ITTS VITO VOLTERRA SAN DONA' DI PIAVE (VE) PROGETTO PIANCAVALLO USCITE DIDATTICHE IN AMBIENTE MONTANO INVERNALE Prof. ssa Valeria Palumbo Prof. ssa Morena De Poli Prof. Rino Zanchettin Dott. Paolo Antoniazzi - Studio EUPOLIS Porcia (PN)
L obiettivo di questo Progetto Didattico è di maturare competenze in diversi ambiti (scientifico, tecnologico, motorio). Ciò sarà realizzato mediante la sinergia tra le tradizionali lezioni frontali e laboratoriali a scuola, tenute dai docenti delle discipline interessate al Progetto, e le attività realizzate dagli operatori dello studio EUPOLIS di Porcia (PN) durante l escursione. Gli operatori naturalistici, con opportuni interventi didattici, illustreranno alcuni aspetti relativi alle tecniche di orientamento e di escursione (ad es.: utilizzo di cartine topografiche), unitamente allo studio del manto nevoso, mediante misurazione di alcuni parametri. I dati saranno elaborati a scuola dai docenti delle discipline interessate. L escursione, calzando le ciaspole, prevede il superamento, in 5/6 ore, di un dislivello di circa 250 metri su sentieri e strade forestali; il percorso avrà una lunghezza di circa 5 Km. DISCIPLINE COINVOLTE: SCIENZE DELLA TERRA TECNOLOGIE E TECNICHE DI RAPPRESENTAZIONE GRAFICA (TTRG) TECNOLOGIE INFORMATICHE Pag. 2 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
SCIENZE DELLA TERRA TTRG TECN. INFORMATICHE PREPARAZIONE USCITA CONCLUSIONE - Studio del fenomeno del carsismo - analisi di carte topografiche: le isoipse, il metodo per la loro costruzione, il calcolo delle distanze Studio di AutoCAD: - disegno di polilinee - approfondimento dei comandi utili a conoscere le caratteristiche degli oggetti disegnati - analisi del modello 3D di un gruppo di solidi rappresentanti dei rilievi montuosi, relativamente alle isoipse Studio delle funzionalità dei seguenti applicativi software: - foglio di calcolo: costruzione di formule, formattazione di tabelle, rappresentazione di grafici. - presentazioni multimediali: progettazione di diapositive anche con animazioni - elaboratore di immagini: fotoritocco, ritaglio Incontro con l'esperto naturalistico nel quale viene presentata l'uscita: la geologia del luogo, la descrizione delle attività che saranno svolte, le indicazioni logistiche e organizzative individuazione della posizione sulla cartina topografica durante il percorso osservazione e raccolta dei dati meteorologici misurazione di alcune caratteristiche fisiche della neve osservazione dell'ambiente dal punto di vista naturalistico e geologico documentazione fotografica e video Progettazione di una presentazione multimediale dei contenuti scientifici Mediante l'uso di AutoCAD: - ricostruzione del percorso sull'immagine della cartina topografica opportunamente modificata nella sua scala - misurazione della lunghezza del percorso suddiviso in tappe in relazione alla variazione di altitudine - Elaborazione dei dati presenti nel foglio di calcolo realizzato in LAB TTRG e realizzazione del profilo altimetrico mediante le funzioni grafiche del foglio di calcolo - Realizzazione del profilo altimetrico animato mediante software per presentazioni multimediali ed eventuale uso di software per fotoritocco - individuazione dell'altitudine nelle varie tappe osservando le isoipse Organizzazione dei dati misurati in un foglio di calcolo. - Realizzazione della presentazione multimediale progettata in Scienze Pag. 3 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
IN AULA DI SCIENZE DELLA TERRA Prima dell uscita vengono esposte alcune informazioni relative alla collocazione geografica di Piancavallo, al fenomeno del carsismo e allo studio delle isoipse Piancavallo sorge a 1.280 m s.l.m., in una conca del versante orientale del Monte Cavallo, vicino alla foresta del Cansiglio. E una frazione del comune di Aviano, in provincia di Pordenone. Questa zona risiede in un territorio carsico. CARSISMO In alcuni territori i processi di modellamento coinvolgono sia la superficie sia il sottosuolo, con effetti a volte spettacolari: ne è un esempio il carsismo. Il nome deriva dalla parola Carso che indica un area geografica posta tra il Friuli e la Slovenia, dove questo fenomeno è stato studiato per la prima volta ed ora il termine carsismo viene riferito a tutti i fenomeni che presentano le stesse caratteristiche. Il carsismo è caratterizzato dalla duplice azione di erosione e corrosione dell acqua sulle rocce carbonatiche. Le rocce carbonatiche sono rocce sedimentarie, formatesi sui fondali marini per il lento depositarsi di materiali e dei resti di molluschi, crostacei e altri organismi. In particolare il guscio delle conchiglie è fatto di carbonato di calcio ed è l elemento principale di questo tipo di rocce. Pag. 4 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
