I moti apparenti del cielo notturno: la modellizzazione come metodo di indagine per i bambini nella scuola primaria

The content of my research thesis is the sky apparent movements during the night. Even if this scope is interesting, it is little analysed from researchers. The study target is to verify the functionality of an active didactics, which uses the modelling as the first working method to investigate apparent motions of the stars, in primary school. The hypothesis is to verify if the functioning of a learning by doing method in which the modelling is the first working method in primary school is better than a frontal teaching in order to study the apparent celestial movement during the night. The study starts with a detailed review of theoretical works about the sky, its celestial bodies and its apparent motions; then the causes which generates these motions are defined. The analysis continuous focusing on stars and constellations that stars draw in the celestial sphere, reasoning on stars movements at our latitudes; in the end it pauses on the Polar Star presence, circumpolar constellations and their motions. In the second chapter, the research reflects on the working method of the teacher in class and also on the importance of the knowledge about students’ presuppositions and mental models; this knowledge is really important for teachers when they have to project learning activities. Adults’ misconceptions in astrophysics and their influence on the develop of students’ misconceptions, are also reported. Eventually the study talks about the importance of developing an active form of didactics, which allows students the co-building of learning through real experiences of examined phenomena. For this reason, modelling is essential, in order to visualize something which may be impossible to see at school. Lastly, in the third chapter it has been reported the didactic experimentation done with 19 students of a primary school in a peripheral district of Asti. They were about 10 or 11 years old and they had already studied the constellations, their motions across night sky and the their causes through traditional didactic methods.

La ricerca di tesi da me condotta, si sviluppa all’interno di un ambito della didattica della fisica ancora poco analizzato dalla ricerca, seppur particolarmente interessante: i moti apparenti del cielo notturno. Lo studio, infatti, si pone l’obiettivo di verificare la funzionalità di una didattica attiva, che utilizzi come metodo di lavoro primario la modellizzazione, nell’indagine dei moti apparenti delle stelle alla scuola primaria. L’ipotesi si basa, dunque, sulla verifica della funzionalità che la somministrazione di un’unità di apprendimento di tipo laboratoriale, che utilizza come metodo di indagine primario la modellizzazione nello studio dei moti apparenti delle stelle, ha nella comprensione di tali movimenti, molto più di una didattica di tipo tradizionale. La ricerca si snoda, a partire da una rassegna dettagliata sugli studi teorici che si sono occupati del cielo e dei principali corpi celesti che lo popolano, unitamente ai movimenti apparenti che li caratterizzano; in seguito, si definiscono le cause che generano tali moti. L’analisi procede poi focalizzandosi, in particolare, sulle stelle e sulle costellazioni che le stelle disegnano sulla volta celeste, ragionando sul movimento che queste ultime sembrano compiere alle nostre latitudini, soffermandosi, in ultima istanza, sulla presenza della Stella Polare, delle costellazioni circumpolari, e dei movimenti che le caratterizzano. Nel secondo capitolo invece ho riflettuto sulla modalità di lavoro in aula da parte del docente, sull’importanza che per quest’ultimo devono avere, nella progettazione delle attività didattiche, le presupposizioni e i modelli mentali, con cui gli alunni fanno il loro ingresso in classe. Segue poi la trattazione delle misconcezioni che gli adulti possiedono in tale ambito, sottolineando la loro influenza nello sviluppo delle conoscenze inadeguate degli allievi. In ultimo, si riflette sull’importanza di sviluppare una didattica attiva, che consenta agli alunni di co-costruire le loro conoscenze, tramite l’esperienza concreta dei fenomeni indagati. A tale proposito, l’uso della modellizzazione per visualizzare ciò che non sarebbe visibile altrimenti, o che comunque sarebbe complesso da osservare all’interno dell’ambiente scolastico, risulta fondamentale. Nel terzo capitolo, infine, è stata riportata la sperimentazione didattica effettuata con i 19 alunni di età compresa tra i 10 e gli 11 anni, di una scuola primaria ubicata in un quartiere periferico della città di Asti. Gli studenti avevano già precedentemente affrontato il tema delle costellazioni, dei loro movimenti apparenti nel cielo notturno e delle loro rispettive cause, attraverso una didattica di tipo tradizionale.