Leggere il Cielo

Prendi le Stelle nella Rete!
Didattica e divulgazione dell'astronomia via Internet

Leopoldo Benacchio

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Planetario virtuale

La parte più originale dell'intero lavoro è rappresentata dal Planetario Virtuale, un sito interamente dedicato alla didattica dell'astronomia, realizzato in collaborazione con Telecom Italia nell'ambito del progetto "Padova Città Digitale". Si tratta di un corso interattivo per studenti delle scuole medie inferiori e superiori; è composto di 27 moduli didattici, nei quali vengono affrontati gli argomenti principali dell'astronomia, a partire dai più semplici (la Terra, la gravità) fino ai più complessi (evoluzione stellare e cosmologia).

Lo scopo del Planetario Virtuale non è solo di fornire all'utente le basi dell'astronomia, ma anche di familiarizzarlo con l'uso della Rete, inizialmente all'interno di un percorso guidato nel quale non corra il rischio di disperdersi troppo, come spesso succede al navigatore Web. In Rete è infatti disponibile una gran quantità di siti astronomici: molti hanno un contenuto interessante e qualificato, ma troppo complesso e spesso in lingua inglese; altri si limitano a raccogliere testi ed immagini senza alcun percorso o disegno complessivo. L'utente inesperto può essere disorientato e non riuscire a trovare quello che cerca, a comprenderlo e interpretarlo, mancandogli talvolta una conoscenza di base dei fenomeni astronomici. L'astronomia può essere usata con efficacia per introdurre l'utente alla Rete, in particolare un ragazzo: questa scienza infatti, più di altre, esercita una forte attrazione sui giovani. Inoltre, le immagini sono una caratteristica centrale della ricerca astronomica, quindi l'astronomia si presta alla trattazione multimediale.

Il corso può essere svolto in classe in modo guidato da un insegnante, all'interno di un ciclo di lezioni, oppure può essere utilizzato da chiunque in autoapprendimento. Alla fine del percorso didattico, lo studente/utente sarà in grado non solo di navigare, ma anche di cercare in rete il materiale che gli interessa.

Particolarmente importante, ed a suo modo rivoluzionaria rispetto all'insegnamento tradizionale, è la possibilità per lo studente di stabilire da solo il proprio ritmo di apprendimento attraverso il materiale proposto, e di sperimentare in tempo reale i concetti appresi per mezzo di materiale interattivo: test, simulazioni, osservazioni astronomiche virtuali. Questa possibilità, ancora tutta da esplorare, è forse la più interessante particolarità dell'applicazione del Web all'insegnamento, in quanto comporta anche un cambiamento nel ruolo dell'insegnante. Per quanto riguarda gli insegnanti, bisogna rilevare che spesso non sono pienamente consapevoli delle potenzialità offerte dalla Rete, ed i manuali che vengono usati generalmente sono poveri di materiali utili per le attività pratiche.

I concetti sviluppati nei moduli didattici spaziano da quelli più semplici e vicini all'esperienza comune, via via fino ai più complessi. Vi troviamo: la forma della Terra e il suo moto; la forza di gravità e le sue leggi; i fenomeni periodici, le orbite; le leggi del moto planetario; il Sistema Solare; la luce come un'onda, le proprietà della radiazione, le relazione lunghezza d'onda-colore e lunghezza d'onda-energia; il Sole come stella; le stelle e le loro proprietà: luminosità, colore, massa, temperatura, distanza; evoluzione delle stelle in funzione della loro massa; moto e aggregazione delle stelle della nostra Galassia; la Via Lattea; le galassie: tipi morfologici, massa, distanza, moto ed evoluzione; aggregazione delle galassie su diverse scale; l'Universo: proprietà ed evoluzione passata, presente e futura. Questa gerarchia di concetti individua nel sito un percorso seriale attraverso il quale lo studente può muoversi da un livello al successivo. Al termine di ogni livello, all'utente viene fornita una password con la quale, nella sua successiva visita al Planetario Virtuale, può accedere direttamente al livello al quale aveva abbandonato la lettura.

Il sito è stato realizzato con particolare attenzione non solo ai contenuti, ma anche al linguaggio, alle immagini e al metodo didattico; i concetti vengono presentati secondo un ordine gerarchico, nel quale ogni lezione richiede solo le conoscenze fornite nelle precedenti. Il metodo didattico che è stato adottato è il cosiddetto ciclo di Karplus" (cfr. Atkin, J.M., Karplus, R. 1962, The Science Teacher, 29, 45; Karplus, R., et al. 1976, AESOP Publication ID-32, University of  California, Berkeley), un ciclo di apprendimento che consiste di tre fasi. Dapprima agli studenti viene fornito un ambiente dove possano esplorare un dato fenomeno, eseguire delle osservazioni e giungere a delle prime conclusioni. In seguito, queste conclusioni preliminari vengono discusse con l'insegnante e le interpretazioni scorrette possono essere rimosse ed acquisita l'interpretazione corretta. Infine la conoscenza acquisita viene applicata ad una nuova situazione. Prima di fornire nuove conoscenze, tuttavia, è indispensabile eliminare ogni eventuale pregiudizio concettuale; ciascuno di noi, infatti, alle prese con un concetto nuovo, tende a farlo rientrare nel proprio schema mentale piuttosto che adattare quest'ultimo alla nuova conoscenza appresa. Se si possiedono dei preconcetti riguardo ad un determinato argomento, è facile che si creino delle distorsioni, che impediscono di compiere una rielaborazione personale e di comprendere esattamente i nuovi concetti, oppure le nuove conoscenze vengono presto dimenticate (cfr. Ausubel, D.P., Novak, J.D., Hanesian, H. 1978. In Educational Psychology: A cognitive View. New York, Holt, Rinehart e Winston).

Una volta scelto il metodo didattico, i soggetti sono stati organizzati in ordine gerarchico, adottando lo schema del progetto didattico "Star" (vedi per es. Sadler, D. 1996. In: Astronomy Education: Current Developments, Future Coordination, John R. Percy (ed.), ASP Conference 89, San Francisco, California, p. 46), condotto negli Stati Uniti su un campione molto vasto e ben strutturato.

Il ciclo di Karplus si presta molto bene all'utilizzo tramite una struttura ipertestuale e multimediale come il Web. La rimozione dei pregiudizi e il ciclo di apprendimento sono stati riprodotti per mezzo di pagine di testo, simulazioni e test. Dapprima viene proposta l'osservazione di un fenomeno mediante simulazioni (osservazioni astronomiche virtuali) o testi introduttivi. Successivamente viene proposto all'utente un test di comprensione del fenomeno: se seleziona la risposta errata, gli vengono proposte le conseguenze di quella scelta e viene infine portato all'autocontraddizione. Se invece risponde esattamente, gli vengono proposti ulteriori testi, immagini e filmati per approfondire l'argomento e preparare il terreno al successivo.



La sperimentazione nelle Scuole