Ombre prima parte

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una de les propostes del grup de paolo boero

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Ombre prima parte

  1. 1. Va Elementare Paradiso A 2003/2004 Ia Media Carducci-TeneraniDocente: Bragazzi Rossella Docente: Lucchi Nicoletta
  2. 2. Dove nasce la nostra collaborazioneL’occasione è stata offerta dalla partecipazione al corso di formazione del “progetto di educazionescientifica” organizzato dalla Regione Toscana,dall’ Ufficio scolastico Regionale della Toscana edal CSA di Massa Carrara, svoltosi a Viareggiodal settembre 2003 al marzo 2004.
  3. 3. Esperienza di continuitàE’ un’esperienza di continuità didatticaScuola Elementare-Media che prevede latrattazione di argomenti comuni nellerispettive scuole e incontri periodici perconfrontare e discutere le attività svolte e leproblematiche emerseLe unità didattiche sono quelle previste nel percorsosulle “Ombre del Sole”, progettato dai gruppi distudio coordinati dal Prof. Paolo Boero (docente diMatematica e Didattica presso l’Università diGenova).
  4. 4. Obiettivi del percorsoCapacità di:•Produrre ipotesi ben argomentate•Verificare, sia per via argomentativa che sperimentale•Osservare i fenomeni e di metterli in relazione causa-effetto•Rappresentare graficamente esperienze vissute•Progettare e realizzare semplici strumenti di indagine•Raccogliere, ordinare, rielaborare e confrontare dati inmodo sistematico, con l’uso di tabelle e grafici Padronanza logico linguistica delle complessità
  5. 5. Metodologia•Avvio attività con l’osservazione di un fenomenonaturale o una situazione problematica•Discussione collettiva e/o produzione scritta diipotesi individuali argomentate•Confronto e discussione delle ipotesi prodotte.•Verifica argomentativa e sperimentale delleipotesi prodotte•Rielaborazione e sintesi delle conoscenzeacquisite
  6. 6. Contenuti A. Scopriamo le ombre e impariamo a rilevarle•A1. Progettiamo e costruiamo dellemeridiane•A2. Scopriamo lo spazio d’ombra•A3. Rileviamo i ventagli delle ombre inAutunno, Inverno, Primavera e Estate•A4. Costruiamo tabelle con i dati rilevati•A5. Costruiamo di grafici
  7. 7. B. Confronto dei ventagli d’ombre rilevati nelle diverse stagioni (somiglianze e differenze)•B1. Variazione della lunghezzadell’ombra alla stessa ora del giornonelle diverse stagioni•B2. Variazione dell’angolo di rotazionedel ventaglio•B3. Costruzione dei settori circolarirappresentanti l’ampiezza dei ventaglidelle 4 stagioni
  8. 8. C. L’altezza del sole•C1. Cosa è e come si può misurarel’altezza del sole•C2. Come possiamo misurare l’angolodello spazio d’ombra che è in aria•C3. Come realizzare uno strumentoper misurare l’altezza del sole: ipotesiprogettuali
  9. 9. D. Movimenti della terra•D1. Movimento di rotazione•D2. Movimento di rivoluzione•D3. Visita al planetario
  10. 10. Cos’è per te l’ombra? Dal testo di GiuliaPer me l’ombra è, non solo ciò che proietta il sole quando incontra unmateriale solido, ma è una cosa che ha aiutato gli antichi a calcolarel’ora, a rendere più tenebroso un film dell’orrore, a far impazzire ibambini che si vedono alti anche due metri. Quando ero piccola midivertivo a “schiacciare” l’ombra di mio fratello che si arrabbiava escappava; d’estate se la sabbia era calda correvo sulle ombre degliombrelloni. Ma le ombre mi hanno anche imbrogliato infatti quando volevospaventare mio fratello l’ombra gli si proiettava davanti e lui mivedeva. Mi pongo delle domande Quando piove non c’è l’ombra? Perché a volte l’ombra è più lunga? Perché l’ombra dell’ombrellone si sposta? Giulia
  11. 11. La scuola Saffi in P.za D’armi
  12. 12. Mentre stavamo osservando leombre “il sole si è spostato”
  13. 13. Relazione uscitaMercoledì 5 novembre io e la mia classe ci siamo recati in Piazza D’Armi per lo studiodelle ombre. Appena usciti abbiamo osservato dove si trovava il sole nel cortile dellascuola. Siamo andati in una piccola piazza ma siccome non c’era il sole siamo subito andativia.All’arrivo in Piazza D’Armi abbiamo cercato un posto tranquillo e soleggiato dove siamorimasti per due ore. All’inizio abbiamo osservato la posizione del sole e abbiamo preso comepunto di riferimento la scuola elementare Saffi e una palma che si trova davanti ad essa.Guardando con molta attenzione l’ombra dell’insegnante abbiamo notato che è moltopiù grande rispetto alla realtà. Dopo questa breve osservazione ci siamo divisi in gruppi diquattro ragazzi, ognuno dei quali doveva scegliere due compagni da misurare. Con ilgessetto abbiamo tracciato il contorno delle ombre che abbiamo misurato. Verso le ore10.00 abbiamo ricontrollato il sole e ci siamo accorti che si è spostato a sud-ovest e chequindi gira in senso orario e lo si può definire un orologio naturale. Dopo l’osservazione delsole abbiamo guardato lo spostamento delle ombre e abbiamo notato che si eranoaccorciate e spostate verso destra. Delle signore passando si sono incuriosite e hannocontrollato le loro ombre.Alla fine dell’ora abbiamo preso un punto di riferimento in modo che la prossima volta la profsi rimetta nello stesso punto; abbiamo inoltre notato che, a seconda della nostra posizione,le ombre sono più lunghe o più corte, più larghe o più strette. Questa uscita haentusiasmato tutti perché ci è sembrato di vivere in prima persona la scuola e di poterapprendere meglio e di più.
