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Astronomia in 3D: Una passeggiata nel Sistema Solare

Una proposta didattica per l'insegnamento dell'astronomia utilizzando modelli 3D in Realtà  Virtuale o Realtà  Aumentata.

Aggiornato il 6 Febbraio 2024

Descrizione breve

Ci sono tante strade che portano alla conoscenza dell’Universo che ci circonda. Al giorno d’oggi quella forse più amata dai giovani passa attraverso brevi video e modelli 3D interattivi. In questa scheda illustriamo un esempio di approccio multimediale all’esplorazione del Sistema Solare, per imparare cos’è la corona solare, come si è formata la Luna e di cosa sono fatti gli anelli di Saturno. Sia l’esplorazione dei temi come anche le verifiche dell’apprendimento – tanto necessarie per la didattica – saranno un viaggio fantastico in Realtà  Aumentata e Virtuale.

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Uno screen shot dell’attività  didattica. Crediti: Laura Leonardi

Obiettivi

L’obiettivo principale di questa attività  è quello di provare nuove metodologie e tecniche d’insegnamento, quindi ci rivolgiamo sopratutto agli insegnanti. A valutare l’efficacia dell’approccio proposto saranno comunque gli studenti. Alla fine della prova, mandateci i vostri feedback.

Obiettivi educativi

L’Universo e – nel suo piccolo – il Sistema Solare sono “ambienti” ricchissimi di cose da vedere, da imparare e di cui meravigliarsi. Se un’immagine vale mille parole, un modello tridimensionale navigabile quante cose ci potrà  dire? Se volete saperne di più sulla struttura del Sole, sulla nascita della Luna e sugli anelli di Saturno, basta che partiate con noi in questo viaggio d’esplorazione.

Valutazione

La valutazione avviene attraverso test con domande a risposta multipla, ma inserite anche loro in un contesto tridimensionale interattivo, visualizzabile su schermo, telefono cellulare o anche tramite sistemi di visualizzazione in 3D.

Materiali

Step 1

Video introduttivi su Youtube, propedeutici all’attività , che introducono tre temi:
Cos’è la corona delle stelle di tipo solare?
Come si è formato il sistema Terra-Luna ?
Di cosa sono fatti gli Anelli di Saturno?

Step 2

Modelli 3D interattivi da esplorare, con descrizione in inglese, su Sketchfab:
The inhomogeneous corona of the Sun
Protoplanet collision afterglows
What are Saturn’s rings made of?

Step 3

Test di verifica in Realtà  Virtuale su CoSpaces

Informazioni preliminari

Tutte le attività  sono fruibili da PC, LIM o da dispositivi mobili come smartphone o tablet in modalità  di Realtà  Aumentata (vedi immagine in evidenza). I modelli su Sketchfab e il test di verifica su CoSpaces sono visualizzabili anche in Realta’ Virtuale tramite appositi visori in 3D, se disponibili.

Descrizione completa

Il Sistema Solare comprende diversi “corpi celesti”, tra i quali una stella centrale, asteroidi, pianeti e satelliti. Di ognuno di questi abbiamo un’idea di come siano fatti e qual è stata la loro storia evolutiva. Il Sole ad esempio, potrebbe apparire come una palla omogenea, ma in realtà  ha una struttura interna e qualcosa che gli astronomi chiamano “atmosfera esterna”, comune a molte altre stelle di tipo solare. Il Sistema Solare ha un’età  di circa 4 miliardi e mezzo di anni e non è stato sempre lo stesso: la Luna probabilmente è “nata” qualche centinaio di milioni di anni  dopo la Terra e i bellissimi anelli di Saturno si sono anch’essi formati durante un lasso di tempo relativamente lungo.
Per visualizzare il Sistema Solare e imparare qualcosa di più su di esso, possiamo creare dei modelli “navigabili” in Realtà  Virtuale, come quelli del Progetto 3DMAP-VR realizzati da Salvatore Orlando (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) su Sketchfab, una piattaforma in rete, accessibile da tutti. Nella sezione “The art of astrophysical phenomena” sono presentati diversi modelli, tra i quali ne abbiamo selezionato tre che vi invitiamo a esplorare.

