanno oltre
le nostre attuali capacità. Questo vantaggio non riguarda solo l’astronomia,
ma influenza anche le altre discipline scientifiche. I risultati della ricerca
astronomica vengono tradotti e applicati all’industria, ai processi di imaging
e nelle comunicazioni: i sensori per il rilevamento di immagini astronomi-
che ora sono disponibili anche sulle telecamere personali, le webcam e
molti cellulari.
Il settore aerospaziale condivide la maggior parte della sua tecnologia con
l’astronomia: dallo sviluppo dei telescopi spaziali, all’acquisizione di infor-
mazioni per la difesa, fino ai satelliti GPS (Global Positioning System) che
si basano su oggetti astronomici, come ad esempio quasar e galassie di-
stanti, per determinare posizioni precise.
Lo studio dell’astronomia coinvolge anche il settore energetico, la cui
ricerca ha lo scopo di trovare nuovi combustibili fossili e valutare la possi-
bilità di nuove fonti di energia rinnovabile. Anche la medicina ha potuto
sfruttare la tecnologia sviluppata in campo astronomico, applicando le
tecniche ideate dal radioastronomo e premio Nobel Martin Ryle, alla riso-
nanza magnetica (MRI), alla tomografia ad emissione di positroni (PET) e
molti altri strumenti di imaging medico.
4
Nella vita di tutti i giorni ci sono molte cose che le persone incontrano
quotidianamente e che derivano tecnologie astronomiche. Forse l’inven-
zione “astronomy derived” più comunemente usata è la rete locale wireless
(WLAN). Anche l’arte beneficia dell’astronomia: infatti uno spettrometro
gammaray - originariamente utilizzato per analizzare il suolo lunare - è
stato impiegato per sondare in modo non invasivo l’indebolimento strut-
turale di edifici storici o per guardare dietro fragili mosaici, come nella
Basilica di San Marco a Venezia. La ricerca astronomica unisce le nazioni,
incoraggiando la collaborazione e creando un flusso costante di ricercatori
che viaggiano in tutto il mondo per lavorare in strutture internazionali.
Fin dal 1887, anno in cui gli astronomi di tutto il mondo si sono riuniti per
mettere insieme le immagini dei loro telescopi al fine di creare la prima
mappa di tutto il cielo, ci sono state collaborazioni internazionali in astro-
nomia e non è un caso che nel 1920 l’Unione Astronomica Internazionale
divenne la prima unione scientifica internazionale. Ad oggi la maggior
parte degli osservatori attuali e previsti sono di proprietà di diverse nazioni,
così come l’ISS – la Stazione Spaziale Internazionale - è il frutto della
collaborazione di più agenzie spaziali e ospita elementi di equipaggio
provenienti da ogni parte del mondo. Sebbene lo studio dell’astronomia
fornisca un patrimonio tangibile, monetario e con vantaggi tecnologici, for-
se l’aspetto più importante non è di misura economica. L’astronomia ha
rivoluzionato e continua a rivoluzionare il nostro pensiero su scala mondiale.
Insomma, da quando Copernico ha scandalosamente affermato che la
Terra non è il centro dell’Universo, si è innescata una rivoluzione. Una nuova
visione del mondo attraverso la quale religione, scienza e società hanno
dovuto adattarsi, una prospettiva unica che amplia i nostri orizzonti e aiuta
a scoprire la grandiosità dell’Universo e il nostro posto al suo interno. Ci
ispira con belle immagini e promette risposte a grandi domande. Funge
da finestra sull’immensa dimensione e complessità dello spazio, mettendo
la Terra in prospettiva, promuovendo la cittadinanza globale e orgogliosa
del nostro pianeta natale. Insegnare astronomia ai giovani è un grande
valore.
“Forse non esiste una dimostrazione migliore
della presuntuosa assurdità di molte concezioni umane
di fronte all’immagine del nostro mondo così lontano e piccolo.
Per me, ciò mette in evidenza la responsabilità
che abbiamo di essere più gentili l’uno con l’altro,
per preservare e amare questo pallido puntino blu,
l’unica casa che abbiamo mai conosciuto”.
CARL SAGAN
5
Che cosa fare presso il centro
didattico Ad Astra
Il Centro Didattico Ad Astra offre al pubblico, in particolare a quello scola-
stico, attività di laboratorio sperimentali e multimediali al fine di favorire la
familiarizzazione con le materie scientifiche STEM (Science, Technology,
Engineering and Mathematics).
Il percorso didattico proposto ha lo scopo di stimolare, avvicinare e aiutare
a comprendere il metodo scientifico moderno, attraverso la diffusione di
contenuti quali l’astronomia di base (sistema solare, moto degli astri, luce,
ombre, ecc...) e l’acquisizione di competenze tecniche riguardanti la robo-
tica, la programmazione e il coding.
Nelle stanze di Palazzo Campana sarà inoltre possibile approfondire gli
argomenti didattici di laboratorio usufruendo di molte esperienze interattive
e immersive offerte da installazioni a tecnologia evoluta.
