lunedì 23 marzo 2015

Eclissi parziale di sole 20/03/2015 - Osservazione e...analisi dal punto di vista matematico!

Lo scorso 20 marzo è stato un giorno davvero particolare. Una bellissima eclissi parziale di Sole si è infatti verificata in contemporanea all'arrivo dell'equinozio di primavera!
Con la mia classe terza non ho perso tempo! Ho sfruttato la rarissima ed interessantissima occasione per lavorare in classe e per osservare direttamente l'evento live (dato che si svolgeva proprio in orario scolastico).



Devo premettere che, purtroppo, con questa classe non faccio scienze, per cui non ho potuto dilungarmi più di tanto sulle spiegazioni scientifiche. Ma ho comunque svolto una lezione introduttiva, per far capire loro che cosa sarebbe accaduto e perché, e ho dato numerose indicazioni riguardo alle modalità di osservazione del sole.
Nei giorni precedenti, ho spiegato ai bambini che cosa sarebbe successo, utilizzando una palla-mondo, una pallina da tennis e una torcia. Nonostante siano abbastanza piccoli per comprendere appieno il fenomeno, ho esemplificato in maniera pratica ciò che succede normalmente e ciò che invece succede durante un'elissi, anche facendo in parte riferimento alle fasi lunari. Non ho preteso che capissero tutto, solo ho tentato di chiarire quello che stava per accadere e la loro attenzione è stata decisamente alta, perché le domande che mi hanno posto sono state molto coerenti.
Ad esempio, mi hanno domandato:
...e altre cose davvero molto interessanti.
 
Inoltre, ho speso diverso tempo a far capire loro come poter osservare il sole in totale sicurezza. I raggi del sole, infatti, sono molto pericolosi e potrebbero causare danni seri e irreversibili ai nostri occhi, fino a renderci ciechi! E' indispensabile, quindi, utilizzare delle protezioni adatte e sicure per non rischiare di farsi male.
Per osservare le eclissi si possono utilizzare due tipi di filtro piuttosto sicuri: il filtro solare che viene usato anche dai fotografi (erano in vendita degli appositi occhialini), oppure il vetrino oscurato per le maschere da saldatore. Essi sono in grado di proteggere l'occhio e far passare solamente la luce necessaria a poter osservare l'eclissi, bloccando le radiazioni pericolose.
 
 
Lastre, cd, occhiali da sole, vecchi rullini, ecc... sono tutti metodi non sicuri per la salute dell'occhio e rischiosi! Da non utilizzare!
Anche con filtri sicuri, è però importante ricordare che il disco solare non deve essere osservato per tempi troppo prolungati. Bisogna osservarlo solo per alcuni secondi, fare numerose pause tra un'osservazione e l'altra e coprire con esso tutta la superficie dell'occhio che guarda verso il Sole.
Molti bambini hanno procurato loro stessi dei vetrini da saldatore per poter osservare l'eclissi. Io ne avevo già diversi e in questo modo abbiamo potuto assistere tutti, senza lunghe attese, all'evento, in totale sicurezza.
 
Un altro modo per osservare l'eclissi in modo sicuro è l'osservazione indiretta. Utilizzare un piccolo telescopio, un binocolo o anche solo un foglio su cui praticare un buchino di 1-2 mm e posizionare un foglio bianco dall'altra parte, dove verrà proiettato il disco solare eclissato. In questo modo, tutti i bambini potranno osservare indirettamente ciò che sta accadendo in cielo, senza rischiare di rovinarsi la vista.
A livello emotivo, però, questo sistema non è la stessa cosa dell'osservazione diretta: è molto più emozionante alzare lo sguardo e vedere ciò che accade al Sole direttamente in prima persona. Ma questo rimane comunque un ottimo metodo, sicuro e a disposizione di tutti.


Dopo alcuni giorni di preparazione scientifica e psicologica, il venerdì tanto atteso è arrivato!
Ma......tutto il cielo era nuvoloso!!! :-(
 
La delusione era tanta! Anche perché quella settimana era stato bel tempo ogni giorno...eravamo proprio sfortunati!
Ci siamo recati quindi nell'aula LIM per assistere allo spettacolo in streaming, da un osservatorio in Austria. Il live era sicuramente fatto molto bene e interessante, ma...tutta un'altra cosa rispetto al poterlo vedere con i propri occhi!
 
