Astronomia a Scuola: 3 passi per insegnarla efficacemente

Insegnante! Inizierai a breve la parte di Astronomia?

In questo articolo voglio mostrarti come affrontare gli argomenti davvero importanti che i tuoi studenti dovrebbero sapere. Non solo. La potrai utilizzare come una guida per impostare anche la futura verifica in modo da evitare che scrivano le solite cose a memoria ma che imparino a ragionare su quanto appreso.

L’obiettivo è quello di portare i tuoi alunni ad una comprensione dell’astronomia meno superficiale, meno mnemonica e più orientata alle competenze.

Iniziamo!

Un approccio efficace da seguire fino in fondo!

Quando da bambino ho iniziato ad appassionarmi all’Astronomia sfogliavo affascinato alcuni libri divulgativi presenti in casa. Immagini di pianeti, costellazioni e galassie mi facevano viaggiare con la fantasia. Mi soffermavo a leggere le caratteristiche dei corpi celesti, mi avventuravo nel cercar di capire il big bang e i buchi neri.

Mi ricordo i viaggi in auto serali per le valli di Fiemme e Cembra con il naso schiacciato sul finestrino a guardare in su. Si trattava di un piacere contemplativo, privo di ogni bisogno di capire. Solo puntini luminosi di tanto in tanto accompagnati dalla Luna.

“Hai mai guardato le stelle? Sei rimasto fuori a lungo, soltanto per contemplare le stelle? Così a lungo da sentirti girare la testa. Non perché tenevi la testa piegata all’indietro, ma perché il tuo sguardo arrivava tanto lontano.” – J. Gaarder

L’osservazione del cielo e lo sfogliare dei libri erano attività separate seppur con dei punti in comune.

Qualcosa iniziò a cambiare quando sul computer installai un software che permetteva di stampare delle mappe del cielo. Ho interrotto la stesura di questo articolo per andare a cercarle. Eccole: era il 16 marzo 1997.

Mappa Celeste

Il passo successivo fu qualche anno più tardi quando venni a conoscenza del Gruppo Astrofili Fiemme. In particolare quando conobbi Marco ed Ernesto in una sera invernale nel freddo di un piazzale, mostrandomi Giove al telescopio per la prima volta. Esperienza che ricorderò per sempre.

Fu allora che iniziai a mettere in comunicazione i due mondi, il cielo reale e il cielo dei libri, e rendermi conto che davvero erano la stessa cosa. È questo che manca all’Astronomia insegnata a scuola: collegare ciò che si studia con il mondo reale.

Qual’è quindi il percorso migliore che puoi creare? E’ quello che spinge i tuoi alunni a collegare quanto studiato con il cielo vero.

Anche la stessa la verifica finale prova a vederla non solo come uno strumento di valutazione ma soprattutto un momento in cui gli studenti cercano di dare il meglio di loro stessi. Sfrutta quel momento non tanto per fargli ricordare frasi o numeri ma per creare nelle loro menti connessioni logiche, associazioni mentali, individuare principi di causa ed effetto.

Come realizzare in 3 punti il percorso di Astronomia ideale per i tuoi alunni

Prima di iniziare volevo specificare una cosa. Immagino che tu ti stia chiedendo:

Ma questa guida è adatta all’età dei miei studenti?

La risposta è SÌ. I principi generali che vedremo saranno applicabili dalle elementari alle superiori. Anzi, è un approccio al cielo che consiglio davvero a tutti.

E’ pensato per essere un percorso naturale di scoperta che allo stesso tempo ricalca in parte la storia delle conoscenze astronomiche.

1) Osservazione del cielo

Molto spesso ci dimentichiamo di osservare. A volte non lo si fa per ragioni di tempo ed è comprensibile ma molto spesso lo si fa perché si danno per scontate le cose.

Parti quindi con il far osservare il cielo ai tuoi studenti.

La cosa migliore sarebbe osservare il cielo per davvero, tuttavia la tecnologia può venirci in aiuto e i numerosi software di simulazione del cielo possono in parte sostituire l’esperienza. Il mio preferito è Stellarium e lo puoi scaricare gratuitamente da qui.

Se la cosa ti spaventa non preoccuparti, serve solamente un po’ di esperienza che puoi accumulare iscrivendoti ad esempio alla rubrica settimanale inserendo la qua email qui sotto.

Com’è fatto il cielo stellato? Come ci appaiono le stelle? Sicuramente i tuoi alunni hanno avuto occasione di osservare il cielo in modo rapido e distratto. Adesso è ora di farlo in modo più attento concentrandosi su alcuni punti basilari:

Stelle puntiformi

Che forma hanno le stelle che vediamo in cielo? Non diamo la risposta per scontata alla Scuola Primaria ma nemmeno alle Medie o alle Superiori.

Con i più piccoli in particolare è importante far notare loro che le stelle vere… non sono a forma di stella. Le stelle ci appaiono tutte puntiformi. Non stancarti mai di far capire che sono Soli lontanissimi e, come il nostro Sole, sono enormi sfere di gas.

Ma allora perché alcune stelle ci appaiono più grosse di altre?

