Linearis
Da Associazione Astrofili di Piombino.
L.IN.E.A.RI.S. Laboratorio Interdisciplinare per l'Educazione all’Astronomia ed alla Ricerca Scientifica
Responsabile: Alessandro Rosselli, PhD _ linearis@astropiombino.org
In anni recenti molti studi hanno evidenziato un allarmante declino dell’interesse dei giovani europei per studi scientifici chiave. Nonostante siano state attivate molte azioni che hanno tentato di invertire la tendenza, i segnali positivi sono ancora modesti. Se non verranno realizzate azioni più efficaci la qualità della ricerca, la capacità di innovazione a lungo termine e la competitività del sistema Europa nel mercato globale saranno sottoposte ad un rischio crescente.
E’ ampiamente riconosciuto che l’origine del declino di interesse tra i giovani per le scienze è fondato largamente nel modo in cui la scienza viene raccontata nella scuola; pertanto sarà qui che dovranno essere intraprese le principali azioni.
In questo contesto, mentre la comunità educativa è d’accordo sul fatto che le pratiche pedagogiche basate sul metodo IBSE (Inquiry-Based Science Education) sono più efficaci, la realtà effettiva dell’insegnamento in classe nei paesi europei vede il permanere di metodi deduttivi tradizionali, con rari ed casuali inserimenti di attività educative non formali.
Il rapporto “Science Education NOW: a renewed Pedagogy for the furure of Europe”, (pdf) a cura del Directorate-General for Research della Commissione Europea, edito nel 2007, affronta il problema e fornisce le opportune linee guida per attuare la attesa inversione di tendenza.
L'educazione all'Astronomia
Non v’è dubbio che l’astronomia, in quanto scienza dotata di grande fascinazione, sia forse quella che più di tutte può tentare l’impresa di invertire la tendenza al declino dell’interesse dei giovani per la scienza. L'astronomia, per le complesse questioni sull'universo che induce, permette di sviluppare il pensiero razionale e lo spirito critico, incoraggia l'osservazione ed il ragionamento induttivo-ipotetico-deduttivo e favorisce la critica al pensiero magico. Al di là delle riflessioni che suggerisce, direttamente legate alla matematica, alla meccanica celeste o alla fisica, l'astronomia permette di avere dei riferimenti e di lavorare sullo spazio, il tempo ed il nostro posto nell'universo; permette anche di correlare la storia delle scienze e delle tecniche, di dibattere delle implicazioni della conquista spaziale, delle condizioni necessarie per lo sviluppo della vita ed anche dei miti e leggende che tutte le civiltà hanno proiettato nei cieli. Permette, altresì, di combinare continuamente esperienza fisica e virtualità mediante l’uso delle tecniche digitali di elaborazione e di comunicazione della informazione. È dunque un formidabile supporto per la educazione informale.
Oggi, grazie alle moderne tecnologie digitali è possibile rendere molto accattivante lo studio delle scienze astronomiche, coinvolgendo proprio quei mezzi che godono di un grande interesse presso le giovani generazioni, come il computer ed internet. Linearis, organismo della AAP, Associazione Astrofili di Piombino, propone proprio di combinare contenuti culturali e tecnologie dell’informazione, offrendo alle scuole di ogni ordine e grado la possibilità di effettuare vere e proprie attività di ricerca sperimentale utilizzando l’Osservatorio di Punta Falcone, combinando le attrezzature presenti nella specola con le infinite risorse che la rete globale mette a disposizione dei ricercatori, degli studenti e dei semplici curiosi del cielo.