  14. 14. Osservazioni
  15. 15. Raccogliamo i dati in una tabella
  16. 16. Alla scoperta delle ombre1
  17. 17. Alla scoperta delle ombre 2
  18. 18. Scopriamo che le ombresi spostano e ruotano in senso orario
  19. 19. Disegniamo le nostre ombre e ….
  20. 20. ……le misuriamo
  21. 21. Al lavoro in classe, progettiamo..
  22. 22. ..e costruiamo i nostri gnomoni
  23. 23. Verifichiamo se il chiodo è perpendicolare
  24. 24. Verifichiamo, con due livelle, se la tavoletta è orizzontale
  25. 25. Le squadre sono statedisposte nella giusta posizione
  26. 26. Costruiamo grafici e tabelle al computer
  27. 27. Impariamo ad usare il filo apiombo per verificare la verticalità
  28. 28. Le nostre considerazioni sullaverticalità e sulla perpendicolarità
  29. 29. Se il chiodo è in posizioneverticale non è necessariamente perpendicolare alla tavoletta.
  30. 30. Se il chiodo è perpendicolare alla tavoletta il chiodo è sicuramente in posizione verticale ?No, dipende da come è messa la tavoletta.•1° casoSe la tavoletta è sul piano orizzontale il chiodo,essendo perpendicolare ad essa,è sicuramente verticale.•2° casoSe la tavoletta è verticale il chiodo è orizzontale•3° casoSe la tavoletta è obliqua anche il chiodo sarà in posizione obliqua
  31. 31. CONCLUSIONISE LA TAVOLETTA E’ ORIZZONTALE EIL CHIODO E’ PERPENDICOLARE ADESSA, ALLORA IL CHIODO E’ INPOSIZIONE VERTICALE
  32. 32. Proviamo i nostri gnomoni
  33. 33. Utilizzando i nostri gnomoni abbiamoavuto la conferma che le ombre ruotano in senso orario!!!
  34. 34. Gli alunni della Scuola Media si divertono a fare gli insegnantiMercoledì 2 Dicembre 2003 di mattina alle 10,10 sono venuti i bimbidella 5° elementare della Gentili per lavorare con noi e per visitare lanostra Scuola. Prima ci siamo presentati uno ad uno, poi 12 di noi conmetà degli altri sono andati in sala mensa a fare dei disegni sulle ombre;noi invece siamo rimasti in classe con gli altri. La professoressa haassegnato 1 o 2 bambini ad ognuno di noi, ci ha consegnato dellemeridiane e una pila (dovevamo uscire per studiare le ombre ma erabrutto tempo). Abbiamo spento le luci e chiuso le tende per fare piùbuio, poi abbiamo acceso la pila ( che rappresentava il sole) e abbiamocominciato a misurare e a disegnare le ombre che il nostrognomone proiettava sul banco; abbiamo fatto capire ai bimbi diquinta perché alcune meridiane che avevamo costruito eranosbagliate e insieme a loro abbiamo osservato che se alzavamo lapila, l’ombra dello gnomone si accorciava e se la abbassavamo,l’ombra si allungava. Alle ore 11,15 sono andati via. E per me va benecosì, questa attività mi è piaciuta e non c’è bisogno di cambiare le cose. Elisa
  35. 35. Gli alunni della Scuola Media si divertono a fare gli insegnanti
  36. 36. Gli alunni della Scuola Elementare Paradiso si divertono a fare gli insegnanti
  37. 37. Una delle domande che ci siamo posti
  38. 38. Verifichiamo le nostre ipotesi
  39. 39. Scopriamo lospazio d’ombra
  40. 40. L’ombra è anche nell’aria
  41. 41. Testi sullo spazio d’ombra
  42. 42. Dalla scoperta dello spazio d’ombra alla suarappresentazione simbolica
  43. 43. Spazio d’ombra
  44. 44. Spazio d’ombra
  45. 45. Spazio d’ombra
  46. 46. Spazio d’ombra
  47. 47. L’ombra dell’albero
  48. 48. Spazio d’ombra al computer
  49. 49. Entriamo nello spazio d’ombra
  50. 50. L’ombra sale sul muro
  51. 51. L’ombra sale anche sui vestiti
  52. 52. L’altezza del sole
  53. 53. Catturiamo, con il braccio alzato,l’inclinazione dei raggi del sole 1
  54. 54. Catturiamo, con il braccio alzato,l’inclinazione dei raggi del sole 2
  55. 55. Se cambia l’altezza del sole, che cosa cambianella nostra meridiana? Che cosa non cambia?