L’Approccio didattico
L’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile ingloba 17 obiettivi per lo sviluppo
sostenibile che riguardano tutti i Paesi e tutti gli individui. La ricerca e lo svi-
luppo in campo astronomico, in virtù della trasversalità delle professionali-
tà e delle conoscenze che coinvolgono, contribuiscono al perseguimento
di alcuni di questi obiettivi, quali: l’istruzione di qualità, la parità di genere,
l’energia pulita e accessibile, la crescita economica, la creazione di imprese
per l’innovazione e le infrastrutture, la riduzione delle diseguaglianze e la
lotta contro il cambiamento climatico.
Com’è noto, al fine di offrire una formazione che miri all’acquisizione di
nuove e più evolute competenze, sulla base dei risultati raccolti in seguito
alle indagini internazionali quali PISA (Programma per la valutazione Inter-
nazionale degli studenti) e PIAAC (Programma per la valutazione interna-
zionale degli adulti) l’Unione Europea ha ridefinito le nuove competenze
chiave che rappresentano il corredo del cittadino attivo:
www.eso.org
6
COMPETENZA ALFABETICA COMPETENZA
FUNZIONALE MULTILINGUISTICA
COMPETENZA MATEMATICA E
COMPETENZE IN SCIENZE, COMPETENZA DIGITALE
TECNOLOGIE E INGEGNERIA
COMPETENZA SOCIALE E COMPETENZE IN MATERIA
CAPACITÀ DI IMPARARE DI CITTADINANZA
COMPETENZE IN MATERIA
COMPETENZE
DI CONSAPEVOLEZZA ED
IMPRENDITORIALI
ESPRESSIONE CULTURALE
COMPETENZE TRASVERSALI
(SPIRITO DI INIZIATIVA; CREATIVITÀ;
CAPACITÀ DI RISOLVERE I
PROBLEMI; ANALIZZARE I PROCESSI;
SAPER COMUNICARE; SAPER
ORGANIZZARE)
I laboratori del centro didattico sono ideati, strutturati e condotti in modo
da attivare tali competenze e nell’ottica di perseguire gli obiettivi proposti
dalle linee guida dettate dall’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile e da
quelle del Piano Nazionale Scuola Digitale.
L’esperienza del lavoro di gruppo è centrale in ogni attività: ogni studente
avrà modo di contribuire alla realizzazione delle attività e al raggiungimento
di determinati obiettivi.
Lo scopo di ogni laboratorio non sarà soltanto quello di fornire informazioni,
ma di mettere in pratica le conoscenze acquisite in maniera trasversale tra-
mite l’utilizzo delle stesse e attraverso la sperimentazione e l’applicazione
concreta. Il target dei laboratori, pertanto, non sarà solo quello di apprende-
re una o più nozioni, ma di imparare ad applicarle scoprendo cosa ci si può
fare. Al fine inoltre di garantire una formazione di qualità per tutti i labora-
tori didattici, questi sono organizzati in maniera tale da essere altamente
accessibili anche a studenti con difficoltà di apprendimento e/o disabilità
visivo-uditiva. Ad esempio le schede didattiche a disposizione degli studenti
sono realizzate con font EasyReading ad alta leggibilità.
7
INDICE LABORATORI
LABORATORIO ESPERIENZE ETA’ DI PAGINA
CONSIGLIATE RIFERIMENTO
Sistema Solare
6-10 anni
da costruire
Un tour tra
8-14 anni
pianeti e satelliti
Astro Uovo! 8-14 anni
Il volo del missile 8-14 anni
Costellazioni
11-14 anni
luminose
Com’è alto il
6-10 anni
cielo!
Com’è fatto un
6-14 anni
asteroide?
Alla scoperta dei
11-14 anni
pianeti abitabili
Esploriamo Marte
con un rover ad 8-14 anni
energia solare
8
In ogni scheda dei laboratori saranno indicate con la relativa icona le compe-
tenze specifiche attivate.
ESPERIENZE
CONSIGLIATE
Geologia Planetaria
Planetario
Telescopio Solare
Realtà Virtuale
Tappeto gravitazionale
Pavimento Marziano
Spettrofotometro
solare
9
LAB OR ATO RI
SISTEMA SOLARE DA
COSTRUIRE
Durata: 1 H
Età di riferimento: 6-10 anni
OBIETTIVI
• Conoscere i pianeti del Sistema Solare;
• Imparare che i pianeti hanno dimensioni differenti e ruotano su orbite
di distanza dal Sole e ampiezza diversa;
• Sviluppare abilità manuali;
• Imparare le differenti caratteristiche di ogni pianeta, dal colore alla
conformazione; Saper identificare pianeti più caldi o più freddi in base
alla distanza dal Sole; Indagare perché la Terra è l’unico pianeta abitato
del Sistema Solare.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Identificare nomi e posizione dei pianeti del Sistema Solare;
• Saper distinguere quali sono i pianeti gassosi da quelli rocciosi;
• Identificare ogni pianeta con i suoi colori;
• Definire qual è il pianeta più grande e più piccolo del Sistema Solare;
• Identificare quali pianeti hanno dimensioni simili alla Terra;
• Partendo dalla Terra, scegliere quale sia il pianeta più vicino e più
conveniente da raggiungere per gli astronauti per una possibile esplo-
razione spaziale;
• Saper spiegare perché la Terra è l’unico pianeta abitato del Sistema
Solare
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Gli studenti saranno suddivisi in gruppi.