Nonostante l'amarezza e la delusione, a un certo punto uno strano chiarore ha illuminato le nostre finestre......il sole!!!
Le nuvole sono rimaste per tutta la mattina, ma si sono improvvisamente fatte più rade e il sole è sbucato giusto giusto per farsi intravedere da noi, dietro di esse!!!
Ci siamo precipitati in giardino con i nostri filtri...a quel punto tutti i bambini sono stati presi da una grandissima emozione!!!
 



 
Ora sì che tutta la nostra preparazione aveva avuto un senso!
Le nuvole schermavano leggermente il sole, ma non abbastanza da poterlo osservare ad occhio nudo. I bambini hanno sempre utilizzato comunque il vetrino per l'osservazione e, nonostante l'eclissi fosse già in "fase avanzata" (ci siamo persi ameno la prima oretta di osservazione), i bambini hanno potuto seguire tutti i cambiamenti fino alla fine, con qualche piccola interruzione data dal cielo parzialmente nuvoloso.
 
 

Ridicolissimo è stato il fatto che i bambini, presi dall'eccitazione, continuassero a spostarsi da una parte all'altra del giardino gridando: "Qui si vede meglio!!! Qui non ci sono le nuvoleee!!!" :-D
Un'altra cosa che li ha caricati particolarmente è stato il fatto di cantare: "Forza Sole! Forza Luna! Via nuvole!!!". E più cantavano, più le nuvole sembravano veramente farsi più rade! :-D
 
Abbiamo fatto merenda in giardino, continuando le osservazioni anche durante l'intervallo. Abbiamo aspettato che la Luna si spostasse del tutto dal Sole, prima di rientrare in classe. Alcuni di loro sono rimasti con il fiato sospeso fino a che è stato possibile intravedere l'ultimo pezzettino di Luna a nascondere il cerchio del Sole.


Poiché abbiamo investito tempo e risorse in questo evento (e il non poterne riparlare in scienze mi ha davvero lasciato con l'amaro in bocca!), non volevo lasciar cadere tutto, come se fosse un'esperienza slegata totalmente da ciò che si fa in classe.
Volevo dar senso a questo evento ancora di più di quanto già non ne avesse da solo!
Ho perciò deciso di riprendere l'esperienza in classe questa mattina, per sfruttarla anche dal punto di vista matematico!
 
Ho così raccolto alcune foto scattate venerdì, alcune immagini prese dal web e un paio di rappresentazioni, per realizzare una scheda, che avremmo completato insieme in classe.
La scheda recitava più o meno così:
 
"Venerdì scorso abbiamo assistito a scuola a un rarissimo evento astronomico, davvero emozionante: un’eclissi parziale di sole.
Il cielo era nuvoloso, ma il sole è comunque apparso tra le nuvole per circa un'ora e ci ha regalato uno spettacolo bellissimo e interessante. Lo abbiamo osservato con un filtro sicuro: il vetrino oscurato da saldatore. I raggi del sole, infatti, sono molto pericolosi per gli occhi: se si fissa il sole direttamente si rischia di rimanere ciechi! Per poterlo osservare direttamente bisogna proteggersi, utilizzare filtri adatti e, in ogni caso, non fissare il sole per tempi troppo lunghi.
A causa del tempo, non siamo riusciti a seguire tutte le fasi dell’eclissi. Ecco, però, come ci sarebbe apparsa se le nuvole non ci avessero disturbato. Queste sono alcune immagini scattate da Milano da una fotografa che ha posizionato davanti all’obiettivo un filtro simile al nostro.

 
Un’eclissi di sole capita quando Terra, Luna e Sole sono perfettamente allineati tra loro, con la Luna nel mezzo. La Luna, passando davanti al Sole, lo oscura per alcuni minuti.


Ma non in tutti i luoghi del mondo è visibile l’eclissi!
In certe zone la Luna eclissa il Sole totalmente, lasciando il paesaggio addirittura al buio, come se fosse notte, per alcuni minuti.

 

In altre zone la Luna eclissa solo parzialmente il Sole, cioè lo oscura solamente in parte (è quello che abbiamo visto anche noi venerdì!).
In altre zone del mondo, invece, il fenomeno non si vede!
 
L’eclissi di venerdì scorso è stata molto importante per noi in Italia, perché il Sole, nella fase di massimo oscuramento, è stato eclissato dalla Luna per circa il 70%: più della metà del Sole è stato coperto!"
 