Col tempo il peso dei materiali depositatisi sui fondali marini, per spessori anche di centinaia di metri, ha consolidato questi sedimenti ricchi di gusci e li ha trasformati in roccia (litogenesi). In seguito ai movimenti della crosta terrestre i fondali marini si sono poi sollevati diventando montagne. Questi movimenti di compressione e sollevamento hanno creato anche numerose fessure nella roccia che permettono all acqua di attraversarla, cioè la rendono particolarmente permeabile. L azione dell acqua può avvenire: in modo meccanico con un azione di erosione da parte delle piccole particelle solide trasportate dall acqua sulle rocce e sui terreni, tanto da rimuovere un po alla volta i materiali e scavare e modellare il paesaggio. Questa azione agisce su tutti i tipi di terreno, ma lo fa con risultati diversi a seconda che le rocce di cui è costituito il paesaggio siano più o meno compatte. in modo chimico con una azione di corrosione della roccia. Avviene che l anidride carbonica (CO 2 ) presente nell aria e nel suolo è solubile in acqua e sciogliendosi in essa le conferisce una debole acidità. Il carbonato di calcio (CaCO 3 ), di cui sono costituite le rocce, è poco solubile nell acqua pura, ma la solubilità aumenta notevolmente nell acqua piovana, ricca di anidride carbonica disciolta. Infatti, in base alla reazione: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 carbonato di calcio + acqua + anidride carbonica bicarbonato di calcio il carbonato di calcio solido CaCO 3 si trasforma in bicarbonato di calcio Ca(HCO 3 ) 2 che invece è solubile e viene trascinato in soluzione. Pag. 5 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
L acqua, quindi, resa debolmente acida per la presenza di anidride carbonica, è in grado di sciogliere le rocce carbonatiche, creando un paesaggio particolare costituito da una fitta serie di solchi paralleli e da depressioni del terreno. FORME DEL PAESAGGIO CARSICO: Pag. 6 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
NEL SOTTOSUOLO L acqua piovana che arriva sulle rocce carbonatiche ricche di fessure penetra velocemente nel sottosuolo e il suo scorrere, grazie alla sua duplice azione erosiva e corrosiva, scava ulteriormente le fessure allargandole e approfondendole fino a creare degli spazi così grandi da consentire il passaggio delle persone. Queste sono le grotte. All interno di queste si trovano concrezioni calcaree dalle forme affascinanti e curiose, le stalattiti e le stalagmiti, che si accrescono fino a formare delle vere e proprie colonne. Sono il risultato della reazione contraria alla precedente, che avviene quando l acqua penetrata nel sottosuolo perde l anidride carbonica che si libera come gas e il bicarbonato di calcio si trasforma in carbonato di calcio insolubile che si deposita informa di minuti cristalli. L acqua continua il suo percorso verticale nel sottosuolo fino a che non incontra uno strato di roccia meno fessurato, o di composizione diversa e quindi impermeabile. Qui cambia il suo percorso da verticale ad orizzontale e in alcuni casi può accumularsi in grandi serbatoi sotterranei detti falde acquifere. L acqua spesso può trovare uno sbocco verso l esterno e dà così origine ad una sorgente e da qui ad un rigagnolo, che con l apporto di altri corsi d acqua si ingrossa fino a diventare torrente e poi fiume. IN SUPERFICIE Il paesaggio carsico può essere riconosciuto da alcune forme caratteristiche quali: Una copertura vegetale limitata, che lascia emergere una nuda roccia biancastra; il paesaggio carsico è costituito solo da rocce carbonatiche e poiché queste si lasciano attraversare facilmente dall acqua esso è privo di corsi d acqua superficiali; da una depressione del terreno di forma concava, la dolina, il cui fondo è occupato da uno strato sottile di terra rossa coltivabile. Dall unione di più doline derivano le uvale, conche più ampie spesso occupate da laghetti. Il fondo della dolina a volte termina in un inghiottitoio, voragine più o meno grande che mette in comunicazione con l ambiente sotterraneo. Pag. 7 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
ISOIPSE Per rappresentare le variazioni di quota e di pendenza da un punto all altro della superficie alcune carte riportano indicazioni sull altitudine espressa dalle curve di livello, o isoipse, cioè linee ideali che uniscono tutti i punti aventi la stessa quota. L esame delle isoipse consente di capire la forma e la pendenza. La differenza di quota tra una isoipsa e la successiva è costante e prende il nome di equidistanza. Dallo studio delle isoipse è possibile risalire alla forma e alla pendenza dei versanti montuosi: infatti quanto più le isoipse sono ravvicinate, tanto più il pendio è ripido e viceversa. Un altro sistema consiste nell usare colori diversi a seconda del quote (tecnica dello sfumo): in genere si usano i toni del marrone per descrivere le montagne, il giallo per le colline, il verde per la pianure. La disposizione delle isoipse ci consente di capire la conformazione di un territorio. Pag. 8 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
La presenza in una carta di isoipse circolari concentriche ed equidistanti, con il punto centrale più elevato, esprime la proiezione di un rilievo perfettamente conico (a). Da un rilievo conico irregolare, invece, le isoipse risulteranno tante sezioni circolari sfalsate (b). (a) (b) Quando le isoipse più interne hanno quota maggiore rappresentano un rilievo; quando le isoipse più interne hanno quota minore rappresentano una conca o cavità. Pag. 9 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
