Prodotto realizzato con il contributo della Regione Toscana nell'ambito dell'azione regionale di sistema. Laboratori del Sapere Scientifico

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1 Prodotto realizzato con il contributo della Regione Toscana nell'ambito dell'azione regionale di sistema Laboratori del Sapere Scientifico

2 Istituto Comprensivo Vinci Orientarsi col sole nel tempo e nello spazio Proposta per un percorso di Astronomia per le classi 3a 4a 5a Scuola Primaria Insegnanti: Lorella Cesare Claudia Iacopini

3 Il percorso è stato sviluppato, nella fase iniziale di sperimentazione, nella classe 4a e 5a (anni scolastici 2011/12 e 2012/13), successivamente ne è stata anticipata una parte alla classe 3a (anno scolastico 2013/14) effettuando adeguamenti alle attività, sia per renderle idonee ai bambini di questa età sia per approfondire la parte di percorso esaminata. Le classi in cui sono state proposte le attività hanno attuato un tempo scuola di 40 ore. Il percorso si colloca nel curricolo verticale di Scienze/Tecnologia che ha precedentemente affrontato esperienze scientifiche in ambito biologico e fisico-chimico.

4 Obiettivi essenziali di apprendimento Pianificare la fabbricazione di un semplice oggetto elencando gli strumenti e i materiali necessari. Costruire strumenti per l osservazione di fenomeni legati al movimento apparente del sole. Riconoscere i difetti di un oggetto e immaginare possibili miglioramenti. Ricostruire ed interpretare il movimento apparente del sole. Avere familiarità con la variabilità dei fenomeni atmosferici e con la periodicità dei fenomeni celesti. Effettuare osservazioni del cielo diurno per individuare i punti cardinali e rilevare il trascorrere del tempo.

5 Elementi salienti dell approccio metodologico Il gruppo di scienze ha effettuato una riflessione sul significato e sulle modalità di attuazione della didattica laboratoriale, indicata nelle indicazioni ministeriali; questo ha implicato la scelta di una metodologia e di modalità relazionali capaci di motivare i bambini e renderli attivi nella costruzione della propria conoscenza. Abbiamo concordato che didattica laboratoriale non significa soltanto fare qualche esperienza poiché le esperienze sono didatticamente molto importanti solo a condizione di utilizzarle in modo attento e consapevole tenendo conto delle esperienze pregresse, delle conoscenze in possesso dei bambini e dell adeguatezza concettuale. La finalità che ci siamo poste all interno del dipartimento di scienze è stata quella di sviluppare nei bambini competenze osservative logico linguistiche in modo da contribuire allo sviluppo del pensiero razionale. In base a questo obiettivo abbiamo scelto una metodologia, attraverso la quale proporre le varie esperienze, suddivisa in cinque fasi o momenti: 1.Osservazione diretta 2.Descrizione individuale o di piccolo gruppo 3.Socializzazione attraverso la discussione collettiva 4.Modifica e/o correzione delle prime descrizioni effettuate 5.Concettualizzazione

6 Materiali, apparecchi e strumenti impiegati Materiale di facile consumo (carta da pacchi, pennarelli,.). Materiale vario reperito nell ambiente scolastico (tavolette di legno, chiodi, vasi, bottiglie ). Schede predisposte dall insegnante o elaborate dalla classe. Macchina fotografica. Bussola. Squadra, righello, compasso. Torce.

