Insegnare l'astronomia

Parlare di ambiente con l’astronomia

In occasione dell'Earth Day 2025, vi proponiamo una raccolta di attività didattiche sulla Terra e temi come il riscaldamento globale e l'inquinamento luminoso
Nasa Apollo8 Dec24 Earthrise
La Terra vista sorgere dall’equipaggio dell’Apollo 8, in orbita attorno alla Luna (Pubblico Dominio)
L’Earth Day, letteralmente il giorno della Terra, è una giornata in cui si celebra il pianeta Terra e la salvaguardia dell’ambiente.
L’idea di proporre una giornata di questo tipo venne avanzata per la prima volta dall’attivista John McConnell nel 1969, in occasione della conferenza UNESCO presso San Francisco. In quell’occasione McConnell propose il 21 marzo del 1970, primo giorno di primavera, come data per le celebrazioni.
Nel frattempo il senatore degli Stati Uniti Gaylord Nelson propose una giornata nazionale con lo stesso scopo, fissata per il 22 aprile del 1970. A suggerirgli di avanzare quella proposta furono la copertura mediatica dovuta allo sversamento di petrolio al largo di Santa Barbara e l’incendio del fiume Cuyahoga all’inizio del 1969. La coscienza ambientale negli Stati Uniti, però, era cresciuta nel corso del decennio grazie prima al libro Primavera silenziosa del 1962 di Rachel Carson e poi grazie alla foto della NASA Earthrise del 1968 che mostrava la Terra vista dalla Luna in tutta la sua fragilità.
Earthday1970 Walt Kelly Pogo
Il poster di Walt Kelly per l’Earth Day del 1970
Così il primo Earht Day, il cui nome venne suggerito dallo scrittore Julian Koenig venne celebrato il 22 aprile del 1970: organizzato dall’attivista Denis Hayes, venne lanciato grazie a un manifesto disegnato dal fumettista Walt Kelly, che utilizzò il suo amatissimo personaggio, Pogo.
Soltanto a partire dal 1990, sempre grazie a Hayes, l’Earth Day iniziò ad avere un respiro internazionale, coinvolgendo 141 nazioni in tutto il pianeta.
Se in quelle prime edizioni le problematiche più importanti da affrontare erano legate all’inquinamento, come anche ben mostrato dal poster di Kelly, oggi la tematica più urgente è, invece, quella del riscaldamento globale, fenomeno che, come ben mostrato ne La fisica del cambiamento climatico di Lawrence Krauss, è strettamente connesso con l’emissione di anidride carbonica e quindi con l’inquinamento atmosferico.
Come abbiamo visto nella recensione di quel volume, l’astronomia, intesa come un moderno approccio multidisciplinare che studia non solo l’universo, ma anche i pianeti, ha fornito diversi contributi per comprendere il problema, anche solo banalmente grazie ai dati satellitari: d’altra parte il primo satellite meteorologico fu il Vanguard 2, lanciato proprio dagli Stati Uniti il 17 febbraio del 1959.
Per cui non deve stupire la presenza su astroEDU di diverse attività didattiche progettate proprio per comprendere il clima della Terra e, quindi, il fenomeno dei cambiamenti climatici e del riscaldamento globale.

Scopri il clima della Terra

Clima Terra Palloncino Astroedu
Il materiale per realizzare l’attività Scopri il clima terrestre con un palloncino

Per poter affrontare il problema con consapevolezza è necessario, innanzitutto, comprendere come funziona il clima sul nostro pianeta. In questo caso ci viene in aiuto Scopri il clima terrestre con un palloncino, attività progettata in Ghana per le scuole primarie e secondarie di primo grado in cui studentesse e studenti sono invitati a riprodurre sulla superficie di un palloncino le zone climatiche presenti sulla superficie del nostro pianeta.
Restando a questo livello scolastico, con Clima continentale e clima oceanico, in cui, anche grazie a dei semplici esperimenti, si cerca di spiegare le differenze climatiche tra la superficie terrestre e quella oceanica.
Valleys deep and mountains high, dedicata alle scuole secondarie, si concentra sulle misurazioni di altitudine ottenute grazie ai radar, strumenti utilizzati dai satelliti in orbita bassa non solo per eseguire questo genere di misurazioni, ma anche per il rilevamento dei dati relativi ai cambiamenti climatici e per monitorare eventuali catastrofi. L’attività permette di simulare la raccolta di dati di questo genere per poi realizzare la mappa di un paesaggio nascosto all’interno di una scatola. Uno degli obiettivi è anche quello di comprendere come queste misure di altitudine possono fornire indicazioni utili nella comprensione del funzionamento del clima del nostro pianeta.
Chiudiamo questa sezione con The Climate in numbers and graphs che, in pratica, permette a studentesse e studenti di calarsi, anche se con gli elementi introduttivi della materia, nei panni dei climatologi. L’attività, infatti, introduce il concetto di temperatura media, con il quale si andranno a confrontare anche dal punto di vista matematico, per poi effettuare delle misure vere e proprie, per poi arrivare a produrre un grafico vero e proprio, con l’obiettivo di discuterlo alla conclusione della raccolta dei dati.