Effettivamente se osserviamo il cielo abbiamo proprio questa impressione ma in realtà non dobbiamo farci ingannare dai nostri sensi. A colpo d’occhio non è possibile percepire la dimensione di alcuna stella perché tutte le stelle sono davvero troppo lontane per coglierne la grandezza. Le uniche caratteristiche che il nostro occhio è in grado di rivelare sono la luminosità e il colore. Le stelle quindi che ci appaiono più grandi di altre sono semplicemente stelle che ci appaiono più luminose.

Luminosità e distanza

Quanto sono lontane le stelle che vediamo in cielo?

Come facciamo a capire se una stella è più lontana rispetto ad un’altra?

Le stelle luminose sono le più vicine?

Sono tre domande collegate fra di loro e la risposta arriva indirettamente attraverso un esperimento reale o immaginato che puoi fare in classe.

Materiale:

il faro di un campo di calcio a 5 km di distanza
una torcia ad un metro dall’occhio

Domanda:

quale delle due luci percepiamo come più luminosa?

Anche la luminosità che percepiamo di una stella, detta magnitudine apparente, dipende sia dalla distanza che dalla luminosità intrinseca della stella, detta magnitudine assoluta. Non è possibile quindi capire la distanza di una stella semplicemente osservandola ad occhio nudo.

Costellazioni

Fino ad ora la nostra esplorazione del cielo si è limitata alle singole stelle. Ci risulta però naturale osservare il cielo nel suo insieme e tracciare con la nostra mente delle figure che prendono il nome di costellazioni.

È una attività che accompagna l’umanità dalla notte dei tempi. Alla nostra mente viene spontaneo vedere figure anche laddove non ci sono e questo fenomeno si chiama paréidolia.

Proprio in quanto figure immaginarie, frutto della fantasia umana, è importante sottolineare come le costellazioni non abbiano alcuna importanza scientifica. Le stelle di una stessa costellazione non sono necessariamente vicine fra di loro e men che meno collegate da qualche caratteristica comune o connessione fisica.

Nonostante questo considero le costellazioni importanti principalmente per due motivi:

ci aiutano a suddividere il cielo in zone facilmente riconoscibili;
ci danno uno spaccato di quella che la mitologia dell’Antica Grecia e di altre culture.

Prova quindi a mostrare alla tua classe alcune fra le costellazioni più facili da trovare.

Attenzione però che non tutti i gruppi di stelle sono immaginari: a occhio nudo sono visibili reali ammassi di stelle come ad esempio le Pleiadi che nei cieli autunnali e invernali appaiono come un piccolo grumo di stelle.

Vale la pena mostrare anche la Via Lattea così come appare in una notte buia: una fascia di una tenue luminosità che attraversa il cielo.

La Via Latttea. CC-BY-ND https://www.flickr.com/photos/dianasch/

Luna

Anche a occhio nudo l’osservazione della Luna è decisamente interessante. In questo primo passo io mi soffermerei su due punti in particolare:

L’osservazione dei mari lunari cioè di quelle chiazze scure che si riescono a vedere sulla superificie lunare. Si tratta di vaste pianure di roccia e sabbia che si sono formate successivamente al resto della Luna.
La stessa presenza o assenza della Luna. Come sottolineato nel precedente articolo riferito alle fasi lunari, molti danno per scontata la presenza della Luna nel cielo notturno. Non è sempre così poichè è frequente che la Luna non sia visibile nel cielo notturno.

2) Osservazione del cielo nel tempo

Fino ad ora abbiamo visto caratteristiche del cielo visibili in un determinato momento. Una sorta di immagine statica che non mostra eventuali cambiamenti nel tempo. Come cambia il cielo con lo scorrere del tempo?

Se ricordi l’obiettivo di questo articolo è quello di trovare un percorso che connetta l’osservazione reale del cielo con ciò che si apprende sui libri. Vediamo allora alcuni argomenti che si basano su una osservazione continuativa:

Il moto delle stelle

Come si muovono le stelle nel corso della notte?

Le stelle in cielo si muovono. Per accorgersi di questo possono bastare perfino pochi minuti se si tengono d’occhio le stelle vicine all’orizzonte.

Prova a ragionare sul motivo per cui vediamo le stelle muoversi durante la notte. Dopo quanto tempo una stella torna a essere visibile nello stesso punto?

Una estensione importantissima di questa osservazione consiste nell’osservare le stelle di giorno in giorno sempre alla stessa ora.

Come si muovono le stelle da una notte all’altra?

Anche in questo caso scegliete una stella vicina all’orizzonte. L’osservazione sarà più semplice avendo dei punti di riferimento fissi come montagne, edifici, alberi, etc.

Mi raccomando: osserva sempre alla stessa ora perchè in questo modo si annulla la componente del moto di rotazione.

Se trovi sia difficile fare queste osservazioni dal vivo e non ti senti a tuo agio con Stellarium, una soluzione potrebbe essere quella di prenotare il laboratorio ARTE con l’esperto direttamente nella tua classe: partendo dai quadri di Van Gogh con la Scuola Primaria si imparano le costellazioni e i loro miti mentre con la Scuola Media si affrontano i moti apparenti delle stelle con l’obiettivo di scoprire alcune curiosità sui quadri del grande pittore. A partire da 68€ a classe in tutta Italia. Qui trovi maggiori informazioni sulle tariffe.