7 Ambiente in cui è stato sviluppato il percorso Il percorso è stato sviluppato nello spazio esterno della scuola e all interno dell aula

8 Tempo impiegato Per la messa a punto preliminare nel gruppo LSS : 3 incontri. Per la progettazione specifica e dettagliata nelle classi: 10 ore per ciascuna classe dalla terza alla quinta. Tempo scuola di sviluppo del percorso: 15/20 ore per ciascuna classe dalla terza alla quinta dal monte orario di scienze e tecnologia. Le uscite «esterne» sono state effettuate nel cortile della scuola ed occupano circa la metà del tempo di svolgimento dei tre percorsi. Tempo per la documentazione: 10 ore per ciascuno dei tre percorsi

9 Classe quarta Abbiamo raccolto le conoscenze e le curiosità che i bambini hanno relativamente all ombra attraverso una indagine proposta a livello individuale. Cosa sai e cosa vorresti sapere sulle ombre Conoscenze emerse L ombra ha la forma dell oggetto che la produce e fa i suoi movimenti Dove c è l ombra fa fresco E scura e c è solo quando c è il sole Si vede quando una cosa para il sole E il contrario della luce E il riflesso della cosa Domande formulate Di che cosa è fatta l ombra? Perché l ombra va dietro e davanti? Perché è più scura e più chiara? Perché è più lunga dell oggetto? C è un posto dove non viene l ombra?

10 Abbiamo proposto una prima uscita articolata in due momenti diversi della giornata in due giorni consecutivi, per rappresentare graficamente la posizione del sole rispetto allo stesso punto di riferimento e le ombre prodotte dagli elementi osservati Tutti i bambini hanno rilevato la diversa posizione del sole e dell ombra. Hanno notato anche che l ombra occupava spazi diversi all interno della piazza dove è stata effettuata la rilevazione. L attività è risultata abbastanza lunga e complessa per cui.

11 Per poter osservare meglio le ombre abbiamo effettuato una seconda uscita. Abbiamo proposto ai bambini, divisi in gruppi, di contornare con un gessetto le ombre di alcuni oggetti o compagni e successivamente di misurarle.

12 Usiamo oggetti facili da disegnare e fogli di carta. Una volta in classe misuriamo le ombre.

13 Relazione dell esperienza Racconta l esperienza fatta nel cortile della scuola cercando di descrivere i seguenti punti/momenti: L organizzazione dell esperimento I problemi incontrati e come sono stati risolti Le osservazioni relative a quanto registrato in tabella

14 Socializzazione e confronto degli elaborati individuali ed elaborazione di considerazioni condivise

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16 Mettiamo in pratica i suggerimenti individuati e. Abbiamo costruito alcune meridiane scegliendo una base di legno, sulla quale appoggiare un foglio bianco e un chiodo (lo gnomone); abbiamo verificato, utilizzando una squadra, la perpendicolarità del chiodo. Siamo quindi passati alla scelta di un luogo dove fosse possibile osservare, per tutta la giornata scolastica, il cammino delle ombre così da effettuare rilevazioni orarie.

17 .iniziamo le rilevazioni

18 Osservazione delle ombre registrate e confronto

19 Perché. Il sole si sposta in senso orario Gira Il sole va in alto, si allontana e si avvicina La terra gira e il sole cambia posizione

20 Dal disegno è emerso che mentre alcuni, nonostante la poca chiarezza usata nella descrizione scritta, avevano messo in relazione la lunghezza dell ombra con l altezza del sole, altri la mettevano erroneamente in relazione con la posizione est/ovest del sole. Per tale motivo abbiamo proposto la seguente attività: Esperienza di piccolo gruppo con l utilizzo di uno gnomone e di una torcia

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22 Socializzazione del lavoro dei gruppi ed elaborazione di conclusioni condivise

23 Un metodo antico: i cerchi Indù Abbiamo disegnato 4 cerchi concentrici in un punto del cortile, esposto al sole, al centro abbiamo posizionato un asta perfettamente verticale (gnomone). Abbiamo quindi segnato il punto esatto in cui le ombre dell asta hanno toccato i vari cerchi nelle diverse ore del giorno. Dopo mezzogiorno, abbiamo aspettato il momento in cui l ombra ha toccato le stesse circonferenze su cui avevamo segnato i punti al mattino e segnato i nuovi punti. Una volta effettuate queste rilevazioni è necessario unire le coppie di punti su ogni cerchio, si otterranno una serie di segmenti paralleli che indicano la direzione Est-Ovest. Se si traccia la perpendicolare a questi segmenti, passante per il piede dello gnomone, si individua la direzione Nord-Sud della meridiana.