Mondo d’acqua

Water In Acid And Back
Varie fasi dell’esperimento Transforming water into acid… and back

Poco più del 70% della superficie del nostro pianeta è coperta d’acqua. Oceans as a heat reservoir, attività dedicata alle scuole secondarie, permette di come gli oceani sono in grado di "catturare" e conservare il calore in maniera più efficiente della terra, riuscendo, anche solo in parte, a mitigare gli effetti del riscaldamento globale.
L’aumento della temperatura delle acque, però, si porta dietro anche altri problemi, come per esempio le ondate di calore che negli ultimi decenni hanno decimato le barriere coralline sparse in tutto il mondo. Questo effetto, però, sembra sia stato aiutato anche da un altro importante fenomeno, anch’esso connesso con l’aumento delle temperature: l’acidificazione dell’acqua. Ed è proprio dedicato a questo fenomeno l’attività Transforming water into acid… and back, sempre dedicato alle scuole secondarie, ma indubbiamente più semplice da portare a termine rispetto a Oceans as a heat reservoir.
Le due attività, quindi, combinate insieme, permettono di far comprendere a studentesse e studenti il fragile equilibrio ambientale su cui si poggia il nostro pianeta.

Studiare l’atmosfera

Schema Circolazione Atmosfera Terra
Circolazione globale dell’atmosfera terrestre – via commons (versione del 19 gennaio 2013)

Un altro aspetto del nostro pianeta da comprendere è, forse, uno di quelli che diamo maggiormente per scontato: l’aria che respiriamo. A tal proposito Indagare sull’atmosfera – l’aria occupa spazio e Palloni effervescenti, entrambe dedicate alle scuole primarie, sono delle ottime attività per iniziare a comprendere meglio come funziona lo strato di atmosfera che ci circonda.
Mentre la prima attività si concentra soprattutto su caratteristiche legate al movimento all’interno dell’aria, la seconda si concentra sul ruolo importante che riveste l’anidride carbonica sulla Terra.
Per le secondarie, invece, The intertropical convergence zone ha l’obiettivo di illustrare come il Sole influenza la circolazione dell’aria a livello globale e come influisce sulle zone tropicali e subtropicali viste nelle attività raccontate nella prima parte. Per rendersi conto di queste influenze, studentesse e studenti realizzano alcuni piccoli esperimenti, e vengono successivamente spinti ad applicare i risultati all’atmosfera globale, rendendosi conto di come questi fenomeni influenzano il clima, e in particolare l’innalzamento delle temperature medie, a livello globale.

Inquinamento luminoso

Lettore Magnitudine
Il lettore di magnitudine fai da te

Nonostante non sia connesso con il problema del riscaldamento globale, un ultimo problema, che comunque riveste una certa importanza ambientale, sia su noi stessi sia sulla vita degli animali con cui condividiamo la Terra, è quello dell’inquinamento luminoso. Le attività presenti su astroEDU sono dedicate un po’ a tutti gli ordini scolastici e si svolgono sia attraverso piccoli esperimenti, sia attraverso tool online, come nel caso di Globe at Night Activity Guide, utili per selezionare la costellazione da osservare e determinarne la posizione.
Altro strumento molto utile in questo genere di attività è indubbiamente Stellarium, utilizzato in How many stars can you see at night?, dove studentesse e studenti dovranno costruire un piccolo spettrometro e quindi cercare di capire quali sono le cause dell’inquinamento luminoso.
In luogo dello spettrometro, però, si può optare per la costruzione di… Lettori di Magnitudine: l’inquinamento luminoso e le stelle, che sebbene di primo acchito sembri un’attività per le primarie o al più le secondarie di primo grado, è comunque un utile strumento anche per le secondarie di secondo grado.

Protecting Earth
Immagine generata con NightCafe

Si conclude, così, questo piccolo percorso attraverso le attività dedicate alla Terra presenti su astroEDU e che, in qualche modo, ha lo scopo di mostrare come l’astronomia sia una disciplina che ci permette di comprendere meglio anche l’ambiente che ci circonda, e non solo l’universo.
All’elenco, in effetti, mancherebbe l’attività all’interno della serie dei Pianeti tattili, che però ho escluso visto che ne abbiamo discusso in un articolo dedicato a tutta la serie, che è ancora in corso di pubblicazione.
Ovviamente l’invito è quello di proporre una o più delle attività qui presentate nelle vostre classi, senza lasciarvi limitare dal fatto che molte di esse sono ancora in inglese. Con la redazione italiana stiamo cercando di tradurle un po’ alla volta. In ogni caso segnalateci attraverso e-mail e/o social le attività di questo elenco che riuscirete a introdurre nelle vostre usuali attività didattiche.

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Scritto da

Gianluigi Filippelli Gianluigi Filippelli

Ha conseguito laurea e dottorato in fisica presso l'Università  della Calabria. Tra i suoi interessi, la divulgazione della scienza (fisica e matematica), attraverso i due blog DropSea (in italiano) e Doc Madhattan (in inglese). Collabora da diversi anni al portale di critica fumettistica Lo Spazio Bianco, dove si occupa, tra gli altri argomenti, di fumetto disneyano, supereroistico e ovviamente scientifico. Last but not least, è wikipediano.

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