 
A questo punto, partivano alcune attività, corredate da allegati.
Abbiamo svolto le attività insieme, come di seguito riportato. Non tutte erano semplici, ma erano sicuramente adatte al livello della classe (terza), abituata ormai a lavorare su materiali a volte "inconsueti" e su problemi particolari simili a questi.
Ecco le attività che ho proposto.
 
"Proviamo insieme a capire qualcosa in più, dal punto di vista matematico, sulle eclissi di Sole.
1- Proviamo a disegnare sul quaderno, nel modo più accurato possibile, un'immagine dell'eclissi che abbiamo osservato venerdì. Che cosa possiamo utilizzare per riprodurre ciò che abbiamo visto?"
 
Per rispondere a questa domanda, abbiamo prima di tutto fatto una riflessione insieme: che cosa stava succedendo nel cielo venerdì, quando è avvenuta l'eclissi? La Luna passava proprio davanti al Sole e lo oscurava in parte.
Abbiamo così deciso di utilizzare delle scatoline rotonde per fare dei cerchi il più possibile perfetti, rappresentando la Luna davanti al Sole, mentre lo stava eclissando.
Ciascun bambino ha scelto di rappresentare la fase che preferiva dell'eclissi vista.




 
"2- Ecco le immagini dell'eclissi parziale di Sole, scattate a Landshut, in Germania.
A quale orario, circa, si è verificato l'oscuramento massimo del Sole?
A che ora è iniziata e a che ora si è conclusa l'eclissi?
Quanto è durata?"
 
 
L'immagine è anche scaricabile da qui (per vedere bene le fasi e gli orari, cliccate sull'immagine!).
 
Per rispondere a queste domande, abbiamo riflettuto prima di tutto sul fatto che non si potesse stabilire con certezza quale fosse tra queste l'immagine di massimo oscuramento, perciò, dato che anche la domanda chiedeva "circa", abbiamo risposto in modo approssimativo, dicendo che la fase massima si è verificata intorno alle 10.45.
I bambini hanno notato che nella prima immagine riportata il disco solare sembra essere ancora tutto intero, per cui l'eclissi deve essere iniziata intorno alle 9.38 e si deve essere conclusa alle 11.56 circa.
Per calcolare quanto è durata, abbiamo provato a fare un conto, aiutandoci con l'orologio: dalle 9.38 alle 11.38 sono passate esattamente 2 ore. Ma poi dalle 11.38 dobbiamo ancora contare quanti minuti mancano per arrivare alle 11.56, cioè 18 minuti. In totale, quindi, l'eclissi a Landshut è durata 2 ore e 18 minuti.
 
 
"3- Ecco una cartina che mostra le zone del mondo in cui è stata visibile l’eclissi parziale (in arancione la fascia in cui è stata visibile l’eclissi totale, al 100%).
 
 
Osserva le città e rispondi.
In che percentuale si è visto eclissato il Sole a Istanbul?
E a Oslo?
E a Barcellona?
E a Roma?
E a Nairobi?
Scrivi 3 città in cui l’oscuramento del Sole è stato tra il 70% e l’80%.
Scrivi 3 città in cui l’oscuramento del Sole è stato oltre l’80%.
Scrivi 3 città in cui l’eclissi di Sole non si è potuta vedere."
 
 
Per vedere bene la cartina, cliccate sulla sua immagine!
La cartina riportata è scaricabile anche da questo link. E' un po' complessa da analizzare, soprattutto perché è in inglese, ma l'ho trovata molto chiara e interessante e un ottimo spunto per lavorare in geografia-matematica-scienze-inglese, allo stesso momento!
 
Prima di tutto abbiamo cercato di capire insieme quali fossero le zone interessate dall'eclissi e cosa significassero le diverse scritte.
La zona colorata di arancione è la fascia in cui è stato possibile osservare l'eclissi totale, cioè al 100%. E' una fascia che tocca quasi interamente il mare. L'unico piccolo spazio di terraferma in quella zona sono le Isole Fær Øer e le Isole Svalbard, a nord della Norvegia, che abbiamo subito individuato e segnato sulla cartina.
 

La fascia arancione, come notato dai bambini, indica anche per quanti minuti, in ciascuna zona, il Sole è stato eclissato totalmente, cioè per quanto tempo tutto è diventato buio.
 
Poi siamo passati a rintracciare le diverse città elencate, per poter rispondere alle domande. Ogni città è stata individuata e sottolineata sulla cartina, poi abbiamo osservato la fascia a cui apparteneva, leggendo la grafica accanto. Infine abbiamo risposto così:
Istanbul 40%-50%
Oslo 90%
Barcellona 70%
Roma 60%
Nairobi 0%  Non si è vista!
 
