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materiale di studio
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Dalla Terra all’Universo: Le fasi lunari nella scuola secondaria inferiore

Le fasi della luna

Dopo aver demolito l'idea che le fasi lunari fossero causate dall'ombra della Terra, gli studenti si sono posti il problema di come potessero accadere i fenomeni di eclisse. Hanno concluso che l'unico modo fosse che il piano orbitale della Luna fosse inclinato rispetto al piano dell'eclittica in modo che i tre corpi celesti avessero la possibilità di trovarsi allineati qualche volta. Tuttavia, rimaneva ancora un problema nel modello interpretativo: gli studenti non riuscivano a capire perché le eclissi erano così rare ed avvenivano in modo irregolare.

Investigare il problema in maniera profonda non sarebbe stato possibile. L'interpretazione necessita almeno dell'introduzione del moto orbitale della Terra e gli studenti non avevano ancora abbastanza conoscenze fenomenologiche per comprende profondamente il cambiamento del punto di vista, da quello locale a quello eliocentrico. Nonostante ciò, abbiamo introdotto una possibile spiegazione in termini di variazione della posizione relativa di Terra e Sole rispetto al piano orbitale della Luna. Abbiamo proposto di rappresentare il ciclo lunare usando il modello della palla ancora quattro volte. In tutte le rappresentazioni, l'inclinazione del piano orbitale della Luna e la posizione dello studente-Terra erano tenuti fissi, mentre la posizione del Sole veniva cambiata da una parete all'altra. Orientando correttamente la parte gialla del modello palla, lo studente-Terra poteva vedere il cambiamento delle fasi lunari rispetto al cambiamento della posizione della parete-Sole anche se la posizione della Luna nella sua traiettoria rimaneva la stessa.

 

Per comprendere il motivo per cui gli studenti vedevano sempre gli stessi dettagli della superficie lunare, abbiamo introdotto un altro modello: una palla grigia con una metà che mostra i particolari più evidenti osservati nelle immagini della Luna. Lo studente-Luna è stato invitato a muoversi intorno allo studente-Terra orientando il modello in modo che questi vedesse variare i particolari visibili come nella sequenza delle immagini della Luna. Anche se il modello usato non teneva in considerazione l'illuminazione del Sole, gli alunni sono stati in grado di visualizzare la parte del modello illuminata associando la fase della Luna alla sua posizione lungo la traiettoria.

 

la luna nelle diverse fasi rappresentata con la palla  di polistirolo metà nera e metà gialla

La luna nelle diverse fasi rappresentata con la palla di polistirolo metà nera e metà gialla

 

Gli studenti hanno concluso che la Luna deve ruotare su se stessa con un periodo uguale a quello orbitale.

La sperimentazione del percorso nella preparazione dei docenti in formazione ha permesso di migliorare il modello introducendo una semisfera nera con dimensioni poco maggiori della palla grigia in cui questa può essere inserita. Orientando la semisfera nera in modo corretto rispetto alla posizione del Sole, la parte non-illuminata della Luna può essere facilmente visualizzata ed i dettagli della superficie lunare osservabili mostrati.

 

 


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