Laboratori di Astronomia e Astrofisica nelle scuole tramite risorse e servizi ICT

La riforma della scuola secondaria superiore ha introdotto nel curriculum la fisica moderna e la conoscenza dell’Universo è indicata tra gli obiettivi di apprendimento. L’astronomia ha rappresentato storicamente un crocevia tra matematica, fisica, chimica e filosofia della scienza, e nel ‘900 l’astrofisica ha fornito un banco di prova per la meccanica quantistica e la teoria della relatività. In questo contesto, è necessario sviluppare e condividere con gli insegnanti materiali, percorsi storico-scientifici e attività laboratoriali di astronomia e astrofisica che si inseriscano nel curricolo verticale scolastico. D’altra parte tali risorse non sono facilmente disponibili tramite i classici libri di testo, mentre c’è una sovrabbondanza di materiali disponibili in rete, ma manca spesso un’adeguata validazione del loro rigore scientifico e dell’utilità didattica. I recenti sviluppi delle Information and Communication Technologies consentono oggi un allargamento dell’offerta formativa, sia dal punto di vista dei contenuti (astronomia e astrofisica), sia delle metodologie (attività laboratoriali interattive tramite strumentazione a controllo remoto), sia della fruibilità geografica e logistica (scuole relativamente lontane dalle sedi di Istituti di Ricerca e Università). Sede: INAF – Osservatorio Astronomico di Padova e Palazzo del Bo
Periodo: 9 – 12 settembre 2017
Sede di svolgimento:
Osservatorio Astronomico di Padova
Vicolo Osservatorio 5 – 35122 – PADOVA
Palazzo del Bo
Via 8 Febbraio, 2 – 35122 Padova
Come iscriversi: I docenti interessati si iscriveranno tramite la piattaforma SOFIA, dove il corso è identificato con il codice n.1758.
Oltre all’iscrizione sulla piattaforma si pregano i docenti di compilare una scheda di partecipazione (scaricare) da inviare a scuolasait@astropa.inaf.it.
Chiusura iscrizioni: 1 settembre.
Numero massimo di docenti: 40, ammessi in base alla priorità di iscrizione.
Indicazioni logistiche:
Indicazioni per raggiungere l’Osservatorio Astronomico di Padova
La scuola è residenziale. Non è prevista tassa d’iscrizione e il vitto è a carico degli organizzatori, mentre il viaggio e il pernottamento sono a carico dei partecipanti. Mappa degli alberghi nelle vicinanze dell’Osservatorio (formato pdf)

Obiettivi

Il Corso di Formazione qui presentato vuole fornire ai partecipanti un’occasione di incontro tra insegnanti della scuola media superiore e astronomi professionisti impegnati da anni in attività di didattica e divulgazione, allo scopo di sviluppare alcuni percorsi didattici con le risorse disponibili tramite la piattaforma edu.inaf.it.
Gli obiettivi comprendono:

  • Approfondire i temi previsti dalla Indicazioni Nazionali, per riflettere sulle possibili scelte che il docente può effettuare.
  • Consolidare e sviluppare conoscenze e competenze disciplinari relative all’insegnamento dell’astrofisica.
  • Promuovere competenze metodologiche per l’utilizzo di nuove tecnologie.
  • Elaborare ed interpretare dati, anche, mediante l’uso di tecnologie innovative.
  • Affrontare lo studio dell’astrofisica in una prospettiva sistematica, storica e critica.
  • Conoscenza delle principali tecniche di indagine nei diversi ambiti di ricerca.
  • Favorire collegamenti tra Scuola, Università, Istituti di ricerca