 
Siamo poi andati ad individuare, per ciascuna fascia, alcune città riportate dalla cartina (o, ma solo in alcuni casi, che non erano riportate, ma che eravamo certi facessero parte di quella zona). Abbiamo quindi risposto:
70%-80%: Ginevra, Madrid, Monaco, Berlino, Zurigo.
>80%: Londra, Parigi, Amburgo, Isole Fær Øer, Dublino, Copenhagen.
0%: Lagos, Dubai, Mumbai, Bangkok, New York, Las Vegas.
 
 

"4- Nella tabella sono riportate le date delle prossime eclissi fino al 2030, il tipo (totale, anulare o parziale) e i luoghi in cui saranno visibili, almeno parzialmente.
 


Data Eclissi


Tipologia


Visibile in:


20 marzo 2015


Totale


Italia, Islanda, Europa, Nord Africa, Asia


13 settembre 2015


Parziale


Sud Africa, Oceano indiano, Antartide


9 marzo 2016


Totale


Asia, Australia, Pacifico


1 settembre 2016


Anulare


Africa, Oceano Indiano


26 febbraio 2017


Anulare


Sud America, Atlantico, Africa, Antartide


21 agosto 2017


Totale


Nord America, Sud America


15 febbraio 2018


Parziale


Antartide, Sud America


13 luglio 2018


Parziale


Australia


11 agosto 2018


Parziale


Europa, Asia


6 gennaio 2019


Parziale


Asia, Pacifico


2 luglio 2019


Totale


Pacifico, Sud America


26 dicembre 2019


Anulare


Asia, Australia


21 giugno 2020


Anulare


Italia, Africa, Europa, Asia


14 dicembre 2020


Totale


Pacifico, Sud America, Antartide


10 giugno 2021


Anulare


Italia, Nord America, Asia, Europa


4 dicembre 2021


Totale


Sud Africa, Antartide, Atlantico


30 aprile 2022


Parziale


Pacifico, Sud America


25 ottobre 2022


Parziale


Italia, Europa, Africa, Asia


20 aprile 2023


Ibrida


Asia, India, Australia


14 ottobre 2023


Anulare


Americhe


8 aprile 2024


Totale


Nord America, America Centrale


2 ottobre 2024


Anulare


Pacifico, Sud America


29 marzo 2025


Parziale


Italia, Africa, Europa, Russia


21 settembre 2025


Parziale


Pacifico, Nuova Zelanda, Antartide


17 febbraio 2026


Anulare


Argentina, Cile, Sud Africa, Antartide


12 agosto 2026


Totale


Italia, Africa, Nord America, Europa


6 febbraio 2027


Anulare


Sud Africa, Sud America, Antartide


2 agosto 2027


Totale


Italia, Africa, Europa, Asia


26 gennaio 2028


Anulare


Italia, Americhe, Europa, Nord Africa


22 luglio 2028


Totale


Asia, India, Australia, Nuova Zelanda


14 gennaio 2029


Parziale


Nord America, America Centrale


12 giugno 2029


Parziale


Antartide, Scandinavia, Alaska, Asia


11 luglio 2029


Parziale


Cile, Argentina


5 dicembre 2029


Parziale


Argentina, Cile, Antartide


1 giugno 2030


Anulare


Italia, Europa, Asia, Antartide


25 novembre 2030


Totale


Sud Africa, India, Australia, Antartide

 
Quanti anni passeranno prima di poter rivedere una nuova eclissi solare in Italia?
In quali anni si verificheranno eclissi solari visibili anche dall’Italia?
Quando sarà la prossima eclissi solare totale?
In quali luoghi del mondo si potrà osservare?
All’incirca, quante eclissi solari si verificano all’anno, nel mondo?
Sono quindi fenomeni rari o facili da osservare?"
 
Per rispondere a quest'ultimo problema, abbiamo prima dovuto capire che cos'è un'eclissi totale, un'eclissi anulare e un'eclissi parziale.
Ho spiegato che, a seconda della posizione della Luna tra Terra e Sole, si possono verificare due condizioni principali:
  1. la Luna è in una posizione tale da riuscire a coprire totalmente il disco solare (la grandezza della Luna appare quasi esattamente identica a quella del Sole);
  2. la Luna è in una posizione tale da apparire, vista dalla Terra, leggermente più piccola del Sole e quindi, durante il passaggio davanti ad esso, non riesce a coprirlo totalmente, ma lascia un piccolo "anello" attorno a sé.
Nel primo caso, si ha un'eclissi totale: la Luna eclissa tutto il disco solare e si crea un particolare fenomeno: rimane visibile soltanto la corona solare, cioè la parte che circonda l'atmosfera del sole (come ho detto ai bambini, la zona da cui partono i "raggi").