  56. 56. Il sole in inverno descrive in cielo un arco più corto e più basso rispetto all’orizzonte
  57. 57. Arco che fa il sole in cielo
  58. 58. Il sole completerà il giro la notte?
  59. 59. Per rilevare correttamente l’arco che il sole descrive in cielo, è importante mantenere sempre lo stesso punto di osservazione
  60. 60. Il GIRASOLE segue il movimentoapparente del SOLE nell’arcodella giornata
  61. 61. Il sole sorge prima a … Data Palermo Roma Firenze Milano Sorge Tramonta Sorge Tramonta Sorge Tramonta Sorge Tramonta 01/ 01/04 07h21m 16h57m 07h35m 16h51m 07h46m 16h50m 08h00m 16h52m 31/01/04 07h11m 17h28m 07h22m 17h25m 07h31m 17h26m 07h44m 17h29m 14 minuti 11’ 14’Palermo Roma Firenze MilanoAbbiamo confrontato alcuni almanacchi di Gennaio e ci siamo accorti che ilsole sorge prima a Palermo, poi a Roma, poi a Firenze, poi a Milano.A Palermo è sorto 39 minuti prima che a Milano !!!! Perché?
  62. 62. Esaminando gli almanacchi dei primi mesidell’anno costruiamo il grafico delle ore di luce e di buio
  63. 63. I ventagli delle ombre
  64. 64. Come sarà il ventaglio delleombre che rileveremo domani 7 ottobre? Confrontiamo due ipotesi
  65. 65. Analizziamo le ipotesi e le loro argomentazioni
  66. 66. Ventaglio delle ombre del 9 ottobre (rilevate ogni ora) Ampiezza angolare del ventaglio 114° Lunghezza ombra: Ore 8.30 cm 18 Ore 13 (12 solare)cm 4,1 Ore 15,30 cm 6,2 ORA LEGALE
  67. 67. Ventaglio delle ombre del 5 Novembre (rilevate ogni ora) Ampiezza angolare del ventaglio 110° Lunghezza ombra: Ore 8.30 cm 19,6 Ore 12 cm 7 Ore 15,30 cm 18
  68. 68. E quando c’erano le nuvole….Ci è capitato di non poter rilevare tuttele ombre di una giornata, a causa diimprovvisi rannuvolamenti. Questo inconveniente si è trasformatoin una preziosa opportunità performulare ipotesi interpretative.
  69. 69. …abbiamo fatto delle ipotesi Gli alunni hanno dovuto ipotizzarela posizione e la lunghezzadell’ombra mancante. A questaconsegna ha fatto seguito unadiscussione sulle ipotesi emerseche ha portato a conclusionicondivise.