Ad ogni gruppo verranno consegnati tutti i materiali necessari per la
costruzione del Sistema Solare. Utilizzando colori e altri materiali, decore-
ranno ogni pianeta facendo affidamento a fedeli immagini reali. Schede
descrittive di ogni pianeta aiuteranno gli studenti a scegliere le sfere delle
giuste dimensioni e a posizionarle alla giusta distanza dal Sole. Inoltre, le
schede di ogni pianeta saranno complete delle caratteristiche fisiche e
morfologiche degli stessi, in modo tale da identificare al meglio le pecu-
liarità e l’aspetto di tutti i pianeti.
11SISTEMA SOLARE DA
COSTRUIRE
ARGOMENTI TRATTATI
Sistema Solare
Il Sistema Solare è un sistema planetario costituito da otto pianeti e una
varietà di corpi celesti mantenuti in orbita dalla forza di gravità del Sole. I
pianeti sono, in ordine: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano
e Nettuno. Plutone è stato declassificato come pianeta nano nel 2006.
I pianeti del Sistema Solare sono quattro rocciosi e quattro giganti gassosi;
i rocciosi si dispongono più vicini al Sole, mentre i più lontani sono gassosi.
La Terra è uno dei pianeti rocciosi ed è l’unico abitato. Si stanno ricercando
forme di vita con nuove esplorazioni e ricerche su Marte e su alcuni satelliti
naturali di altri pianeti, ad esempio Titano (satellite di Saturno). Oltre ai
pianeti, nel Sistema Solare ritroviamo diversi satelliti naturali, cinque pianeti
nani e miliardi di corpi minori. Quest’ultima categoria comprende gli aste-
roidi, in gran parte ripartiti fra due cinture asteroidali (la fascia principale
è la fascia di Kuiper), le comete (prevalentemente situate nell’ipotetica
nube di Oort), i meteoroidi e la polvere interplanetaria.
COMPETENZE ATTIVATE
12UN TOUR TRA PIANETI
E SATELLITI
Durata: 1 H
Età di riferimento: 8-14 anni
OBIETTIVI
• Acquisire un’idea generale di altri pianeti e satelliti del Sistema Solare,
comprendendo che hanno una propria geografia.
• Imparare a decifrare legende e simboli sulle mappe e le corrispettive
proiezioni cartografiche.
• Indagare la morfologia della superficie, riconoscendo le strutture geolo-
giche che la caratterizzano, confrontandola anche con quella terrestre.
• Associare i processi attivi sulla superficie al tipo di ambiente circostante
e come questi cambiano in base a dove ci si trova.
• Saper valutare la possibilità di vita extraterrestre su altri corpi celesti.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper leggere una carta fisica e descrivere la struttura morfologica della
superficie di un pianeta o i tipi di paesaggio;
• Interpretare la legenda e i suoi simboli;
• Individuare i punti cardinali;
• Identificare le caratteristiche della superficie rare e comuni;
• Identificare quali strutture morfologiche sono state generate da processi
cosmogenici (da impatti provenienti dallo spazio - come meteoriti o
radiazioni);
• Distinguere quali strutture morfologiche sono state generate da pro-
cessi endogeni (dalla lava oppure da terremoti - quindi processi di
origine vulcanica o tettonica) e quali da processi esogeni (dal vento o
dall’acqua - quindi processi di origine eolica, fluviale, marina o climatica);
• Confrontare i parametri orbitali e fisici del pianeta o del satellite in analisi
con quelli della Terra, ragionando sulle differenze e traendo delle con-
clusioni;
• Definire un luogo sul pianeta dove si vorrebbe sbarcare, valutando la
migliore posizione;
• Spiegare perché animali, piante o funghi non possono esistere in
quell’ambiente (o perché possono), basandosi su quanto analizzato sul
clima, atmosfera e grado di abitabilità;
• Identificare quale tipo di tuta spaziale/protezione necessiterebbe un
ipotetico astronauta per una missione sulla superficie del pianeta o
satellite, basandosi sulle informazioni disponibili.
13UN TOUR TRA PIANETI
E SATELLITI
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Attraverso l’utilizzo di immagini reali e rappresentazioni cartografiche di
pianeti o di satelliti del Sistema Solare, di grandi dimensioni e ad alta ri-
soluzione, gli studenti analizzeranno la morfologia e le caratteristiche di
questi ambienti, confrontandole con quelle terrestri e avanzando ipotesi
sulla possibilità di vita in questi luoghi.
La classe sarà suddivisa in gruppi e ad ogni gruppo verrà consegnata
una delle carte e foto a disposizione. Compito degli studenti sarà quello di
identificare le principali caratteristiche fisiche del pianeta o satellite in
esame e fare un vero e proprio tour in questo nuovo ambiente, grazie
l’utilizzo di apposite legende e schede descrittive sulle caratteristiche del
luogo. Si verificherà la possibilità di vivere su questo mondo e si proget-
terà un vero sbarco di una navicella spaziale, con lo scopo di esplorarlo e
colonizzarlo. Ogni studente potrà contribuire nella scelta del luogo ideale
dove instaurare una nuova civiltà, ideare nomi, simboli e bandiere, suddi-
videre il territorio in continenti.