CALCOLO DELLE DISTANZE Per calcolare la distanza tra due località, si deve innanzitutto stabilire se entrambe sono poste alla stessa quota o se i due punti sono a quote differenti. 1) LOCALITA POSTE ALLA STESSA ALLA STESSA QUOTA (supponiamo in pianura): In questo caso è sufficiente disporre di un righello e misurare sulla carta la loro distanza. Ad esempio la nostra misura corrisponde a 5 cm su una carta con scala 1:25000. La distanza reale tra le due località sarà calcolabile eseguendo una semplice proporzione: 1 cm : 25000 = 5 cm : x 2) LOCALITA POSTE A QUOTA DIFFERENTI: In questo caso si devono utilizzare le isoipse. Ad esempio in una carta 1:25000 prendiamo il punto A che si trova sull isoipsa di quota 50 m e il punto B sull isoipsa a quota 100 m. Misuriamo con il righello la distanza sulla carta tra A e B che risulta essere 1,5 cm e con la proporzione troviamo la distanza in linea d aria (AH): 1 cm : 25000 = 1,5 cm : x quindi x risulta essere x= 37500 cm = 375 m Pag. 10 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
Per trovare la distanza reale AB, però occorre tenere presente il dislivello ( ) tra i due punti (BH), che è dato dalla differenza di quota (q): AB = q B -q A = 100 50 = 50 m Ora non ci resta che calcolare il triangolo rettangolo avente come ipotenusa AB a applicare il teorema di Pitagora: AB = 50 2 +375 2 = 378,3 m Come si può notare la distanza reale (378,3 m) è maggiore, anche se di poco, di quella in linea d aria (375 m). Dopo l uscita viene progettata una presentazione multimediale dei contenuti scientifici che sarà realizzata in Laboratorio di Tecnologie Informatiche. Pag. 11 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
A PIANCAVALLO Prima dell'uscita la classe viene suddivisa in gruppi e ad ogni componente del gruppo viene assegnato un ruolo tra i seguenti: CARTOGRAFI si occupano di tracciare il percorso sulla cartina, segnare i punti di sosta e prendere nota degli esperimenti e dei dati rilevati FOTOGRAFI documentano tutto il viaggio RIPRESE VIDEO idem GIORNALISTI prendono appunti su tutto quello che avviene durante l'uscita ed, eventualmente, fanno un'intervista agli esperti accompagnatori RILEVATORI usano gli strumenti di rilevazione (termometro, altimetro, contapassi, contacalorie, ecc, sia analogici che digitali e/o app per smartphone) e annotano i dati Tutto il materiale così raccolto viene successivamente portato a scuola e successivamente elaborato. Pag. 12 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
IN LABORATORIO DI TTRG Prima dell'uscita, durante le ore di Laboratorio TTRG, gli studenti imparano a disegnare oggetti polilinea necessari a ricostruire con il CAD il percorso seguito durante l escursione, dove avranno a disposizione una carta topografica sulla quale disegnare il percorso e i punti di sosta. In una lezione precedente l uscita sarà studiato un modello 3D di un rilievo schematizzato e sezionato in modo da approfondire il concetto delle isoipse studiato nelle ore di Scienze della Terra Pag. 13 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
Dopo l'uscita, utilizzando una procedura adeguata, sarà inserita nel disegno di AutoCAD l immagine della carta topografica sulla quale dovrà essere disegnato, con il comando polilinea, tutto il percorso fatto in Piancavallo. La polilinea dovrà interrompersi per ogni punto di sosta e ogni volta che il percorso passa da salita a discesa e viceversa. Utilizzando il comando appropriato viene misurata la lunghezza di tutte le poliinee e individuati per ognuna, all inizio e alla fine, i valori delle quote rilevate con le isoipse. I dati vengono riportati in un foglio di calcolo che poi sarà elaborato durante l attività di Laboratorio di Tecnologie Informatiche. Pag. 14 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
IN LABORATORIO DI TECNOLOGIE INFORMATICHE Prima dell'uscita le attività di laboratorio prevedono lo studio degli strumenti software necessari alla realizzazione dei prodotti finali. Dopo l'uscita, si attende che venga predisposto durante le lezioni di Laboratorio di TTRG un foglio di calcolo contenente le misure delle distanze e le quote rilevate dalla cartina in ciascuna delle tappe percorse durante l'uscita stessa, organizzate in forma tabellare. Si può ora precedere al calcolo delle distanze effettive calcolate applicando le formule studiate in Scienze della Terra (si veda pag. 10), ottenendo quindi la seguente tabella: Pag. 15 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi
I dati contenuti nella tabella permettono di costruire il profilo altimetrico utilizzando la funzionalità di costruzione di grafici del foglio di calcolo. Successivamente sarà possibile sfruttare i profili dei grafici ottenuti per realizzare un'animazione mediante l'uso del software per le presentazioni multimediali e di software per fotoritocco per inserire immagini elaborate. Pag. 16 a cura di: Valeria Palumbo, Morena De Poli, Rino Zanchettin, Paolo Antoniazzi