PROPOSTE

SEZIONE 1: DIMENSIONE DELLA STRUTTURA

🔴 Studio del Sistema Solare (caratteristiche generali dei pianeti e dei loro

movimenti), la fascia di Kuiper e gli asteroidi, la scelta della forma dell'ellissoide.

Tipo di attività: attività in laboratorio di informatica (spiegazione delle caratteristiche della struttura e dei movimenti dei pianeti mediante l'osservazione e l'interazione con il modellino virtuale su GeoGebra, attività di disegno dei pianeti e della struttura sia

manualmente sia con l’utilizzo di software) o in classe con l'utilizzo di una LIM.

🟡 Caratteristiche della struttura (volume, dimensioni, area superficiale...),

orbite dei pianeti e leggi di Keplero, fondamenti dell'utilizzo di Geogebra, le distanze

nell’universo (unità astronomica, anno luce...).

Tipo di attività: attività in laboratorio di informatica (interazione con il modellino virtuale e sperimentazione con le funzioni base di geogebra (coordinate cartesiane, grafico di rette e parabole, punto su oggetto...)) o in classe con l'utilizzo di una LIM, lezione STEM.

🟢Calcolo goniometrico di base, riguardo alle definizioni di seno e coseno e le relazioni che hanno con l’angolo di una retta posta sul piano cartesiano.

Tipo di attività: si possono proporre dei compiti di realtà intesi come calcolo di punti sulle orbite dei pianeti in base alla loro inclinazione sul piano del Sole, oppure su quello della Terra, in modo da introdurre i primi concetti di astronomia come le coordinate

astronomiche degli corpi celesti nel cielo. Lezione STEM.

🔵 Caratteristiche della struttura (volume, semiassi, area superficiale...),

l'ellissoide, l'ellisse, funzioni seno e coseno, rappresentazione per mezzo di calcolatrici

grafiche di ellisse (calcolatrice 2D) ed ellissoide (calcolatrice 3D), sperimentazione con le variabili dell’equazione dell’ellisse e dell’ellissoide.

Tipo di attività: attività in laboratorio di informatica e/o in classe con l’utilizzo di una LIM, lezione STEM.

SEZIONE 2: REALIZZAZIONE

🔴 Argomenti: accenno al concetto di formula e formula inversa, con l’applicazione delle operazioni aritmetiche (addizione, sottrazione, divisione, moltiplicazione, potenza...).

Calcolo percentuale e del rispettivo aumento di un dato nel corso del tempo.

Tipo di attività: Attività laboratoriale di ricerca sui grafici della popolazione mondiale,

della quale calcolare, ad esempio, la percentuale maschile o femminile, o la percentuale rappresentata dalla popolazione Italiana.

🟡Argomenti: definizione di proporzione (e di proporzionalità), sue applicazioni e

risoluzione. Calcolo percentuale e del rispettivo aumento di un dato nel corso del tempo.

Tipo di attività: si possono proporre compiti di realtà sul tema, partendo per esempio

dall’idea di calcolare gli aspetti costruttivi di un ipotetico palazzo confrontandolo con un palazzo già esistente, integrando quindi al compito di realtà un’attività di ricerca al

computer da condurre per esempio in laboratorio di informatica, anche a gruppi.

🟢Argomenti: applicazione dei concetti di proporzionalità diretta e inversa per la

formulazione e la derivazione di formule e costanti; l’energia, il lavoro e la potenza.

Tipo di attività: attività di approfondimento della proporzionalità diretta e inversa di

variabili e incognite all’interno delle formule, tramite l’interpretazione grafica al computer di funzioni, con l’ausilio di programmi come GeoGebra, utile a prendere confidenza con gli strumenti matematici e stimolare la curiosità e la proattività degli alunni. Lezione STEM.

🔵Argomenti: logaritmi, funzioni logaritmiche, funzioni esponenziali, scala di Kardašëv, basilari valutazioni economiche, logistiche, di realizzabilità e di approvvigionamento di risorse per la costruzione (in questo caso) di una struttura complessa.