Per le classi di età compresa tra gli 11-14 anni si introdurranno elementi
più approfonditi di geologia, climatologia e meteorologia, prendendo in
esame clima e atmosfera del pianeta o satellite indagato, in modo tale
da: ipotizzare previsioni meteo settimanali; utilizzare il confronto con pa-
rametri terrestri per valutare la possibilità di trovare acqua liquida, anche
nel sottosuolo; analizzare la tipologia delle rocce e dei minerali presenti
in questo nuovo ambiente, valutando un loro utilizzo e le differenze con
territori terrestri. Al termine dell’attività ogni gruppo presenterà la propria
analisi e le proprie conclusioni agli altri compagni, permettendo così un
confronto finale sul lavoro svolto.
ARGOMENTI TRATTATI
Geologia Planetaria
Studio e analisi dell’evoluzione geologica e le caratteristiche di pianeti ti
tipo terrestre, ovvero con crosta rocciosa o ghiacciata, utilizzando prin-
cipalmente il confronto con parametri terrestri e applicando tecniche e
competenze delle discipline geologiche per l’acquisizione di immagini e
dati e l’interpretazione degli stessi.
14UN TOUR TRA PIANETI
E SATELLITI
Cartografia
Saper leggere e interpretare una carta fisica, la sua scala, la sua legenda
e simboli. Studiare un territorio attraverso la sua rappresentazione su una
carta, affiancati da fotografie reali del luogo in analisi, imparando così a
distinguere i differenti tipi di ambienti e strutture morfologiche presenti.
Esobiologia
Branca della biologia che indaga la possibilità di vita in pianeti extra-solari
(esopianeti). I principali scopi sono di valutare l’abitabilità degli esopianeti,
di ipotizzare se possano esservi presenti degli organismi viventi e di inda-
gare se per l’uomo o altri organismi terrestri sia possibile vivere in questi
luoghi e a quali condizioni.
Esplorazione e ricerca spaziale
Attraverso lo studio delle caratteristiche di altri pianeti e satelliti del Sistema
Solare, si possono ipotizzare mutamenti presenti o passati avvenuti sul
nostro pianeta Terra; un confronto con il nostro pianeta, inoltre, aiuta a
comprendere le strutture morfologiche, fisiche e atmosferiche degli altri.
L’esplorazione spaziale ha anche lo scopo di valutare la possibilità di
colonizzare pianeti e satelliti e la ricerca spaziale permette di identificare i
luoghi più idonei a tale scopo.
COMPETENZE ATTIVATE
15ASTRO UOVO
Durata: 1,30 H
Età di riferimento: 8-14 anni
OBIETTIVI
L’attività sarà differenziata in base all’età degli studenti partecipanti.
• Lavorare in gruppo in condizioni di tempo e budget limitati;
• Disegnare un progetto con valutazione dei costi e dei rischi;
• Indagare quali sono le forze coinvolte in fase di atterraggio della navicella;
• Identificare la relazione tra massa e forza di gravità e in che modo questo
inciderà nel successo della missione;
• Valutare quali fattori vadano considerati tra un atterraggio sulla Luna o
su un altro pianeta, piuttosto che sulla Terra.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper disegnare un progetto di una navicella spaziale, considerando il
fatto di avere a disposizione un budget limitato;
• Fare squadra, dove ogni studente proporrà un’idea per migliorare e
completare il progetto;
• Valutare i rischi per un ipotetico atterraggio sulla Luna o un altro pianeta;
• Identificare le differenti caratteristiche tra la Luna e la Terra, in particolare
considerando la relazione tra massa e forza di gravità;
• Rapportare l’esperienza svolta a missioni reali, capendo le difficoltà e i
possibili limiti delle missioni spaziali.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Gli studenti, divisi in gruppi, progetteranno e costruiranno un lander utiliz-
zando i materiali messi a disposizione. L’obiettivo è di creare una capsula che
possa far atterrare in sicurezza un astro uovo sulla superficie della Luna o
di un pianeta da esplorare. Nella loro progettazione, gli studenti dovranno
considerare i rischi tipici di una simile missione e sviluppare uno studio
di valutazione degli stessi. Prima di iniziare l’attività, gli studenti saranno
guidati verso alcune delle questioni più importanti che dovranno valutare,
ovvero i fattori da tenere in considerazione quando si atterra su un altro
corpo celeste. Per esempio: la distanza dalla destinazione, la composizione
o l’assenza di atmosfera, l’importanza di atterrare nel punto giusto, l’angolo
di avvicinamento etc.
16ASTRO UOVO
Gli studenti dovranno anche valutare i costi della missione, tenendo presente
che anche l’addestramento dell’astro uovo ha il suo costo, così come il lancio.
Al termine dell’attività il lander sarà testato con un vero e proprio lancio, a cui
seguirà un momento di confronto con tutti i gruppi, in base ai successi e agli
insuccessi dei lanci effettuati.