Iniziamo!

Dopo una breve introduzione del contesto scientifico per ciascuno dei tre temi (struttura del Sole, formazione della Luna, pianeti del Sistema Solare con anelli), l’insegnante mostra il relativo video alla classe e poi invita gli studenti ad esplorare autonomamente i modelli 3D tramite PC individuali (se disponibili in aula informatica) oppure tramite smartphone o tablet.
I modelli consentono di vedere i vari corpi celesti da diversi punti di vista, girandogli attorno, in visione panoramica o ingrandendo i dettagli. Si tratta di descrizioni grafiche relativamente semplificate, ma che contengono un grande numero di elementi che rispecchiano la nostra conoscenza scientifica più attuale, oggi. Sul sito Sketchfab è disponibile una descrizione in inglese, che potrebbe essere utile anche per imparare la terminologia scientifica in questa lingua. I video su Youtube visti in precedenza spiegano tutto in italiano comunque.

La Corona Solare

VISUALIZZA IL MODELLO 3D

La formazione della Luna

VISUALIZZA IL MODELLO 3D

Gli anelli di Saturno

VISUALIZZA IL MODELLO 3D

Verifica

Al termine, per verificare quello che hanno imparato, agli studenti viene richiesto di visitate una simulazione in 3D del Sistema Solare su CoSpaces, interagire con il Sole e ogni pianeta del Sistema Solare per visualizzare delle schede descrittive, e rispondete infine a una serie di quesiti a risposta multipla.

Test di verifica Edu InafQRL’attività  su CoSpaces può essere fruita in tre modi: da PC, in Realtà  Aumentata e in Realtà  Virtuale. Per aprire l’attività  sul proprio personal computer cliccare qui. Se invece si desidera esplorare la simulazione in maniera più “immersiva” e coinvolgente, potete inquadrare il codice QR qui a sinistra con la fotocamera del vostro dispositivo mobile, smartphone o tablet.

IMG_3272Una volta premuto il pulsante “riproduci”, troverete in basso a destra una serie di simboli che vi consentiranno di scegliere la modalità  di visualizzazione. Se volete provare la sensazione di “tenere il Sistema Solare tra le mani”, cliccate su “visualizza in AR”. Se invece possedete un visore per la Realtà  Virtuale da integrare al vostro cellulare o al PC, cliccate su “visualizzazione in VR”. Infine, se non volete rispondere alle domande, ma semplicemente godere della simulazione, cliccare su “accendi il giroscopio”.

Approcci alternativi

Una modalità  alternativa di apprendimento potrebbe prevedere come primo passo l’esplorazione individuale o di gruppo dei modelli, per sollecitare la curiosità  e l’interesse degli studenti, seguita dalla visione dei video esplicativi.

Prerequisiti

Le attività  sono fruibili da studenti di scuola secondaria di I e II grado, dopo una breve introduzione al contesto astronomico del Sistema Solare, come previsto dal curriculum scolastico.

Riferimenti al curriculum scolastico

Livello scolastico Materia Argomento
Scuola secondaria I e II grado Scienze, Fisica, Lingua inglese Sistema Solare

Informazioni aggiuntive

I modelli su Sketchfab sono fruibili gratuitamente, senza necessità  di scaricarli (opzione per sviluppatori, a pagamento). CoSpaces è un software di esplorazione di ambienti in 3D, pensato proprio come strumento molto versatile di supporto alla didattica. L’applicazione per smartphone è gratuita, cosi’ come il software per PC  offerto agli istituti scolastici richiedendo una licenza education.

Conclusioni

Siamo sempre alla ricerca di strumenti e sviluppiamo attività  adatte per coinvolgere i più giovani alla scoperta della scienza. Per comprendere l’efficacia del nostro lavoro, abbiamo bisogno di feedback. Dunque, vi preghiamo di compilare il seguente questionario di gradimento (durata 5 minuti). Grazie.

Bibliografia

Ringraziamenti

Si ringrazia Salvatore Orlando, primo ricercatore presso INAF Osservatorio Astronomico di Palermo per la realizzazione dei modelli 3D e i video tratti dalla serie “12 domande sull’universo”.