La Commissione Europea
Le azioni pilota condotte a livello di spazio europeo dimostrano che il supporto della comunità locale e delle CSO (Organizzazioni della Società Civile come le Associazioni Astrofili riconosciute) (Pollen) può essere strumentale, non solo per accelerare il cambiamento, ma anche per arricchire le nuove tecniche pedagogiche sviluppate. La Commissione Europea raccomanda la partecipazione di tutti i soggetti portatori di interesse, incluso le scuole, le CSO, le organizzazioni degli insegnanti e dei genitori, le università, gli istituti di ricerca, i musei delle scienze, aziende ed autorità locali, poiché il ruolo specifico di ogni soggetto all’interno del nuovo spazio della educazione scientifica rappresenta un fattore chiave per il successo della iniziativa.
PROGETTO DIDATTICO "Piccoli Astronomi crescono: esperienze di astronomia sperimentale con il Telescopio Digitale".
La proposta progettuale, presentata ufficialmente al finanziamento della Provincia di Livorno e della Fondazione Cassa di Risparmi di Livorno, prevede l’avvio di una strumentazione evoluta denominata “Telescopio Digitale”: questo è uno strumento di osservazione di medie dimensioni dotato di una serie di dispositivi di acquisizione selettiva di immagini astronomiche (diametro 250/300 mm, rilevatore CCD, filtri LRGB, Halfa, OIII, SII, sistema di puntamento attivo) interamente pilotato e gestito attraverso il computer. Ogni operazione di puntamento dell’oggetto, guida automatica, filtraggio selettivo delle bande spettrali, registrazione dell’immagine e la sua successiva elaborazione digitale, vengono effettuate direttamente dalla consolle dell’osservatorio, senza alcun intervento manuale sulla strumentazione. Quello che fino a pochi anni fa costituiva una tecnologia esclusiva per l’astronomia professionale è divenuto un sistema alla portata amatoriale e la AAP ora intende realizzarlo e porlo a disposizione della cittadinanza e delle scuole del territorio. Grazie all’elevato livello tecnologico delle apparecchiature, il Telescopio Digitale è in grado di fornire prestazioni notevoli sia dal punto di vista scientifico che didattico. Per pilotare il Telescopio Digitale vengono utilizzati una serie di software dedicati che permettono di effettuare ogni operazione, compresa la programmazione delle osservazioni, la loro registrazione in formati utili all’interscambio via internet, ed il confronto con la documentazione scientifica che gli osservatori professionali mettono a disposizione su internet. Il Telescopio Digitale offre la possibilità di condurre osservazioni astronomiche sia diurne (Sole e pianeti principali), che notturne. L’osservazione del Sole viene effettuata con un telescopio dedicato che utilizza un filtro H, a banda stretta, che consente la visione diretta della cromosfera e delle protuberanze solari. Un secondo elemento di qualità è rappresentato dalla profonda pluriennale esperienza del personale della AAP nel campo della divulgazione delle scienze astronomiche, in grado di soddisfare sia le esigenze del pubblico generico come delle scuole di primo e secondo grado.
Esperienze osservative proposte
Per quanto detto , Linearis, in linea con le proprie finalità di supporto al mondo della scuola, propone agli insegnanti ed agli studenti di partecipare in prima persona ad affascinanti esperienze di ricerca astronomica sul campo con il Telescopio Digitale, utilizzando il metodo scientifico e il ragionamento logico-induttivo secondo il metodo IBSE, come auspicato dalla Commissione Europea. Le esperienze saranno effettuate secondo un protocollo concordato tra i partner e lo staff di Linearis.