24 Classe quinta proseguiamo l osservazione delle ombre Ripetiamo l esperienza dei cerchi indù per individuare i punti cardinali

25 Nel nostro libro c è scritto: il sud è il punto in cui si trova il sole a mezzogiorno. Come possiamo fare, utilizzando i cerchi indù, per stabilire quando è mezzogiorno?

26 Andiamo a verificare

27 Conclusioni condivise

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30 Per disegnare la zona d ombra bisogna fare una linea che parte dal sole, passa sopra l oggetto che fa ombra e arriva fino al punto più lontano dell ombra

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33 Classe terza Riflettendo sull esperienza nel gruppo LSS, abbiamo valutato la possibilità di anticipare la proposta di alcune attività alla classe terza. Già nella fase di progettazione avevamo previsto delle modifiche al percorso originario per adeguarlo all età ed alle conoscenze dei bambini, tuttavia a queste prime modifiche ne abbiamo apportate altre durante la fase di attuazione fino a giungere alla definizione del percorso qui di seguito documentato. Le insegnanti che hanno sperimentato le attività nelle loro classi si sono incontrate settimanalmente per valutare quanto svolto ed eventualmente ri-progettare ciò che doveva essere ancora fatto.

34 Conoscenze emerse L ombra si crea con la luce: il sole o una lampada L ombra fa fresco E nera L ombra a volte è più lunga di noi e a volte è più piccola E uguale a noi e fa le mosse uguali Al campo sportivo i giocatori fanno tante ombre L ombra è dalla parte opposta al sole In questa fase di indagine iniziale non sono emerse differenze importanti con la classe quarta Domande formulate Di cosa è fatta l ombra Perché l ombra è schiacciata e non ha rilievo? Perché è nera? Perché a volte ci sono 3 ombre? Perché a volte è grande come noi e altre no? Esiste qualcosa che non ha ombra? In altri posti del mondo l ombra è uguale alla nostra? Il sole ha un ombra?

35 prima uscita Rappresentazione grafica, in due momenti diversi della giornata, della posizione del sole e delle ombre prodotte. A differenza di quanto proposto in classe quarta, abbiamo utilizzato una scheda che riproduceva l edificio scolastico di cui volevamo rilevare l ombra. Questo ha permesso di ridurre i tempi di esecuzione del lavoro, di facilitare il lavoro stesso e di focalizzare l attenzione dei bambini su ciò che ci interessava maggiormente: la posizione del sole e l ombra della scuola.

36 seconda uscita osserviamo le ombre prodotte dal nostro corpo

37 Relazione dell esperienza

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39 Riflessione sui problemi incontrati

40 Disegnare l ombra su un foglio Scegliere oggetti facili da disegnare Usare una matita

41 Osserviamo e registriamo le ombre prodotte da alcuni oggetti in varie ore della giornata

42 Relazione di gruppo

43 Inizialmente, avevamo previsto di riproporre l attività di misurazione delle ombre, sostituendo le unità di misura convenzionali con l utilizzo di una misura continua; dopo l effettuazione delle prime misurazioni, abbiamo riflettuto sull opportunità e la necessità, per la prosecuzione del percorso, di completare il lavoro di misurazione. Abbiamo valutato che non era necessario in quanto le considerazioni che dovevano emergere erano già state individuate e il tempo necessario al completamento del lavoro non sarebbe stato utilizzato proficuamente.