Competenze

Utilizzare l’astronomia e l’astrofisica per un maggior coinvolgimento degli studenti nello studio delle discipline scientifiche, mediante la progettazione di percorsi formativi interdisciplinari da inserire all’interno dei Piani dell’Offerta Formativa.
Sviluppare percorsi per l’insegnamento della fisica, non come fatto puramente tecnico, ma come una ricerca, che comprende osservazioni, esperimenti e teorie, portate avanti con metodo scientifico, e che comporta immancabilmente interazioni tra scienza, tecnologia, ambiente e società.
Comprendere e saper trasferire nel curricolo verticale lo sviluppo delle conoscenze di astronomia e astrofisica, evidenziandone le caratteristiche di fattore unificante della cultura e di stimolo al rinnovamento didattico.
Sviluppare capacità didattiche per gestire la progressione degli apprendimenti con tempi e modalità adeguati al livello di scolarizzazione degli alunni.
Ideazione, sviluppo e pianificazione di percorsi didattici innovativi con un approccio laboratoriale, possibilmente fondendo approcci formali e non formali.

Programma

Verranno sviluppati i seguenti tre percorsi didattici:

  • la nascita e lo sviluppo della spettroscopia, dalla seconda rivoluzione industriale ai giorni nostri, in vista delle celebrazioni per il bicentenario della nascita di Padre Angelo Secchi (1818), gesuita reggiano a cui si devono i primi studi per la classificazione spettrale delle stelle;
  • l’universo come laboratorio, dall’osservazione alla deduzione di fenomeni fisici, tramite l’analisi matematica di dati ottenuti in diretta utilizzando telescopi e antenne radio a controllo remoto, facenti parte della rete INAF-IRNET (Italian Remote Network of Educational Telescopes);
  • progetti di ricerca internazionali, tecnologie del prossimo futuro per l’osservazione dell’Universo e ricadute industriali nella vita di tutti i giorni, tramite la presentazione dei progetti ELT (Extremely Large Telescope), SKA (Square Kilometer Array) e CTA (Cherenkov Telescope Array). Il programma del corso si concluderà con la partecipazione alla sessione plenaria di apertura del Congresso Nazionale della Società Astronomica Italiana (SAIt).

Modalità di verifica finale:
Tutti i gruppi di lavoro al termine delle attività verranno chiamati a presentare al resto dei partecipanti le proposte di percorsi didattici sviluppati e a compilare un questionario individuale che verrà valutato successivamente.
Relatori:
Direttore del corso: Antonio Maggio
Docenti/relatori: S. Bardelli, G. Iafrate, A. Maggio, S. Varano, G. Valentini, A. Wolter
Facilitatori: A. Angeletti, A. Misiano, S. Sandrelli

Programma dettagliato

Sabato

15:00 – 19:00
A. Maggio: Introduzione al PERCORSO 1 – Storia della spettroscopia, da Newton ai giorni nostri, passando per Angelo Secchi
S. Bardelli: Basi concettuali, strumenti e applicazioni di spettroscopia
G. Valentini: Introduzione al PERCORSO 2 – Tecnologia, Informatica e Matematica per osservazioni astronomiche e analisi dati
G. Iafrate e S. Varano: Osservare l’Universo dalla scuola

Domenica

9:00 – 13:00
A. Wolter: Introduzione al PERCORSO 3 – Astronomia del futuro: nuove visioni dell’Universo restando coi piedi per Terra
S. Sandrelli: Astronomia del futuro: Missioni spaziali, verso l’Infinito e oltre
Formazione dei gruppi di lavoro
15:00 – 18:00
Attività di laboratorio tramite edu.inaf.it e IRNET:
S. Varano: osservazioni radioastronomiche con SmaRT
G. Valentini, G. Iafrate: osservazioni con telescopi ottici a controllo remoto (simulazioni e dati d’archivio del Virtual Observatory)
G. Andreuzzi: collegamento Skype con il Telescopio Nazionale Galileo
21:00 – 22:00
Spettacolo al Planetario di Padova

Lunedì

9:00 – 13:00
Gruppi di lavoro – attività in rete
15:00 – 18:00
Gruppi di lavoro – attività in rete

Martedì

9:00 – 11:00
Verifica finale e presentazione dei lavori di gruppo
11:00 – 13:00
Congresso Nazionale SAIt, Palazzo del Bo
M. Tutatto: L’astrofisica a Padova oggi e domani
V. Zanini: Storia dell’Astronomia Patavina