Come cambiano le ombre

Attività sull'osservazione della posizione del Sole nel cielo e sulle ombre

Aggiornato il 20 Novembre 2023

Al centro di questa attività dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, l’osservazione della posizione del Sole nel cielo e gli effetti di questi moti sulle ombre e il loro spostamento durante la giornata.

Descrizione breve

Questa attività vuole introdurre all’osservazione della posizione del Sole nel cielo. Dapprima si esaminano gli effetti, ovvero le ombre di vari corpi ed il loro spostamento durante la giornata; in particolare si cerca di far comprendere come l’ombra proiettata da un oggetto sia strettamente dipendente da questo, non un’entità indipendente, e che si possono avere tante ombre quante sono le fonti di luce (di intensità simile). Solo in seguito si passa alla causa, alla posizione apparente del Sole ed al suo mutare nel tempo.

Obiettivi

Questa attività si propone di far acquisire gli elementi fondamentali sulla formazione delle ombre, introdurre il Sole come sorgente di luce ma anche come “produttore” di ombre, introdurre il concetto di ombra e penombra.

Valutazione

Si veda la scheda allegata per una verifica formale dell’apprendimento. Prestate particolare attenzione al fatto che le ombre siano disegnate unite ai corpi che le proiettano (si è osservato che molto spesso i bambini/e disegnano le ombre come entità indipendenti dal corpo che le proietta). Far notare cosa succede davvero nella realtà e far notare che si possono avere ombre staccate dall’oggetto se e solo se questo non appoggia sulla stessa superficie sulla quale l’ombra viene proiettata. (fate notare l’ombra di un bambino mentre sta saltando a piedi uniti sul posto).

Materiali

Lampade di intensità diversa
Quaderni e matite
Oggetti trasparenti e opachi

Prerequisiti

Questa attività è dedicata ad alunni/e della scuola primaria. Si danno per note alcune informazioni basilari sulla forma del Sole e il suo ruolo di fonte di luce.

Descrizione completa

Osservazione durante tutto l’arco della giornata (10 minuti ogni ora, dalle 8.30 alle 16.30). Far notare e discutere con la classe come alcuni oggetti abbiano l’ombra (quelli investiti dalla luce solare, o di una lampada) ed altri no (quelli non investiti dalla luce proveniente direttamente dalla fonte);
scegliere tre differenti oggetti che proiettano ombra, prestate particolare attenzione nello sceglierli di forme ben diverse in modo che proiettino ombre di forme ben distinte; esaminare le caratteristiche dell’ombra riproducendo oggetto e relativa ombra nella scheda allegata.
Osservare le ombre degli stessi oggetti in momenti diversi, almeno tre volte nella stessa giornata e riportarne il disegno sulla scheda magari delineandone il contorno con colore diverso;
acquisiti i dati, discutere tenendo le schede di rilevazione sotto gli occhi: invitare la classe ad indicare e descrivere con i vocaboli corretti la posizione le posizioni, rispetto all’osservatore, della fonte di luce e degli oggetti;
individuare un altro oggetto e invitare i bambini/e a dedurre quale sarà la posizione della sua ombra rispetto a noi, rispetto all’oggetto e rispetto alla sorgente di luce;
ripetere tutte le osservazioni e i rilievi precedenti sostituendo al Sole più lampade di intensità diversa (ev. schermare le finestre) e far prestare particolare attenzione alle ombre prodotte dagli oggetti. Compilare una nuova serie di schede.
Tenete le schede di rilevazione sotto gli occhi, invitate i bambini/e ad indicare la posizione degli oggetti rispetto alla sorgente di luce.
Consolidamento concettuale: ogni persona ha sempre e solo un’ombra? cosa serve per averne più di una? chiedere, anche come compito a casa, di osservare la propria ombra e scrivere o disegnare ciò che vedono, in modo che il discorso possa proseguire anche nei giorni successivi. Invitateli esplicitamente a disegnare le condizioni in cui è presente più di un’ombra.
Giocare con le ombre cinesi è sicuramente un’attività di consolidamento efficace.

Informazioni aggiuntive

Questa attività vuole introdurre concetti assai rilevanti in fisica, come la diffrazione (relativa ai fenomeni che riguardano i bordi degli oggetti che producono ombra) e la riflessione, che rendono necessaria una estrema attenzione alla metodologia adottata. Non viene introdotto il modello di propagazione rettilinea della luce perchè i ragazzi a questa età non sono ancora in grado di comprendere che cosa è un “modello” e quindi si rischia l’introduzione di concezioni erronee nei bambini/e.

Conclusioni

àˆ opportuno sintetizzare le esperienze proposte in questa attività attraverso un elaborato collettivo come un cartellone recante una serie di disegni e una verbalizzazione semplice ma quanto più possibile completa del legame tra posizione-lunghezza dell’ombra e posizione del Sole.