Prodotto realizzato con il contributo della Regione Toscana nell'ambito dell'azione regionale di sistema Laboratori del Sapere Scientifico
Orientarsi con il sole Istituto Comprensivo Carrara e Paesi a Monte Scuola Primaria G. Marconi Classe 5 A a. s. 2013-2014
Premessa Il percorso viene proposto in una classe quarta di scuola primaria (secondo quadrimestre), quando i bambini hanno appreso le principali fasi del metodo sperimentale scientifico, anche attraverso piccole esperienze dirette, ed hanno compiuto osservazioni generali sulle ombre. Tale percorso prosegue nella prima parte dell'anno scolastico successivo, come laboratorio in cui verificare prime nozioni di astronomia.
Le osservazioni nascono spontaneamente nei bambini in cortile, durante l'ora di ricreazione pomeridiana. Lo spazio esterno è posto a ridosso dell'edificio scolastico.
Il cortile
I bambini sanno che in certi momenti dell'anno scolastico il cortile è soleggiato, in altri no, ed è troppo freddo per utilizzarlo. Come mai durante l'anno l'edificio scolastico fa ombra in modo differente?
Obiettivi formativi Con la guida dell'insegnante e con la collaborazione dei compagni formula ipotesi e previsioni, osserva, registra, classifica, schematizza, identifica relazioni spazio/temporali, misura, utilizza concetti basati su semplici relazioni con altri concetti, argomenta, deduce, prospetta soluzioni e interpretazioni, prevede alternative, ne produce rappresentazioni grafiche e schemi di livello adeguato.
Approccio metodologico Si progetta un percorso interdisciplinare che tiene in considerazione le conoscenze pregresse degli alunni, principalmente in geografia, aritmetica e geometria. Le attività proposte fanno leva sulla motivazione dei bambini e sulla loro capacità di individuare problemi e di poterli risolvere in autonomia. E' prevista la suddivisione della classe in piccoli gruppi eterogenei, ciascun gruppo dotato di materiale occorrente nelle varie attività..
1 attività: indagine individuale (cos'è per te l'ombra?) 2 attività: osservazione delle ombre di oggetti in cortile in due momenti diversi della giornata (disegni) 3 attività: rilevazione delle ombre di oggetti diversi in alcune fasce orarie. Registrazione dei dati in tabella. Riflessioni e produzione di un testo collettivo.
4 attività: costruzione di alcune meridiane dopo osservazione dal vivo di una meridiana nel centro storico cittadino. Rilevazione ombre in diverse fasce orarie, registrazione dei dati, riflessioni. 5 attività: simulazione del movimento del sole con una torcia elettrica e uno gnomone. In piccolo gruppo si pongono ipotesi illustrate da vignette. Riflessioni finali.
Materiali utilizzati, apparecchi e strumenti Materiale cartaceo, matite colorate, pennarelli, pastelli, tavolette di legno, chiodi, tempera, macchina fotografica, mappamondo, torcia elettrica, oggetti di varie forme e di vario materiale.
Ambiente di lavoro Aula di classe Spazi esterni Aula laboratorio
Tempo per progettazione e per attività Primo periodo (1, 2 e 3 attività): da marzo a maggio a.s. 2012-2013 Secondo periodo (rimanenti attività): da settembre a novembre a.s. 2013_2014
Risposta dei bambini I bambini hanno partecipato tutti con entusiasmo alle attività proposte, ognuno portando nel gruppo le proprie competenze. Alle esperienze compiute si sono alternati momenti dedicati alla riflessione e al consolidamento delle nuove informazioni acquisite rispetto alle conoscenze pregresse. I momenti di maggior interesse sono stati senz'altro quelli operativi, di costruzione delle meridiane e del rilevamento delle ombre.
Percorso didattico
Indagine preliminare: Cos'è per te l'ombra? (foto)
Conoscenze emerse dall'indagine preliminare L'ombra è una cosa che riflette in terra quando il sole ci colpisce L'ombra è un'immagine scura che si riproduce quando un corpo si trova vicino ad una luce e può cambiare secondo la lontananza o la vicinanza della luce stessa. È il luogo riparato dalla luce e dal calore del sole
Più il sole è basso, più si vede ombra dalla parte opposta; se il sole è alto nel cielo non si vede ombra ai lati, ma sotto il corpo. Se ti metti sotto la luce l'ombra può venirti dietro o davanti. Ha una forma variabile È l'oscurità che un corpo opaco fa dalla parte opposta a quella illuminata È il riflesso di una cosa colpita dal sole
Domande formulate Come fa l'ombra a cambiare forma? Da che cosa è formata? Perché si vede solo con la luce? Perché ha una forma diversa rispetto all'oggetto che la genera? Perché a volte c'è più di un'ombra intorno all'oggetto che la riproduce? Perché a volte ci segue e a volte ci precede?
Prima e seconda uscita nel cortile d'ingresso della scuola
Osservazione di oggetti e loro ombra - disegni
Disegni dei bambini: ombra di un oggetto osservato in cortile in due diversi momenti della giornata (primavera 2013 ore 9,00 ore 14,00)
Il lampione (primavera 2013, ore 9,00 ore 14,00)
Il muretto della scuola (primavera 2013,ore 9,00 ore 14,00)
L'edificio scolastico (primavera 2013, ore 9,00 ore 14,00)
Terza uscita: osserviamo e registriamo le ombre prodotte da alcuni oggetti
L'ombra di un busto
La bottiglia occorre tenerla perché il vento la fa volare!
