N.18 - 4 Settembre 2003
Un'esperienza di didattica dell'astronomia: il Sistema Solare in 3-D
(Rosa Maria Mistretta)

Gli alunni della quarta elementare sez.B dell'"Istituto Sociale dei Padri Gesuiti" di Torino hanno realizzato il Sistema Solare, in scala, in 3 dimensioni: 12 ore di laboratorio "fai-da-te" per costruire il Sistema Solare.

L'astronomia è una scienza assai antica: prima ancora di conoscere la scrittura, l'uomo sapeva "leggere" il cielo per orientarsi e per organizzare il proprio lavoro agricolo. Eppure spesso, nel contesto scolastico attuale, la scienza del cosmo sembra non trovare posto se non con un oscuro nozionismo, in netto contrasto con ciò che diceva Galileo: "I nostri discorsi hanno a essere sopra un mondo sensibile e non sopra un mondo di carta".

È possibile, invece, in questa disciplina, intervenire con finalità concrete, attraverso una corretta organizzazione delle attività pratiche, proponendo requisiti teorici molto semplici e rispettando le differenti capacità e motivazioni dei bambini in relazione alle loro esperienze. La ricerca e la scoperta, attraverso le domande scaturite dalla curiosità dei bambini, conducono a una presa di coscienza del mondo in cui essi vivono, per mezzo di un approccio scientifico coadiuvato dall'intervento dell'adulto. I bambini s'identificano ben presto con la figura dello "scienziato": imparano a pensare formulando teorie, a darsi ragione dei fenomeni, a capire che, come essi si pongono continue domande cercando delle risposte, così anche la scienza si confronta con sempre nuovi interrogativi.

Il progetto, svolto nella quarta elementare dell'"Istituto Sociale dei Padri Gesuiti", ha avuto come obiettivo uno studio "attivo" del Sistema Solare, attraverso la costruzione in tre dimensioni dei pianeti e la loro giusta collocazione all'interno del sistema planetario. Affrontato con linguaggio semplice, utilizzando pochi dati sostanziali, gli alunni hanno acquisito una conoscenza schematica, ma rigorosa, degli aspetti fondamentali dell'astronomia planetaria. In particolar modo, la finalità del progetto è stata quella di far comprendere agli alunni le differenze ed eterogeneità esistenti tra i corpi celesti che compongono il Sistema Solare, mediante lo studio delle loro caratteristiche intrinseche. Nella realizzazione di tale progetto, la consonanza tra l'aspetto teorico, prima, e quello pratico, poi, ha favorito il miglioramento delle capacità comunicative degli alunni.

Gli obiettivi del progetto si sono concretizzati
  • nell'acquisizione di nuovi concetti, quali le differenti morfologie dei corpi del Sistema Solare, le loro dimensioni e posizioni relative;
  • nella sperimentazione di nuovi metodi per l'apprendimento e la comunicazione, attraverso la comprensione della spiegazione scientifica e la successiva esposizione dei concetti acquisiti;
  • nel potenziamento delle capacità creative individuali.
Il laboratorio si è svolto adottando un metodo teorico-sperimentale, due aspetti, questi, profondamente legati tra loro. È stato realizzato in dodici ore non consecutive, suddivise in tre fasi:
  1. la prima, teorica: tenendo presente la capacità di astrazione dei bambini, questa fase è stata realizzata con il supporto di diapositive e si è conclusa con la compilazione di schemi e tabelle.
  2. la seconda, pratica: questa fase, da considerarsi complementare a quella teorica, si è svolta raggruppando gli alunni in piccoli gruppi. I concetti teorici acquisiti nella prima fase si sono trasformati nella realizzazione pratica, in tre dimensioni, dei pianeti, utilizzando materiale a basso costo (carta di giornale, carta crespa colorata, plastilina, pennarelli, colla, forbici). In questa fase, l'alunno ha "messo insieme", attraverso l'esperienza pratica, i dati teorici acquisiti con una partecipazione attiva e creativa.
  3. la terza, di supporto: questa fase ha utilizzato il sussidio multimediale (computer e videocassette), utile per avere un riscontro visivo.
Prima fase (tempo necessario: una mattina, dalle 8,30 alle 12,30)

Mediante la proiezione di diapositive, strumento principale per l'esposizione teorica, sono state analizzate le diversità intrinseche dei pianeti e si è giunti alla stesura di una scheda riassuntiva per ciascun pianeta. In primo luogo, è stata sottolineata la differenza strutturale esistente tra una stella e un pianeta. Poi è stato dato ampio spazio all'"osservazione" delle caratteristiche morfologiche di ciascun pianeta, ai differenti colori che contraddistinguono le loro superficii, motivando le cause che hanno forgiato e plasmato ambienti così diversi tra loro. Il confronto tra il mondo terrestre e quello degli altri pianeti ha agevolato la comprensione e la memorizzazione delle loro differenti caratteristiche e soprattutto ha messo in evidenza l'unicità dell'ambiente terrestre rispetto a quello del tutto inospitale degli altri corpi celesti.

Le schede compilate dagli alunni per ciascun pianeta sono state articolate nei seguenti punti:
  • caratteristiche della superficie
  • tipo di atmosfera
  • temperatura al suolo
  • curiosità
  • distanza dal Sole
Quest'analisi ha fornito agli alunni le informazioni necessarie per poter affrontare la seconda fase: la costruzione del Sistema Solare.