Tipo di attività: approfondimento e analisi dell’applicazione in vari campi delle scale

logaritmiche ed esponenziali, come, in questo caso, nello studio del grado di civiltà di altre specie intelligenti nell’Universo. In un contesto di attività STEM, si arriva quindi a sfruttare un argomento prettamente matematico in maniera trasversale, trasformandolo anche in un compito di realtà utilizzabile come attività laboratoriale al computer tramite la realizzazione di grafici con GeoGebra o Excel (come nel caso dell’aumento annuo della popolazione mondiale).

SEZIONE 3: PRESSURIZZAZIONE DELLA STRUTTURA

🔴 Argomenti: gli stati della materia, la temperatura, la pressione, la massa, il volume, gli elementi chimici nell’Universo, le nebulose.

Tipo di attività: attività sperimentali e di laboratorio sulle caratteristiche dei gas (con

esempi pratici come i palloncini), presentazione delle nebulose attraverso immagini tratte dal Web o filmati didattici.

🟡Argomenti: gli elementi chimici dell’elio e dell’idrogeno, la densità, rapporto tra

distanza dal Sole e temperatura superficiale dei pianeti.

Tipo di attività: attività in laboratorio di scienze sulle proprietà e il comportamento dei

gas, attività sperimentali sulla densità dei gas/liquidi e sulle altre proprietà dei fluidi citate precedentemente (temperatura, pressione, volume...).

🟢Argomenti: l’equazione dei gas reali, la quantità di sostanza e la massa molare.

Tipo di attività: proposte di problemi di realtà in cui applicare, anche con derivazione di formule inverse o con deduzioni logiche, l’equazione dei gas reali e unire le conoscenze di carattere prettamente fisico a quelle inerenti alla natura chimica dei gas.

🔵Argomenti: caratteristiche dei gas nobili, reattività (e infiammabilità) dei gas, la

reazione di elettrolisi, relazione tra densità, temperatura, pressione e volume

nell’equazione di gas reali, trasformazioni isoterme, isobare e isocore, loro grafici e

sperimentazioni.

Tipo di attività: esperimento dell’elettrolisi in laboratorio di chimica, e delle trasformazioni dei gas nel laboratorio di fisica.

SEZIONE 4 VOLUME E TEMPI DI ASCOLTO

🔴 Argomenti: trasmissione dei suoni. Cenni al volume (livello di intensità sonora) e alla relazione tra calorie, energia e corpo umano.

Tipo di attività: approfondimenti nell’ambito delle discipline STEAM: in questa sezione viene messo particolarmente in evidenza il rapporto tra fisica, matematica e musica. Sono consigliate attività di gruppo e di ricerca per comprendere il legame tra l’alimentazione (e quindi il fabbisogno calorico dell’essere umano, sul quale gli studenti possono fare semplici calcoli manuali definendo, per esempio, le calorie fornite da vari alimenti, dopo aver chiarito il concetto di caloria) e l’attività quotidiana di un individuo, e nel caso particolare del nostro progetto, di un musicista.

🟡Argomenti: propagazione del suono nei vari mezzi possibili, definizione di onda sonora e valutazioni sulla velocità di propagazione al variare della natura del gas in cui il suono viaggia.

Tipo di attività: compito di realtà che ipotizzi di dover calcolare il tempo necessario

all’invio di onde sonore verso altri pianeti

🟢Argomenti: definizione di dB, concetto di intensità sonora.

Tipo di attività: approfondimento sulla relazione tra intensità sonora, potenza ed energia, facendo anche riferimento al lato delle discipline STEAM che è collegato alla musica e all’emissione da parte di varie sorgenti, come gli strumenti musicali, di onde sonore

🔵Argomenti: l’intensità sonora e la velocità di propagazione del suono nel gas.