Nel secondo caso, invece, il Sole appare più grande della Luna ed essa, passando davanti, forma una specie di anello tutto intorno (per questo si chiama anulare!).


Ciascuna di queste due tipologie di eclissi, si può osservare in maniera completa soltanto in alcune zone del mondo (in altre si osserva solo parzialmente, in altre ancora non si può vedere, ad esempio dove in quel momento è notte!).

Infine, si parla di eclissi parziale, quando si verifica un'eclissi che è impossibile da osservare in maniera completa! In nessuna zona del mondo si può vedere l'eclissi totale o anulare, solo in alcune zone si riesce a vedere il sole oscurato parzialmente.

Con i bambini, abbiamo provato a disegnare le tre tipologie di eclissi ed in seguito, osservando la tabella, abbiamo risposto alle domande elencate.


 
 
Abbiamo evidenziato nella tabella tutte le volte che appariva la scritta "Italia", poi abbiamo risposto:
La prossima eclissi visibile dall'Italia sarà nel 2020, tra 5 anni.
Le successive saranno nel: 2021, 2022, 2025, 2026, 2027, 2028 e 2030.
La prossima eclissi solare totale sarà il 9 marzo 2016, ma sarà visibile soltanto in Asia, Australia e nell'Oceano Pacifico.
 
Per rispondere alla domanda successiva, abbiamo semplicemente fatto una "media" degli eventi che si verificano ogni anno. Li abbiamo contati e abbiamo detto:
Ogni anno nel mondo si verificano circa 2 eclissi solari. Non sono eventi così rari, ma sono difficili da osservare perché ogni volta si verificano in luoghi diversi del mondo, anche molto lontani. Se volessimo vederle tutte, dovremmo continuamente spostarci e viaggiare! Inoltre, se il tempo è brutto, può anche essere impossibile assistere a un'eclissi di Sole!
 
Ogni bambino ha poi fatto le proprie considerazioni rispetto alle date delle eclissi future. Abbiamo anche visionato il sito http://www.timeanddate.com/eclipse/list-solar.html per individuare meglio le zone, le date, gli orari e le simulazioni grafiche di ciò che si vedrà nel punto di massimo oscuramento di ciascuna eclissi. Il sito è davvero un'ottima risorsa e, nonostante sia in inglese, è davvero chiaro e di facile consultazione!
I bambini sono rimasti entusiasti di tutta l'esperienza e dell'argomento.
 
 
 
Questo lavoro, piuttosto lungo e impegnativo, ma estremamente interessante, ha coinvolto i bambini molto da vicino, ha permesso di dare senso alle attività svolte, contestualizzandole all'interno delle discipline scolastiche, ha fornito ai bambini strumenti di vario genere e la capacità di interpretare immagini, schemi e grafici (anche complessi, ma supportati dal lavoro svolto insieme), ha fornito nuove conoscenze e anche un minimo di competenze di base che hanno dovuto mettere in pratica per portare a termine tutto il lavoro...ma soprattutto li ha interessati, li ha resi curiosi, ha legato la loro esperienza a una riflessione più ampia, scaturita proprio dalle loro domande.
 
Credo che ogni esperienza che si svolge in classe debba avere un significato, debba essere contestualizzata e legata alle altre per far capire ai bambini che le discipline non sono settori a compartimenti stagni, ma sono semplicemente modi diversi di interpretare i fenomeni della realtà da punti di vista differenti e specifici.
Credo che in questo modo la matematica, la scienza, la geografia...e tutto il resto che a questo argomento è stato connesso, possano apparire più piacevoli, divertenti, curiosi agli occhi dei bambini.
Credo che lavorare su un argomento a 360° (argomento interessante e "impellente", come questo evento importante accaduto proprio nei giorni di scuola) possa aiutare i bambini ad essere più consapevoli di ciò che si fa a scuola e più interessati ad approfondire le proprie esperienze, anche autonomamente.
 
 
Questa eclissi è stata una bella occasione per creare nuove occasioni, insomma! :-)


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