ARGOMENTI TRATTATI
L’Allunaggio della missione Apollo
Il 20 Luglio 1969, l’Apollo 11 fu la prima missione con a bordo esseri umani
ad atterrare sulla Luna. Dopo un viaggio di quattro giorni dalla Terra, il
lander lunare, l’Eagle, si staccò dal modulo di comando che orbitava in-
torno alla Luna e si posò nel Mare della Tranquillità, un’area relativamente
liscia e pianeggiante. A seguito di altre missioni “Apollo”, 12 persone hanno
camminato sulla superficie lunare e l’ultima volta è stato nel 1972. L’Agenzia
Spaziale Europea (ASI), in collaborazione con vari partners, sta progettando
di tornare sulla Luna con missioni robotiche e umane nei prossimi decenni. Il
costo totale della missione Apollo del 1969 è stato di 24,5 miliardi di dollari,
che equivale a più di 200 miliardi, considerata l’inflazione. Il budget totale
dell’ESA (l’Agenzia Spaziale Europea) nel 2018 era di 5,6 miliardi di euro e,
oggi, le agenzie spaziali e le industrie lavorano insieme per sviluppare un
programma dell’esplorazione lunare più sostenibile possibile, utilizzando
ancora parte delle infrastrutture create negli anni 60: camere di test, peda-
ne di lancio, centro di controllo, stazioni di terra, conoscenza ingegneristica,
tecnologia.
Massa e forza di gravità
Per stimare la forza gravitazionale avvertita da un uomo che cammina
sulla superficie di un pianeta si parte dalla legge di gravitazione universale
di Newton che mette in relazione la forza gravitazionale con la massa e la
distanza dei corpi coinvolti. La forza di gravità è presente anche sulla Luna,
ma dato che la Luna è più piccola della Terra, quindi ha massa minore,
l’attrazione che esercita non è così grande come quella del nostro pianeta.
COMPETENZE ATTIVATE
17IL VOLO DEL MISSILE
Durata: 1,30 H
Età di riferimento: 8-14 anni
OBIETTIVI
L’attività sarà differenziata in base all’età degli studenti partecipanti.
• Sviluppare il lavoro di gruppo;
• Soluzione dei problemi con lavoro di squadra;
• Ideazione del progetto con valutazione dei rischi e delle possibilità di
successo; Valutazione delle traiettorie mediante lo studio degli angoli.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper ideare un progetto di razzo spaziale, valutando aerodinamicità,
peso e dimensioni;
• Identificare quali sono i fattori in grado di influenzare il successo o l’in-
successo della missione – come ad esempio le forze di attrito - oppure
perché un progetto non è funzionale;
• Determinare il miglior angolo di inclinazione per ottenere un lancio
più lungo con varie prove, riportando i risultati ottenuti in tabella;
• Verificare se cambiando l’assetto del missile (es. la forma delle pinne)
oppure i metodi di lancio (es. elastici più corti o più lunghi) si ottengono
risultati differenti;
• Applicare quanto imparato a casistiche reali, indagando i fattori di suc-
cesso nel lancio di un vero missile.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Gli studenti saranno divisi in gruppi e ad ogni gruppo verranno consegnati
le istruzioni e tutti i materiali per costruire il missile. Parte del progetto
sarà comunque lasciato alla fantasia degli studenti, in modo tale da ideare
missili diversi l’uno d’altro.
Al termine della costruzione, tutti i missili verranno testati, effettuando dei
veri lanci. Cambiando poi assetto del missile e angolo per il lancio, si veri-
ficherà, con successive prove, se il missile andrà più lontano, annotando
tutti i risultati. Lo scopo è indagare quali siano i fattori che garantiscono il
lancio più efficiente.
18IL VOLO DEL MISSILE
ARGOMENTI TRATTATI
Energia, forze e aerodinamicità
Il lancio di questo missile si basa sull’energia immagazzinata. Quando si
tira indietro l’elastico, questo immagazzina energia e, quando lo si rilascia,
l’elastico lascia andare questa energia per ritornare alla sua lunghezza ori-
ginale. Ovviamente nella realtà non è così: i missili ottengono la loro energia
bruciando un combustibile e una forza li spinge da dietro, spedendoli in
avanti. Lo scopo di questa attività comunque è realizzare un prototipo di
razzo, comprendendo qual è il principio che sta alla base del successo del
lancio. Sarà quindi importante realizzare un missile con una buona aero-
dinamicità, regolando le alette laterali, la testa, oppure magari la lunghezza,
per ottenere un lancio migliore.
La gittata e lo studio degli angoli
La gittata è la distanza che separa il punto di partenza di un corpo lanciato
verso l’alto in direzione obliqua, dal punto in cui esso torna al suolo.
L’angolo di inclinazione è fondamentale e influisce sulla distanza percorsa
dal missile. Se consideriamo l’attrito dell’aria come fattore trascurabile, si
verifica che, al crescere dell’angolo di lancio, la gittata aumenta fino a rag-
giungere un valore massimo, per poi diminuire al crescere dell’angolo del
lancio da quel punto in poi. In particolare, si riscontra che la gittata massima
si ha quando si forma un angolo di 45° rispetto al terreno.
Storia dell’esplorazione spaziale
Dal Saturn V, il potente razzo utilizzato come vettore per trasportare i primi
uomini sulla Luna nel 1969, fino alle più moderne tecnologie, negli ultimi
anni si sta investendo molto nella ricerca e nell’esplorazione spaziale, affa-
scinati dall’Universo che ci circonda. In particolare ora è importante testare
nuovi carburanti e missili sicuri e leggeri, in grado di poterci trasportare
sempre più lontani, verso nuove mete da esplorare...