44 Socializzazione e testo collettivo

45 Riflessione sui problemi incontrati

46 Sintesi collettiva

47 Soluzioni individuate

48 Testiamo gli oggetti proposti

49 Il confronto e..

50 la scelta

51 Sono stati necessari più passaggi per la realizzazione dello a strumento rispetto alla classe 4

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53 Osservazione dei singoli ventagli Ogni volta che abbiamo realizzato una rilevazione di ombre abbiamo richiesto ai bambini di descrivere ciò che osservavano

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55 Il Confronto Una volta ottenute le 4 rilevazioni abbiamo invitato i bambini a confrontare i ventagli d ombra, individuandone somiglianze e differenze.

56 Riflessione sull esperienza svolta e verifica della comprensione del moto apparente del sole Abbiamo chiesto ai bambini, di rispondere livello individuale alla seguente domanda: Secondo te, perché un oggetto produce ombre diverse nello stesso giorno? ed inseguito di rappresentare graficamente la risposta. Poiché alcuni bambini hanno mostrato delle incertezze nel descrivere o nel rappresentare il movimento apparente del sole abbiamo riproposto l attività di rinforzo già sperimentata nel percorso della classe quarta.

57 L uso della torcia ha permesso di chiarire i dubbi ed al termine sono state elaborate le seguenti conclusioni collettive: Quello che noi osserviamo è il moto apparente del sole. Il sole si sposta nel cielo da est a ovest disegnando un arco: al mattino sorge ad est ed è basso sull orizzonte poi, fino a mezzogiorno, si alza nel cielo e contemporaneamente si sposta verso ovest. Dopo mezzogiorno, il sole, continua a spostarsi verso ovest e contemporaneamente si abbassa fino al tramonto. Simuliamo il movimento del sole usando la torcia

58 E stata riproposta anche l esperienza dei Cerchi indù per l individuazione dei punti cardinali

59 Verifiche Sono state effettuate varie tipologie di verifica: Osservazione dei bambini durante lo svolgimento del percorso valutando la partecipazione, il contributo dato da ciascuno allo sviluppo delle attività, la capacità di descrizione e analisi. Utilizzo di alcune attività come momento di riflessione/verifica. Proposta di schede opportunamente predisposte.

60 Esempi di schede di verifica

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62 Risultati ottenuti Si sono rilevati progressi nella capacità di osservare con attenzione un fenomeno e di effettuare collegamenti con la propria esperienza di vita quotidiana. Al progredire della capacità di osservazione ha corrisposto un uso più appropriato del linguaggio che ha permesso ai bambini di descrivere con più precisione quanto osservato. Le attività proposte hanno ottenuto l interesse di tutti ed hanno dato l opportunità anche ai bambini con qualche difficoltà di inserirsi e partecipare. La sequenza delle attività ha reso possibile affrontare in modo concreto, a partire dall esperienza di tutti i giorni, argomenti di non facile comprensione. Il percorso ha coinvolto più discipline (tecnologia storia geografia matematica).

63 Valutazione dell efficacia del percorso didattico Il percorso ha affrontato con una metodologia laboratoriale, attraverso un vero percorso di costruzione della conoscenza, un argomento che generalmente viene sviluppato in maniera teorica, attraverso lezioni di tipo frontale che, di solito, ottengono risultati a breve termine e di tipo mnemonico. Inoltre ha permesso, attraverso un contenuto di vissuto quotidiano, di rispondere alle curiosità dei bambini relative al cielo ed alla stella a noi più vicina, il sole. Sono stati possibili collegamenti interdisciplinari con geografia, tecnologia, matematica e storia poiché l osservazione del sole e degli astri è stata fin dai tempi più antichi, un attività necessaria ed importante per la vita dell uomo. Abbiamo rilevato positive ricadute sia sull interesse e la motivazione che sull apprendimento dei bambini; anche l adeguamento effettuato per la classe terza, è risultato idoneo e rispondente alle nostre aspettative. Da parte del gruppo di ricerca lo sviluppo del percorso ha generato ulteriore motivazione e interesse anche per i possibili sviluppi e collegamenti interdisciplinari sui quali è possibile lavorare negli gli anni futuri.