Tra le tematiche adatte ad una utenza generica o alle scuole secondarie di primo grado si possono evidenziare:
- Il paesaggio lunare e le sue sorprese
- La danza della Luna: le librazioni orbitali
- La struttura irrequieta della atmosfera solare
- Mondi di ghiaccio: le comete
- Asteroidi pericolosi: i NEO
- I moti apparenti dei pianeti
- La nostra Galassia: la Via Lattea ed i Sacchi di Carbone
- I colori dell’Universo: viaggio dentro la Via Lattea
- Oltre la Via Lattea: viaggio ai confini del Cosmo
Per l’ultimo triennio delle scuole di secondo grado possono essere affrontati temi più specialistici, con la possibilità di effettuare tesine per l’esame di maturità e piccole ricerche dai risultati pubblicabili:
- Piccoli e veloci: misurare le posizioni di asteroidi e comete, contribuendo al tracciamento della loro orbita
- Modificazioni di una cometa nel passaggio al perielio
- Misure di parallasse e la distanza degli astri
- Soli irrequieti: il fantastico mondo delle stelle variabili
- Mondi lontani: l’osservazione dei pianeti di altre stelle
- La distanza delle nebulose con le stelle Cefeidi
Lo staff di Linearis, di concerto con il corpo docente che aderirà alle iniziative e la consulenza di ricercatori astronomi, elaborerà un piano osservativo che terrà conto delle esigenze dei partner e sia in grado di garantire il raggiungimento di risultati pedagogicamente utili e documentabili.
E’ di fondamentale importanza che l’esperienza osservativa con il Telescopio Digitale venga condotta dalla classe, con il coordinamento dell’insegnante di riferimento ed il supporto completo dello staff di Linearis, che coadiuverà quest’ultimo in tutte le fasi in cui si svolge l’esperienza sperimentale, dalla sua pianificazione, alla elaborazione dei dati ed alla successiva interpretazione dei risultati. Le immagini verranno acquisite in tempo reale dagli studenti, che provvederanno poi ad elaborarle e ad effettuare confronti con quanto disponibile nelle risorse web: in questo modo verranno coinvolti strumenti e conoscenze interdisciplinari e multiculturali; basti pensare al fatto che la maggior parte dei software utilizzati e delle risorse web in campo scientifico sono disponibili prevalentemente in lingua inglese. Lo Staff di Linearis si renderà, altresì, disponibile ad effettuare incontri presso la scuola per meglio preparare l’esperienza di studio. Grazie al Telescopio Digitale, gli studenti potranno esperire, in prima persona ed in modo integrato, importanti aspetti delle tante discipline scientifiche affrontate a scuola, come matematica, fisica, chimica, geologia, con la differenza che qui saranno essi stessi protagonisti di una esperienza di ricerca scientifica reale, non più solo destinatari di una comunicazione formale di tipo frontale. L’auspicio è quello di suscitare l’interesse dei giovani allievi per gli studi scientifici, facilitando un esito favorevole nella comprensione dei meccanismi e degli argomenti trattati, altrimenti sfuggenti o gravati dalle deformazioni del “senso comune”.
La formazione degli insegnanti
La formazione degli insegnanti è uno dei punti forti del progetto “Piccoli Astronomi crescono”, ed è finalizzata a sperimentare la metodologia IBSE per l’insegnamento della scienza astronomica e ad approfondire gli argomenti trattati nel laboratorio osservativo. Sono previsti tre incontri formativi nei tre anni di sviluppo del progetto. Gli incontri di formazione sono anche momenti fondamentali per instaurare, tra gli insegnanti ed i volontari dello staff di Linearis, un rapporto di collaborazione e dialogo che è alla base del progetto stesso. In tali incontri saranno coinvolti ricercatori ed astronomi provenienti dalla Università di Firenze e dal Museo di Storia Naturale del Mediterraneo. Verrà altresì fornito al corpo docente anche un kit contenente materiali digitali che consentono agli insegnanti di progettare e svolgere attività autonome in classe.
Gli stakeholder
Nel progetto saranno coinvolti sia esponenti del mondo della ricerca astronomica professionale che astronomi non professionisti esperti. Essi collaboreranno con lo staff di Linearis alla realizzazione delle esperienze osservative sperimentali ed alla comunicazione scientifica. Le attività svolte nel progetto saranno infine discusse nel merito e nel metodo in occasione di un incontro di studio di importanza almeno provinciale, da organizzare con la collaborazione del Museo di Storia Naturale del Mediterraneo e la partecipazione dei coordinatori didattici degli istituti scolastici coinvolti e dei soggetti portatori di interesse.
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