  70. 70. Ventaglio delle ombre del 19 Dicembre (rilevate ogni ora) Ampiezza angolare del ventaglio 94° Lunghezza ombra: Ore 8.50 cm 33,4 Ore 12 cm 9,7 Ore 15,30 cm 24,6
  71. 71. Testo sull’attività di rilevazione delle ombre1
  72. 72. Testo sull’attività di rilevazione delle ombre2
  73. 73. Confronto tra i ventagli di Novembre e Dicembre
  74. 74. Confronto i ventagli delle ombre del 19 dicembre e 5 novembreSOMIGLIANZE DIFFERENZE•Entrambi sono ventagli di •Nel ventaglio di Dicembre,ombre alla stessa ora, le ombre sono più lunghe•In tutti e due l’ombra delle 12è la più corta •Il ventaglio di Novembre è più aperto di quello di•In tutti e due le ombre delle 8 dicembresono le più lunghe •Il ventaglio di Dicembre ha la•In tutti e due dopo le 12 le prima ombra alle 8.50 perchéombre si allungano alle 8.30 non c’era ancora il sole, quindi non si poteva•In entrambi i ventagli dalle 8 rilevare l’ombra.alle 12 le ombre si accorciano
  75. 75. Ventaglio delle ombre del 13 Marzo (rilevate ogni ora) Ampiezza angolare del ventaglio 122° Lunghezza ombra: Ore 8.30 cm 12 Ore 12.30 cm 4.4 Ore 15,30 cm 8
  76. 76. Ipotizziamo la lunghezzadell’ombra mancante delle ore 12 •Si richiede ai ragazzi di scrivere un’ipotesi individuale argomentata sulla posizione e sulla misura dell’ombra mancante nel ventaglio di Marzo •Si discutono le ipotesi e si arriva alla seguente conclusione: l’ombra delle 12 si trova tra quella delle 11.30 e quella delle 12.30 ed ha una misura minore di 4,4 (che è l’ombra delle 12.30).
  77. 77. L’ora legaleOggi Giulia, come fa quasi ogni mattina, ha segnato leombre dello gnomone. Abbiamo aspettato il sole, e cisiamo chiesti come mai il sole tardasse tanto adarrivare sulla nostra tavoletta; è stato Federico aricordarci dell’ora legale. Allora l’insegnante ci hachiesto quale sarebbe stata l’ombra più corta dellagiornata. Abbiamo fatto delle ipotesi e le abbiamoargomentate e siamo arrivati alla conclusione chel’ombra più corta non sarebbe più stata quella delle12 ma quella delle 13. Questo perché quando per noisono le 12 per il sole sono ancora le 11; quando pernoi sono le 13 per il sole sono le 12. Abbiamosegnato le ombre e abbiamo visto che la nostraipotesi era vera: l’ombra più corta era quella delle 13ora legale.Allora Giulia ha dovuto segnare non solo l’ora legalema anche quella solare per poter confrontare leombre prese in precedenza con quelle cheprenderemo tra il 28/03/2004 al 31/10/2004.
  78. 78. Ventaglio delle ombre del 21 Giugno (rilevate ogni ora) Ampiezza angolare del ventaglio 154° Lunghezza ombra: Ore 8.30 cm 5,7 Ore 13.30* cm 1,6 Ore 15,30 cm 2,8 *ora legale
  79. 79. Dal quaderno di LudovicaDal quaderno di Ludovica:” L’ombra delle 12 non è la più corta perché nel mese diGiugno c’è l’ora legale, quindi alle 12 sarebbero le 11 e le 13 sarebbero le 12; quindil’ombra più corta sarà quella delle 13
  80. 80. Tabella a doppia entrata cheriporta la lunghezza delle ombree l’ampiezza degli angoli formati dalle ombre
  81. 81. Riportiamo i dati della tabella in un grafico
  82. 82. Come varia l’ampiezza angolare dei ventagli durante l’anno DATA AMPIEZZA ANGOLI 9/10 114° 5/11 110° 19/12 94° 5/2 105° 13/3 122° 21/6 154°
  83. 83. Da Dicembre a Giugno i ventagli delle ombre sono aumentati di ampiezza
  84. 84. Angoli dei ventagli nelle varie stagioni
  85. 85. Progettiamo il nostro primo sestante
  86. 86. Progettazione: testo Partiamo da uno strumento (il compasso proporzionale) fatto durante le ore di Tecnica, perché le due asticelle ci sembrano adatte al nostro scopo. Mettiamo unasta rivolta verso lorizzonte e laltra puntata verso il sole. Per essere sicuri che la seconda asta sia davvero verso il sole mettiamo locchio lungo questultima. Qui si pone però un problema: se guardiamo il sole cè rischio che il nostro occhio venga danneggiato, allora usiamo uno specchietto annerito per attenuare la luce. Usiamo un goniometro per misurare lampiezza dellangolo che si forma tra le due asticelle. Mentre progettiamo il sestante Luca lo disegna ed aggiunge, volta per volta, gli accessori che vengono inseriti per migliorare il funzionamento del nostro strumento. Nel frattempo un altro gruppo scrive la relazione sullattività di progettazione.
  87. 87. Costruiamolo
  88. 88. Il nostro sestante
  89. 89. Altezza del sole in gradi
  90. 90. Ci hanno aiutato a costruire un sestante più complesso
  91. 91. Lo abbiamo usato

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