Una scheda riassuntiva
Seconda fase (tempo necessario: una mattina, dalle 8,30 alle 12,30)

È stata messa in atto la vera e propria realizzazione tridimensionale dei modellini planetari, rispettando le "dimensioni", ossia la misura in scala del diametro di ciascun pianeta, e le loro distanze dal Sole. Lo studio delle "peculiarità" del Sistema Solare ha indotto ad utilizzare due scale autoconsistenti di rappresentazione: una per le dimensioni intrinseche del Sole e dei pianeti, l'altra per le loro distanze reciproche:

corpo del sistema solare
diametro in cm.
Sole 500
Mercurio 1,74
Venere 4,34
Terra 4,57
Marte 2,42
Giove 50
Saturno 42
Urano 16,86
Nettuno 16,32
Plutone 0,8


pianeta
distanza dal Sole in cm.
Mercurio 2
Venere 3,5
Terra5
Marte8
Giove28
Saturno 51
Urano100
Nettuno 160
Plutone 214


Costruendo i modellini tridimensionali, sono state riprodotte le caratteristiche delle superficii dei vari pianeti, dando risalto all'"unicità" della Terra, per la sua bellezza e armonia e per il perfetto equilibrio del suo ecosistema, da curare e difendere!

Per la realizzazione di questi modellini sono state utilizzate palline di polistirolo, palline da ping pong, plastilina, carta di giornale e carta crespa. Mercurio è stato colorato di giallo a puntini per via della sua superficie assai craterizzata; Venere di giallo-marrone con nuvole chiare realizzate con la carta crespa; la Terra ha assunto i colori azzurro e marrone degli oceani e dei continenti, rispettivamente, e le è stata affiancata la sua inseparabile compagna, la Luna (unite insieme da uno stuzzicadenti); Marte è stato colorato di rosso e "deturpato" da una grande cicatrice, la "Valle Marineris". I pianeti giganti sono risultati più ... impegnativi: l'immenso Giove è stato modellato con carta di giornale, foderato di carta crespa a strisce gialle e marroni e corredato di macchia rossa; Saturno è stato costruito con lo stesso metodo e circondato dai suoi anelli, concentrici e complanari, ritagliati nel cartoncino e colorati. Per Urano, Nettuno e Plutone è stata utilizzata carta crespa colorata in azzurro.

La "sfilata" dei pianeti
Terza fase (tempo necessario: 4 ore non consecutive)

In quest'ultima fase, con il sussidio di un videoproiettore, del collegamento ad Internet e di programmi di simulazione, sono stati approfonditi e completati, a volte con effetti spettacolari, gli argomenti di astronomia trattati, nel tentativo di rendere il cielo molto più "vicino" alla realtà quotidiana dei bambini. La multimedialità invita, infatti, la percezione a divenire più dinamica, attivando un modo primario di apprendimento.

L'unità didattica si è conclusa facendo compilare agli alunni delle schede di verifica, allo scopo di ripercorrere e sintetizzare le varie fasi del laboratorio svolto e di evidenziare i collegamenti con le altre discipline scolastiche. L'astronomia, infatti, ha una forte valenza metodologica, poiché consente di "avvicinare" argomenti molto complessi appartenenti ad altre discipline, come la fisica (il concetto di temperatura e di forza di gravità), la matematica (la misura delle lunghezze, il concetto di proporzione, di riduzione in scala delle distanze, le equivalenze tra le diverse unità di misura), la geologia (l'osservazione delle morfologie superficiali dei pianeti), la biologia (le condizioni climatiche e le possibilità di vita), la tecnologia dell'informazione e della comunicazione (l'elaborazione al PC di immagini e testi), la storia (la mitologia).

A tale proposito è stato dato ampio spazio alla discussione, al fine di avvicinare i giovani studenti alla comprensione del metodo di lavoro utilizzato. In quest'ambito sono state fornite istruzioni e regole, ed è stato proposto come metodo per imparare attraverso l'esperienza diretta, quello seguito per l'attività didattica del progetto, basato sulla metodologia dell'osservazione e del calcolo: "osservo-sperimento, confronto, verifico-deduco".

La naturalezza con cui si è svolta la discussione finale, ma non meno la precisione riscontrata nella compilazione delle schede di verifica da parte degli alunni, sono state la conferma di un corretto conseguimento degli obiettivi. Lo stupore e la fantasia, unite all'entusiasmo dei bambini, sono stati considerati elementi fondamentali per il successo dell'apprendimento. Le attività che impegnano attivamente un bambino nella fase di apprendimento devono poter essere divertenti e coinvolgenti al fine di garantire la buona riuscita dell'insegnamento.

Educare non è "mettere dentro", ma "tirare fuori", e qual è il miglior modo se non l'utilizzo del gioco, attraverso il quale il bambino misura le proprie capacità di apprendimento? Il bambino gioca per costruire e fare suo il mondo che lo circonda: in altre parole, attraverso il gioco egli pensa ed elabora i suoi concetti. Come scrisse il pedagogista Laeng, "Il gioco insegna a muoversi, ad immaginare, pensare" ...





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