COMPETENZE ATTIVATE
19COSTELLAZIONI LUMINOSE
Durata: 1 H
Età di riferimento: 11-14 anni
OBIETTIVI
• Intuire come funziona un circuito elettrico;
• Apprendere le basi dell’elettronica;
• Riconoscere le costellazioni e la loro importanza storica;
• Acquisire delle nozioni sulle stelle, identificando dal colore quali siano
le più calde - o le più fredde – e imparando come la distanza delle stesse
influisca sulla visione che si ha sulla Terra;
• Sviluppare capacità manuali.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper riconoscere alcune costellazioni e sapere individuare la loro po-
sizione nel cielo;
• Indicare quali stelle sono più luminose all’interno delle costellazioni e il
perché sono più luminose delle altre;
• Realizzare un piccolo circuito elettrico, intuendo le basi del suo funzio-
namento e suoi componenti;
• Riconoscere l’importanza delle costellazioni nella storia e nell’astronomia,
come punto di riferimento dell’orientamento;
• Orientarsi riconoscendo dove si trova la Stella Polare e altre partico-
lari stelle che aiutano a identificare i punti cardinali in varie stagioni
dell’anno.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Agli studenti verrà presentata una panoramica sulle costellazioni che
andranno a riprodurre, la loro importanza nella storia e la loro posizione
nel cielo in base alle stagioni.
Gli studenti saranno poi suddivisi in gruppi e ad ogni gruppo verrà conse-
gnata una scheda descrittiva della costellazione che dovranno riprodurre,
compresa di nozioni storiche e le principali caratteristiche delle stelle che
la compongono. Con i materiali messi a disposizione, ogni gruppo realizzerà
un piccolo circuito elettrico che sarà in grado di accendere le stelle che
compongono la costellazione a loro assegnata.
20COSTELLAZIONI LUMINOSE
ARGOMENTI TRATTATI
Costellazioni nella storia
Ci sono stelle che disegnano il cielo e che vengono chiamate costellazioni.
In totale sono 88 e ognuna di loro ha delle storie legate ad antichi popoli;
dai greci agli egizi, dai nativi americani ai cinesi, ogni civiltà ha qualcosa
da raccontarci di loro.
Saper riconoscere le costellazioni e alcune particolari stelle che le com-
pongono, da sempre è stato fondamentale per gli antichi viaggiatori, che
non avevano altro modo per orientarsi se non il cielo. Saperle riconoscere
e individuarle nel cielo è importante anche oggi, in quanto sono ancora
un ottimo punto di riferimento per poter trovare i punti cardinali.
Funzionamento di un circuito elettrico
Un circuito elettrico è un percorso chiuso in cui circola corrente elettrica
grazie l’interconnessione degli elementi elettrici che lo compongono.
L’energia elettrica fluisce grazie proprio a questa catena ininterrotta di
elementi che si lasciano attraversare da particelle cariche; per questo sono
infatti chiamati conduttori elettrici. Gli elettroni vengono spinti lungo il
circuito grazie ad una forza di natura elettrica, prodotta da un generatore,
che nel nostro caso è una pila.
La natura delle stelle
Colori caldi e colori freddi, la distinzione che si è abituati ad utilizzare non è
la stessa per le stelle. Ci sono infatti stelle molto calde, giovani, che hanno
un colore azzurro, nonostante accosteremmo spontaneamente questo
colore a corpi di natura più fredda.
Il colore di una stella è primariamente funzione della sua temperatura
effettiva. Le stelle più calde ci appaiono blu perché emettono la maggior
parte della loro energia nella parte blu dello spettro; le stelle meno calde
emettono invece soprattutto nella parte rossa dello spettro.
COMPETENZE ATTIVATE
21COM’È ALTO IL CIELO!
Durata: 1 H
Età di riferimento: 6-10 anni
OBIETTIVI
• Indagare che cos’è l’atmosfera e da quali strati è composta;
• Capire quali sono le funzioni dell’atmosfera e quali pianeti del Sistema
Solare ne sono provvisti – e quali no -;
• Indagare perché il cielo è blu;
• Stimolare la curiosità con una rappresentazione visiva dell’aria che non
possiamo normalmente vedere.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper spiegare che cos’è l’atmosfera e perché è così importante;
• Individuare di quanti strati questa è composta e ad ogni strato associare
particolari caratteristiche;
• Sapere quali sono i pianeti del Sistema Solare dotati di atmosfera e le
differenze con quella terrestre;
• Capire perché il cielo che vediamo è blu e perché di giorno non si possono
vedere altre stelle al di fuori del Sole;
• Verificare se l’uomo può sopravvivere su altri pianeti che presentano
un’atmosfera differente da quella terrestre.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Agli studenti verrà presentata un’introduzione sull’atmosfera terrestre e
le sue caratteristiche. Verrà spiegato di cosa è composta, quali sono i suoi
strati e le loro proprietà specifiche, dopo di che verranno divisi in gruppi
e si procederà con la rappresentazione visiva dell’atmosfera. Questo sarà
possibile grazie l’utilizzo di un contenitore che ogni gruppo di studenti
dovrà riempire con i colorati strati dell’atmosfera nelle giuste quantità. Per
ogni gruppo sarà infatti messa a disposizione una scheda descrittiva con
la giusta “ricetta” per comporre l’atmosfera.
L’esperienza terminerà con un esperimento che servirà per dimostrare e
spiegare perché il cielo è blu.