Tipo di attività: attività laboratoriale che preveda l’utilizzo di programmi come Excel, per calcolare, per esempio, i tempi necessari alla propagazione di un suono in un ambiente della grandezza del sistema solare, immaginando di variare le condizioni dell’ambiente interno alla struttura (natura del gas, temperatura...)

SEZIONE 5 EFFETTI COLLATERALI 

🔴 Questa sezione riguarda argomenti che difficilmente potrebbero essere approfonditi in una scuola elementare, ma può rappresentare comunque un’occasione di riflessione e stimolo al pensiero critico, per avvicinare anche gli alunni più giovani al metodo scientifico e ad alcuni dei concetti basilari del mondo della fisica con l’aiuto di un insegnante, tra i quali le onde sonore e l’attrito.

🟡Argomenti: velocità di propagazione del suono, introduzione al concetto di velocità

media.

Tipo di attività: compito di realtà con consegna riguardante il calcolo del tempo

necessario alla trasmissione del suono, risulta quindi una possibilità di fondere delle

metodologie di ragionamento basate sulla matematica ad uno scenario di natura fisica

come la trasmissione del suono.

🟢Argomenti: moto rettilineo, attrito/resistenza dell’aria.

Tipo di attività: proposte di problemi di ragionamento simili a quelli delle gare di fisica o matematica, in cui sia richiesta conoscenza del funzionamento del moto rettilineo,

uniforme e uniformemente accelerato (con l’applicazione, per esempio, dell’attrito).

Insieme agli argomenti riguardanti il triennio, questa sezione è spendibile come attività laboratoriale su foglio Excel per la compilazione di una scheda su un ipotetico moto decelerato dei pianeti.

🔵Argomenti: leggi sulla gravitazione, accelerazione gravitazionale, applicazione della

costante di Gravitazione Universale.

Tipo di attività: Insieme agli argomenti riguardanti il biennio, questa sezione è spendibile come attività laboratoriale su foglio Excel per la compilazione di una scheda su un ipotetico moto decelerato dei pianeti, che di conseguenza risulta un’interessante attività di applicazione delle formule a scenari fuori dal comune.

SEZIONE 6: CRITICITA'

🔴 Argomenti: in riferimento al punto B: caratteristiche dell’atmosfera terrestre, esigenze

respiratorie del corpo umano e valutazione degli effetti collaterali che ha la mancanza di

ossigeno, l’esposizione a radiazioni e a temperature estreme.

Tipo di attività: attività laboratoriale di studio del corpo umano e di ricerca sulle soluzioni

di protezione maggiormente diffuse tra i programmi spaziali. Valutazioni di compiti di realtà

per la sopravvivenza nello spazio con l’uso di bombole per la respirazione.

🟡Argomenti: in riferimento ai punti C-D: concetti base della propagazione del calore e

dei rischi a cui sono esposti gli astronauti nello spazio.

Tipo di attività: lezione partecipata di ragionamento collettivo sulle proprietà e qualità di

trasmissione del calore eventualmente con l’uso della LIM, alla quale, ce ne fosse la

possibilità, si può aggiungere un’attività di tipo laboratoriale sfruttando (sotto l’attenta

supervisione dell’insegnante), ad esempio, un accendino e degli oggetti in materiali

conduttori, come il metallo, per far apprendere agli alunni le differenze di propagazione del

calore in base al materiale.

🟢Argomenti: moto circolare uniforme, forza centrifuga, forza di attrazione gravitazionale,

meccanismi di trasmissione del calore

Tipo di attività: utilizzo dello strumento informatico GeoGebra per la rappresentazione di

una circonferenza sulla quale applicare le formule del moto circolare uniforme e fare

previsioni.

🔵Argomenti: limiti

Tipo di attività: attività laboratoriale di utilizzo del foglio di calcolo per la creazione di

grafici che permettano la visualizzazione di funzioni che sfruttano il concetto di limite