TRA MATEMATICA E FISICA: LE OMBRE una proposta di percorso longitudinale M. GAGLIARDI, M. RECCHI UNIVERSITA' DI BOLOGNA E. GIORDANO UNIVERSITA' DI MILANO-BICOCCA
k k k Ins. il mio amico Tobia non vuole più uscire dalla sua tana ( ): ha la sensazione d avere qualcosa attaccato ai piedi con ago e filo! ( ) Sa. Tobia ha paura solo di giorno o anche di notte? Ins. Non lo so, purtroppo esce solo quando piove o quando c è poca luce e ci si vede appena Ma allora è inseguito dalla propria ombra! urlò Mi. Certo, quando piove le ombre non ci sono! aggiunse Pa. ( ) Io di notte quando è buio ho paura! dice Ed. [...] (scuola infanzia, 4-5 anni) Ombra, oscurità, mostri: tra esperienza e cose immaginarie che spaventano Osservando le ombre e giocando con esse, partendo da esperienze con il corpo fino alla discussione e al disegno "[L'ombra] è quella cosa che quando cammini ti segue, se stai fermo no" "Però io ho visto che certe volte non mi segue, ma cammina davanti a me" (scuola infanzia, 5 anni) k 1-grade : Quando io ero vicina alla candela, sul muro si vedeva l ombra grande, se ero lontana, si vedeva l ombra piccola Quando sposti la candela da una parte, l ombra va dall altra parte: per esempio, se metti la candela a destra, l ombra va a sinistra, se metti la candela a sinistra, l ombra va a destra. (1 elementare, 6 anni) k
I fanciulli (4-8 anni) più giovani vengono guidati nelle prime indagini e discussioni sulla luce, ombre, spazi d ombra e buio, basati principalmente sulle emozioni: a riconoscere il ruolo della sorgente di luce, dell oggetto e della superficie di proiezione nella formazione dell ombra; a costruire qualitativamente le prime relazioni spaziali tra i tre elementi; a distinguere qualitativamente la differenza tra le ombre generate dal sole e da una lampadina; a notare la differenza tra spazio d ombra e ombra.
Con i fanciulli più grandi (8-10 anni), a partire dalla loro conoscenza spontanea "L'ombra la fa il lampadario, è attaccata sul muro" Quando c è molta luce gli oggetti danno un ombra, la sua immagine tutta colorata di nero L ombra serve a riconoscere l oggetto perché quando il sole batte forte contro di lui non vuoi farti colpire dai raggi e guardi l ombra il buio è un oggetto che si può illuminare Le ombre ti seguono sempre, anche al buio quando non le vediamo Io penso delle ombre che vogliono proteggerci per me le ombre non respirano e non hanno la lingua ma ci copiano solo. E la loro natura, mi piacerebbe essere un ombra. Io delle ombre penso che sia una persona misteriosa e vestita sempre di nero, io se fossi un ombra avrei caldo comunque, io non sono un ombra Le ombre sono parti del corpo; è come un riflesso di noi (8-9 anni) attraverso esplorazioni sistematiche dei diversi elementi è possibile guidarli
Da ombre definite a ombre sfumate Il Sole non è una sorgente di luce puntiforme! a distinguere le ombre con contorni netti e sfumati e correlarle rispettivamente con sorgenti puntiformi ed estese;
ESPLORANDO GLI SPAZI DI LUCE E DI OMBRA "E' uno spazio d'ombra" "E questo è uno spazio di luce perché c'è la luce vicina" "E' un fascio di luce!" "E qui c'è lo spazio di luce e dietro le cose c'è lo spazio d'ombra" "La luce va a sbattere qua [indicando la sagoma] e se apri le finestre va dentro e viene là [indicando le macchie di luce all'interno dell'ombra]" "( ) adesso la luce passa attraverso i buchi e vengono le luci della casa" " praticamente quello [indicando l'insieme dei fili] è come la luce, perché va a raggi la luce, no?" "I fili vanno dritti" "Vuol dire linee o luce che vanno sempre nella stessa direzione e non curvano mai il filo infatti faceva vedere come secondo noi era la luce, la direzione in cui andava la luce" "La luce è fatta da tanti fili, da tanti raggi" "Si devono aprire, i raggi (8-9 anni) a riconoscere la tridimensionalità dello spazio d ombra e dei fasci di luce;
La notte è l ombra della Terra (Arato di Soli) ad usare questa nuova conoscenza per interpretare fenomeni In contesti astronomici (p.e. giorno e notte, eclissi di sole e di luna); A partire da concezioni iniziali Fil. Il sole è lontano dalla luna, però con i suoi raggi gli dà luce. San. La luna prende la luce, la ferma, la cattura e a noi non arriva. Assorbe i raggi e se li tiene lei e a noi non ci arrivano, laluna fa ombra su di noi Deb. Sono d accordo; però, se la luna è luminosa, perché c è buio? La luna ci manda i suoi raggi e un pochino fa luce. Fil. Non è che ci manda i suoi raggi: fa solo luce. I raggi stanno lì nella luna però si vedono. Di giorno la luna si sposta e lascia passare i raggi del sole Den. Visto che la luna è il satellite della Terra, quando gira copre quella parte lì, ma dall altra parte è giorno. San. Il sole illumina la luna, la luna illumina la terra con dei raggi spenti perché passano prima dalla luna che li trattiene e ne lascia passare solo una parte (...) San. [in camera] Alcuni raggi vanno dritti e si schiantano e alcuni vanno nel corridoio, i raggi curvano. (3 elementare, 8-9 anni)
Una lamina quadrata al sole: "Il trapezio [l'ombra a forma di trapezio] non viene perché il sole manda i lati paralleli perché non si può spostare avanti e indietro come la lampadina" "Sì perché la lampadina la mettevamo vicina, il sole è lontano" "[Il sole] li manda paralleli, perché dritti sono già dritti. Con la lampadina sono dritti ma non paralleli (3 elementare, 8-9 anni) Mettendo sulla tavoletta di legno una lastrina [al sole] abbiamo osservato che l ombra cambiava cambiando la posizione della lastrina. Poggiandola su di un vertice e facendola ruotare intorno alla diagonale avevamo sempre un parallelogramma e in una posizione avevamo il rombo ed il segmento. Poggiandola su un lato e ruotandola avevamo tutti i rettangoli e in una certa posizione c era il quadrato. In un altro movimento si avevano tutti rombi e in mezzo il quadrato. Abbiamo visto che mantenendo fera la lastrina e movendo la tavoletta, la forma dell ombra non cambiava se muovevamo la tavoletta sullo stesso piano o facendola restare parallela al banco. Se teniamo la lastrina alzata e parallela al banco l ombra era sempre quadrata (1 media, 11-12 anni) a studiare le sezioni piane degli spazi d ombra e dei fasci di luce (proporzionalità diretta ed inversa, trasformazioni geometriche di figure piane, proiezioni, affinità);