I pianeti

Cosa sono i pianeti?

Abbiamo già parlato lungamente del Sistema Solare in un precedente articolo ma questo aspetto fondamentale non l’ho ancora toccato.

Suggerimento: prima di iniziare a parlare in classe delle caratteristiche dei pianeti, mostra prima come appaiono ad occhio nudo.

Alla parola “pianeti” nella tua mente si sono formate le immagini che hai visto un sacco di volte, magari hai immaginato Saturno, il bellissimo pianeta con gli anelli, ma rifletti un attimo:

come facevano gli antichi a sapere che erano pianeti?

O detto in un altro modo:

come si riconoscono i pianeti in cielo ad occhio nudo?

Un metodo famoso è quello di osservare l’astro: se è presente scintillio si tratta di una stella, se la luce è fissa allora è un pianeta. Questo metodo spesso funziona ma non è garantito perchè lo scintillio non dipende dall’astro in se ma dalla turbolenza atmosferica terrestre.

Gli antichi però non scoprirono i pianeti in questo modo ma fu qualcos’altro ad incuriosirli. Osservando il cielo di notte in notte vi erano alcune “stelle” alquanto strane: si muovevano rispetto alle altre.

Come detto sopra tutte le stelle ci appaiono in movimento per via dei moti della Terra ma sempre mantenendo le loro reciproche posizioni. Una manciata di queste invece si sposta di costellazione in costellazione attraversando tutta la volta celeste. Sono proprio i pianeti.

Posizione di Saturno di anno in anno

Bada bene che non sapevano nulla della loro natura di “mondi”. Erano solo puntini luminosi. Nacquero molte ipotesi nelle varie culture e la più famosa fu quella di attribuirgli identità divine, tuttavia ad occhio nudo nulla si può dire riguardo alla loro natura.

Il moto della Luna

Ne ho già parlato estesamente nel post precedente : è fondamentale avere esperienza diretta di come la Luna si muove in cielo. È poco utile studiare le fasi lunari solo in modo teorico se prima non si ha davvero idea di come e dove si veda la Luna di giorno in giorno dal luogo in cui ci troviamo.

La ricetta è semplice ed è sempre la stessa: osservare la Luna ogni giorno sempre alla stessa ora e tenere nota degli spostamenti e dei cambi di illuminazione.

3) Osservazione al telescopio

Qui davvero si aprono gli orizzonti ed è probabilmente la parte che si allinea di più con i percorsi proposti nei sussidiari e nei libri di testo.

Con le osservazioni di Galileo il cielo si è svelato agli umani in modo sorprendente e meraviglioso. Vale la pena quindi ripetere le osservazioni fatte nei punti precedenti ma questa volta con le competenze per domare uno strumento come il telescopio.

Osservazioni che ti suggerisco:

La Luna. È spettacolare: finalmente oltre ai mari si possono vedere una infinità di crateri, di montagne, di incisioni. Un vero e proprio mondo compagno della Terra nel ruotare attorno al Sole.
Una stella qualsiasi. Con grande delusione le stelle al telescopio continuano a rimanere puntiformi! Ricordi quanto detto sopra al primo punto? Le stelle sono talmente lontane da noi che nemmeno ingrandite si mostrano come sfere.
La Via Lattea. Galileo non poteva credere ai proprio occhi. Quella fascia luminosa non erano altro che stelle, una infinità di stelle che solo al telescopio si mostravano individualmente.
I pianeti. Saturno e Giove in particolare. Quei puntini luminosi che si spostano lentamente sullo sfondo delle stelle finalmente si mostrano per quello che sono: veri e propri mondi. Lontanissimi e ognuno con caratteristiche differenti.

L’osservazione attraverso un telescopio, anche amatoriale, può aiutare a raggiungere l’obiettivo soprattutto se si rispettano questi punti:

mostrare anche a occhio nudo l’oggetto puntato con lo strumento;
far capire quanto ingrandisce il telescopio puntandolo verso elementi del paesaggio circostante;
far capire quali siano le dimensioni dell’area inquadrata al telescopio;
confrontare le immagini osservate con i propri occhi con fotografie dello stesso oggetto.

Ti ricordo che ATLANTIS offre il laboratorio CIELO, cioè l’osservazione del cielo al telescopio, a partire da 68€ a gruppo in tutta Italia. Un cielo buio è sicuramente raccomandato ma è sufficiente uno slargo vicino alla vostra scuola che non abbia luci troppo vicine.

Siamo arrivati alla fine.

Come avrai notato non era mia intenzione approfondire i singoli argomenti piuttosto ci tenevo a impostare una ossatura su cui andare ad aggangiare i vari temi che vuoi trattare. Come ben sai ogni classe è diversa e il tuo lavoro è importantissimo affinchè l’insegnamento sia davvero incentrato sulle competenze!

Prima di concludere ti chiedo un favore molto importante: questo articolo condividilo su facebook e gli altri social network utilizzando i pulsanti in fondo alla pagina.