Al mattino l'ombra di un alunno sta in un foglio...
nel pomeriggio le ombre si allungano. Si aggiunge un altro foglio! (non era stata fatta alcuna previsione, ma i bambini apprendono questa nuova informazione tramite l'esperienza diretta.)
Discussione collettiva Problemi incontrati: Il terreno era ruvido e rendeva difficoltoso la rilevazione Alcuni oggetti volavano per il vento e dovevamo reggerli con la mano, così l'ombra dell'oggetto veniva confusa con l'ombra del braccio In alcuni posti nel pomeriggio c'era ombra e non abbiamo potuto rilevare nulla Gli oggetti più alti nel pomeriggio proiettavano l'ombra fuori dal cartellone e quindi non è stato possibile rilevarla per intero
Discussione collettiva Alcuni oggetti, poi, erano troppo spigolosi e ciò comportava difficoltà nella rilevazione del profilo dell'ombra. Occorreva un tempo talmente lungo che quando era terminato il contorno, l'ombra si era già spostata e non era più quella reale
Registrazione dati in tabella
Osservazione sui dati registrati I dati registrati in tabella sono quelli relativi all'oggetto che ha causato minori problemi in quanto di semplici forme, abbastanza pesante da non volare con il vento e di dimensioni contenute in modo tale da proiettare ombre contenute nel cartellone. Si osserva che le ombre cambiano forma nelle varie fasce orarie: al mattino presto sono più lunghe, avvicinandosi alle 11,50 si accorciano. Quelle del pomeriggio tornano ad allungarsi.
Tabella trascritta sul quaderno. Il dato cerchiato è anomalo. Un errore di trascrizione?
Domande guida per la produzione di un testo collettivo L'ombra ha sempre la stessa posizione? Come si spostano le ombre? In che modo cambia la lunghezza delle ombre? In che modo cambia la larghezza delle ombre? Che relazione c'è tra la lunghezza e la larghezza dell'ombra?
Testo collettivo
Come possiamo fare per continuare ad osservare le ombre con minor difficoltà e registrarne i cambiamenti?
Possibili soluzioni: Si può rilevare l'ombra di un oggetto più piccolo, ben fermo, privo di spigoli. Si deve scegliere di metterlo in un posto riparato dal vento, con qualcosa di liscio sotto e ben esposto al sole, anche nel pomeriggio. L'oggetto potrebbe somigliare a una meridiana, come quelle che abbiamo visto al planetario l'anno scorso. Possiamo farla come quella che c'è in piazza del duomo, sulla parete della chiesa.
La meridiana sulla parete del duomo
Costruzione di alcune meridiane
Rilevamento ombre con meridiana
Registrazione dati in tabella
Ombre rilevate con la meridiana
Ombre rilevate con la meridiana
Riflessioni sulle ombre prodotte con le meridiane L'ombra delle 9,35 è più piccola dell'ombra delle 10,30 L'ombra delle 14,15 è molto più spostata rispetto alle 13,55 Le ombre del mattino sono più corte di quelle del pomeriggio, ma comunque più lunghe rispetto alle ombre delle ore centrali L'ombra delle 11,30 arriva quasi a metà del foglio Le ombre, a partire dalle ore 13,55 fino alle ore 15,30 risultano più lunghe Le ombre delle 10,30 e delle ore 11,30 sono simili, sia per posizione, sia per lunghezza Se le confrontiamo con le ombre prese sei mesi fa a maggio si può notare che quelle di adesso, a novembre, si comportano al contrario: sono più corte quelle del mattino e quelle del pomeriggio sono molto più lunghe
Come saranno le ombre di due oggetti della stessa altezza alla stessa ora del giorno in due luoghi diversi del cortile? Ipotesi e votazioni Produrranno ombre diverse perché bisogna vedere dove batte il sole (tot. 3 voti) Produrranno ombre diverse perché dipende dall'angolazione del sole: se gli oggetti sono molto lontani le ombre possono essere diverse (tot. 10 voti) Produrranno ombre uguali (tot. 10 voti)
Rilevazione ombre in diversi luoghi del cortile
Riflessioni e conclusione Oggetti della stessa altezza, alla stessa ora del giorno, in due luoghi diversi del cortile, producono ombre della stessa lunghezza.
Secondo te perché un oggetto produce ombre di lunghezza diversa nelle varie ore del giorno?
L'ombra cambia a seconda del movimento del sole. Il sole, quando sorge, tende a salire in alto e poi, di nuovo, a scendere. Il sole è come la tabellina del nove: se il sole è basso proietta ombre lunghe, man mano che si alza, le ombre si accorciano.
Il sole si sposta e cambia posizione. Il sole, come si vede scenette, di mattina è (sinistra), a mezzogiorno è al cielo e nel pomeriggio è (destra). Il sole gira in senso orario. nelle tre a ovest in mezzo verso est
Esperienza di piccolo gruppo con utilizzo di gnomone e torcia elettrica
Riflessioni sull'esperienza Quali cambiamenti hai osservato nelle ombre variando la posizione della torcia? Se muovo la torcia da sinistra verso destra, l'ombra gira allo stesso modo. Se muovo la torcia in senso contrario anche l'ombra ripete il movimento. Più la torcia è sopra il chiodo più l'ombra è corta, più si abbassa verso il suolo più l'ombra si allunga.
Socializzazione del lavoro di gruppo ed elaborazione di conclusioni condivise