22COM’È ALTO IL CIELO!
ARGOMENTI TRATTATI
L’atmosfera
L’atmosfera terrestre è l’involucro attorno al nostro pianeta composto da
un insieme di gas disposti in una struttura piuttosto complessa, tenuti
attorno alla Terra proprio dalla forza di gravità da essa esercitata. Questi
gas sono suddivisi in più strati, denominati sfere, ovvero: troposfera, strato-
sfera, mesosfera, termosfera, ionosfera ed esosfera. Tra uno strato e l’altro
si trova una zona di discontinuità denominata pausa.
Ogni strato svolge un ruolo preciso e sono fondamentali per la soprav-
vivenza delle specie viventi della Terra. Se questi gas dovessero venire in
qualche modo alterati si potrebbero avere infatti importanti conseguenze.
L’atmosfera ci protegge anche dagli impatti con corpi celesti di moderate
dimensioni, come un vero e proprio scudo. È grazie all’atmosfera, inoltre,
se è possibile osservare il fenomeno delle stelle cadenti: queste sono piccoli
frammenti di roccia (meteoriti) che, venendo a contatto con l’atmosfera,
prendono fuoco per l’attrito, lasciando delle spettacolari scie luminose.
COMPETENZE ATTIVATE
23COM’È FATTO UN
ASTEROIDE?
Durata: 1 H
Età di riferimento: 6-14 anni
OBIETTIVI
L’attività sarà differenziata in base all’età degli studenti partecipanti.
• Capire che cos’è un asteroide e di cosa è composto;
• Intuire come si sono formati gli asteroidi e da dove provengono;
• Indagare quali possano essere gli effetti di uno schianto di un asteroide
su un pianeta o un satellite;
• Scoprire come si sono formati i crateri lunari.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper spiegare che cos’è un asteroide e da che materiali è composto;
Sapere da dove provengono e che orbitano anche loro attorno al Sole;
• Capire cosa accadde sessantacinque milioni di anni fa quando un aste-
roide colpì la Terra e perché comunque questo sia un evento partico-
larmente raro;
• Capire perché la Luna è piena di crateri e perché questi sono ancora
ben visibili nonostante si siano formati molto tempo fa.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
L’attività inizierà con un’introduzione su cosa sono gli asteroidi, da dove
provengono e le loro principali caratteristiche. Agli studenti verranno mo-
strati i principali materiali che li compongono e questi saranno poi messi
a disposizione per poter realizzare un proprio asteroide. Nella costruzione
dell’asteroide verrà spiegato il modo in cui normalmente si formano e poi
ci sarà un’esperienza pratica in cui verrà mostrato in che modo si sono
formati i crateri lunari e perché questi sono rimasti immutati nel tempo.
24COM’È FATTO UN
ASTEROIDE?
ARGOMENTI TRATTATI
Asteroidi
Gli asteroidi sono dei frammenti di roccia che orbitano intorno al Sole, con
dimensioni che variano da alcune centinaia di metri fino a diversi chilometri.
Nel caso in cui un asteroide colpisca il suolo terrestre viene denominato
meteorite, mentre se brucia completamente a contatto con l’atmosfera
terrestre prima dell’impatto col suolo, viene chiamato meteora (quelle che
di solito indichiamo come “stelle cadenti”).
Come si sono formati? Le particelle di polvere nel primordiale Sistema
Solare si sono scontrate, formando dei grumi più grandi noti come pla-
netesimi. Questi hanno aumentato le loro dimensioni attirando sempre
più polvere con i loro campi gravitazionali. Alcuni sono diventati grandi
abbastanza da formare i pianeti, altri sono rimasti così e sono denominati
asteroidi. Alcuni di questi si sono scontrati gli uni con gli altri frammentan-
dosi in pezzi più piccoli, altri si sono fusi assieme, formando forme strane e
curiose.
COMPETENZE ATTIVATE
25ALLA SCOPERTA DEI
PIANETI ABITABILI
Durata: 1 H
Età di riferimento: 11-14 anni
OBIETTIVI
• Verificare se possono esistere altri pianeti in cui siano presenti delle forme
di vita; Capire la correlazione presente tra la distanza di un pianeta da
una stella e la densità di energia che colpisce il pianeta;
• Indagare dove si possa trovare acqua liquida tra i pianeti di un sistema
planetario differente dal nostro;
• Intuire perché la ricerca di vita extra-terrestre come la conosciamo noi
significhi cercare le condizioni di mantenimento dell’acqua allo stato
liquido;
• Capire quanto può essere estesa la zona abitabile in base alla luminosità
di una stella.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper spiegare quali siano le condizioni chiave necessarie per trovare
potenziale vita in altri pianeti;
• Sapere cosa si intende per zona abitabile in un sistema planetario;
• Elencare le principali caratteristiche che la zona abitabile dovrebbe
possedere per essere definita tale;
• Spiegare in che modo la densità di energia prodotta da una stella influisca
su un pianeta, in base alla sua distanza e dimensione.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
Gli studenti saranno suddivisi in gruppi e ad ogni gruppo verrà affidato il
compito di indagare se sia presente – e, in caso, quanto sia estesa – la zona
abitabile di sistemi planetari con stelle di differente colore e intensità di
energia emessa. Mediante l’utilizzo di lampade, che fungeranno da stelle,
e un apposito meccanismo con cella fotovoltaica, si verificherà l’ampiezza
delle zone abitabili e questi dati verranno messi in correlazione con veri
sistemi planetari scoperti negli ultimi anni.
