Gli autori presentano un percorso pluridisciplinare sulla luce, costruito con una profonda e impegnativa condivisione del lavoro, nel rispetto delle caratteristiche di metodo delle diverse discipline. A partire dall’osservazione, condivisa e partecipata, di fenomeni naturali presenti nell’esperienza quotidiana, hanno guidato gli studenti a realizzare esperimenti di ottica per osservare e descrivere in un ambiente controllato i fenomeni che erano stati osservati, interpretandoli anche con il linguaggio della geometria. Il lavoro è stato arricchito dall’attività di progettazione e realizzazione di strumenti, significativi anche dal punto di vista storico: un «fare» che richiede «conoscenze» per acquisire «nuove conoscenze».
Il percorso sulla luce è iniziato alla fine dell’anno scolastico 2020-2021, quando abbiamo chiesto ai ragazzi di prestare attenzione ed eventualmente fotografare, nel corso delle vacanze estive 2021, situazioni in cui la luce è protagonista, come ombre, riflessione di paesaggi o di oggetti sull’acqua o su specchi, colori del cielo, arcobaleni… Abbiamo inoltre chiesto loro di scegliere un effetto della luce che avesse suscitato in modo particolare il loro interesse o la loro curiosità, e di descriverlo, senza però darne una spiegazione.
Al rientro a scuola dopo la pausa estiva, le fotografie, le osservazioni e le descrizioni dei ragazzi sono state condivise; con la nostra guida i ragazzi hanno riconosciuto gli aspetti comuni presenti nelle fotografie, hanno individuato alcuni fenomeni e hanno formulato domande.
A conclusione di questa fase del lavoro, abbiamo concentrato la nostra attenzione sui seguenti fenomeni: la luce si propaga in modo rettilineo; la luce si riflette; la luce cambia direzione nel passaggio da un mezzo trasparente a un altro, cioè si rifrange; la luce bianca si scompone in componenti di diverso colore; il cielo, azzurro durante il giorno, assume colorazioni differenti soprattutto all’alba e al tramonto.
Lo studio di questi fenomeni e la risposta alle domande nate dalla loro osservazione hanno orientato il lavoro di Scienze durante i primi mesi dell’anno scolastico. Nelle diverse fasi del percorso durante le ore di Tecnologia i ragazzi hanno progettato e realizzato molti degli strumenti e degli apparati che sono stati utilizzati per le attività sperimentali.
A questo link è presente la documentazione fotografica delle attività svolte nel laboratorio di Tecnologia.
La luce si propaga per raggi: ombre e camera oscura
Alcune fotografie raccolte dai ragazzi durante l’estate riportavano immagini delle zone d’ombra e di luce che si formano in diverse situazioni.
In laboratorio quindi abbiamo preso in considerazione la formazione delle ombre che si proiettano su uno schermo quando un oggetto opaco viene illuminato da una sorgente puntiforme e, successivamente, da una sorgente estesa. In particolare, abbiamo osservato e confrontato le ombre proiettate su una parete, prima illuminando un ostacolo con la luce di una piccola torcia LED e poi illuminando lo stesso ostacolo con la luce emessa dallo schermo di un iPad.
Per spiegare la formazione dell’ombra e della penombra abbiamo messo in evidenza il fatto che, come si può osservare per esempio quando la luce solare filtra tra le nuvole o tra i rami di un bosco, è ragionevole pensare che la luce si propaghi in linea retta; in altri termini che sia ragionevole adottare il modello dei raggi di luce.
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Giacomo Bella (Insegnante di Matematica e Scienze),
Nicola De Bei (Insegnante di Tecnologia),
Chiara Mazzeo (Insegnante di Matematica e Scienze)
presso la Scuola Secondaria di Primo Grado “A. Mandelli” di Milano.
L’attività descritta è stata svolta nelle classi terze durante l’anno scolastico 2021-2022 ed è stata condivisa nel Gruppo di Ricerca di Scienze «Educare Insegnando» promosso dall’Associazione “Il rischio educativo” e coordinato da Maria Elisa Bergamaschini e Maria Cristina Speciani)