L’attività terminerà con un momento di riflessione dove ogni gruppo
esporrà i suoi risultati, in modo tale da poter verificare quale tipo di stella
- e a quale distanza da essa - possa determinare l’esistenza di uno o più
pianeti abitabili nel suo sistema planetario..
26ALLA SCOPERTA DEI
PIANETI ABITABILI
ARGOMENTI TRATTATI
Zona abitabile
Cosa si intende per zona abitabile all’interno di un sistema planetario?
Il fattore principale che determina la temperatura superficiale di un pia-
neta è la sua distanza dalla stella centrale attorno a cui orbita. Un pianeta
troppo lontano dalla sua stella sarà troppo freddo, invece se troppo vicino
sarà troppo caldo. In particolare è la presenza di acqua allo stato liquido
ha fornire una buona indicazione per indicare che le temperature siano
accettabili per la sviluppo della vita. Un piccolo intervallo nel quale l’acqua
non evapora o non si ghiaccia completamente. Questa porzione di spazio
in cui è possibile trovare acqua liquida, viene definito zona abitabile. Nel
caso del Sistema Solare, è la Terra ad occupare questa zona. Ci sono dei
modelli che suggeriscono che anche Marte faccia parte della zona abita-
bile, infatti gli scienziati hanno supposto che un tempo sul pianeta rosso
fosse presente acqua allo stato liquido, mentre attualmente si trova sola-
mente del ghiaccio ai poli.
COMPETENZE ATTIVATE
27ESPLORIAMO MARTE CON
UN ROVER AD ENERGIA
SOLARE
Durata: 1,30 H
Età di riferimento: 8-14 anni
OBIETTIVI
L’attività sarà differenziata in base all’età degli studenti partecipanti.
• Studiare le caratteristiche di Marte, confrontandole con quelle terrestri;
• Valutare quali tipo di conformazioni geologiche siano presenti su Marte
e quali potrebbero essere le eventuali difficoltà per la sua esplorazione;
• Identificare un buon punto dove atterrare ed esplorare;
• Indagare se sia possibile vivere su Marte.
VALUTAZIONE
Al termine di questa attività gli studenti saranno in grado di:
• Saper elencare le caratteristiche morfologiche e fisiche di Marte; Saper
spiegare cosa sia un rover e quale sia il suo utilizzo;
• Ideare un rover adatto per l’esplorazione di un territorio accidentato
come quello di Marte;
• Saper spiegare se sia possibile trovare vita su Marte, oppure viverci in
futuro.
DESCRIZIONE ATTIVITA’
La classe sarà suddivisa in gruppi e ad ogni gruppo verrà affidato una
scheda con le istruzioni per costruire un piccolo rover ad energia solare.
Agli studenti verranno anche esposte le caratteristiche del pianeta rosso,
la sua morfologia, geologia e le condizioni meteo presenti sul pianeta,
in modo tale che possano avere le basi per valutare se il rover da loro
costruito sia ideale per l’esplorazione di Marte. Tutti i progetti saranno
infatti differenti, in modo tale da stimolare il confronto con gli altri gruppi,
valutando pro e contro di tutti i prototipi costruiti. I rover saranno infine
testati su una fedele riproduzione della superficie di Marte, in modo tale
da verificare quale sia il progetto migliore per esplorare la superficie di
questo pianeta.
ARGOMENTI TRATTATI
28ESPLORIAMO MARTE CON
UN ROVER AD ENERGIA
SOLARE
L’esplorazione di Marte
Negli ultimi anni Marte è stato al centro dell’attenzione delle ricerche spaziali.
Non ci sono attualmente indicazioni per dire se il pianeta rosso sia stato abi-
tato in passato, oppure se attualmente siano presenti forme di vita. In ogni
modo, ci sono prove evidenti che sulla superficie del pianeta sia esistita
acqua allo stato liquido per molto tempo e attualmente è ancora presente
del ghiaccio. Si pensa che Marte abbia perso parte della sua atmosfera
perché, essendo abbastanza piccolo e quindi con forza gravitazionale piut-
tosto bassa, non è riuscito a trattenerla. Inoltre, per mancanza di campo
magnetico, il vento solare riesce con facilità a sottrarre molecole all’atmo-
sfera marziana. Per questi motivi molta dell’acqua presente è evaporata
nello spazio. Si spera che alcune forme di vita possano essere sopravvissute
negli strati di ghiaccio presenti e la missione ExoMars, in programma per
il 2020, avrà proprio lo scopo di indagare l’attività chimica e biologica della
superficie marziana.
COMPETENZE ATTIVATE
29AD ASTRA
Centro Didattico Astronomico
Ad Astra c/o Istituto Campana per l’Istruzione
Permanente
Piazza Dante, 4 - 60027 Osimo (AN)
Tel. + 39 071 714436
email: info@adastracentrodidattico.it
www.adastracentrodidattico.it
CON IL SOSTEGNO DI
Nemesis
Planetarium
CON IL PATROCINIO DIPuoi anche leggere
