UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PADOVA
FACOLTA DI SCIENZE MM.FF.NN.
SCUOLA DI PERFEZIONAMENTO IN METODOLOGIA DIDATTICA
DELLA FISICA
LUCE COLORE VISIONE
RELATRICE : PROF. MARIA BERTOLOTTI
ANNO ACCADEMICO 2002/2003
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INDICE
INTRODUZIONE
METODOLOGIA
PERCORSO DIDATTICO
SCHEMA PERCORSO DIDATTICO
SCHEMA STUDIO FISICO DELLA LUCE
SCHEMA MULTIDISCIPLINARE
QUESTIONARIO
SCHEDE DI LAVORO,COMMENTI,RELAZIONI ALUNNI
SCHEDE DI LAVORO: VEDERE ATTRAVERSO L' ARIA :
1)gli attori della visione
2)tutti i corpi fanno luce?
3)la luce si vede?
4)dalla macchia di luce al fascio di luce
5)come si propaga la luce
6)se due fasi di luce si incontrano cosa succede?
7)come è la tua ombra in una giornata di sole, di nebbia, di luce?
8)Test di verifica 1
SCHEDE DI LAVORO: L' OCCHIO INGANNATO
1)l' occhio ingannato
2
2)vedere attraverso vedere riflesso
SCHEDE DI LAVORO: RIFLESSIONE, DIFFUSIONE, RIFRAZIONE
1)riflessione : cosa fa la luce (scheda1)
2)riflessione: cosa fa la luce (scheda2)
3)riflessione : cosa vede l' occhio
4)rifrazione : cosa vede l' occhio
5)rifrazione : cosa fa la luce
6)test di verifica 2 (riflessione e rifrazione)
7)test di verifica 3 (riflessione totale)
SCHEDE DI LAVORO:IL COLORE DELLA LUCE
1)scomposizione della luce bianca
2)il colore degli oggetti
3)sovrapposizione di luci colorate
4)il tavolo colorato :uso dei filtri
5)test di verifica 4
COSA NE PENSANO GLI ALUNNI
CONCLUSIONI
RINGRAZIAMENTI
BIBLIOGRAFIA
3
INTRODUZIONE
Il seguente lavoro propone un itinerario per affrontare lo studio di base dei fenomeni luminosi dal
punto di vista fisico e interpretare la vastissima esperienza quotidiana legata alla vista.
Gli argomenti di fisica affrontati si situano per la maggior parte nell 'area tradizionale indicata come
ottica geometrica .
La proposta di lavoro è rivolta a studenti del secondo anno di un ITG progetto 5 che prevede per
fisica tre ore settimanali ed è inoltre inserita in un progetto multidisciplinare che coinvolge le
materie di chimica ,scienze , matematica , tecnologia delle costruzioni .In tal modo gli studenti
hanno la possibilità di studiare i fenomeni luminosi anche da altri punti di vista sottolineandone le
connessioni indispensabili per interpretarli in un quadro più generale.
La ricerca didattica ha messo in evidenza ed analizzato le difficoltà di ottenere un apprendimento
significativo in questo come in altri ambiti della fisica. In particolare , si è constatato che spiegare e
capire la fisica dei fenomeni luminosi richiede un percorso lungo ,complesso ed interdisciplinare
che può essere portato avanti lungo l ' arco scolastico con metodi e tempi rispettosi dei modi di
apprendere e delle esigenze cognitive , emotive, affettive che caratterizzano gli allievi delle diverse
età. L' itinerario didattico è stata realizzato cercando di tenere conto dei problemi di comprensione,
interesse, motivazione che minano alla base l' apprendimento in fisica di tanti alunni e di affrontarli
per tentare di risolverli. Per questo si è sempre partiti dall' osservazione di situazioni e fenomeni
della vita quotidiana in semplici esperienze qualitative e si è arrivati gradualmente agli esperimenti
quantitativi e alle attività di schematizzazione e modellizzazione che portano alla formulazione di
leggi generali attraverso schemi geometrici, relazioni aritmetiche e algebriche, dipendenze
funzionali. Su queste basi è stato sviluppato in classe un percorso di ulteriore approfondimento
dello studio dell' ottica facendo riferimento anche a strumenti didattici tradizionali come il libro di
testo per lo svolgimento della parte più formale e dei relativi esercizi o problemi .
METODOLOGIA
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Gli alunni lavorano prevalentemente in gruppi formati da quattro o cinque componenti .
Vengono loro assegnate schede di lavoro nelle quali l 'insegnante propone attività indicando il
materiale da usare per la realizzazione delle esperienze, dà indicazioni sul procedimento da
seguire , formula domande per guidare gli alunni ad una osservazione attenta..
Inizialmente vengono proposti percorsi a carattere sperimentale riguardanti semplici fenomeni
che coinvolgono la visione mediante i quali i ragazzi sono invitati ad osservare con attenzione
quanto vedono , a descriverlo sia con le parole sia con i disegni ,ad individuare nelle differenti
situazioni quali siano le variabili e quali le costanti.
Dove è possibile la scheda proposta è introdotta da una domanda stimolo , opportunamente
posta , alla quale i ragazzi sono invitati a rispondere sia prima di affrontare il lavoro sia dopo in
modo da verificare se le loro previsioni concordano con quanto osservato sperimentalmente.
In seguito ogni rappresentante di ciascun gruppo legge le osservazioni fatte e le risposte alle
domande davanti alla classe
È a questo punto che con l 'aiuto dell ' insegnante si arriva mediante una discussione collettiva
ad una generalizzazione di quanto osservato e ad un modello valido che permette di spiegare i
diversi fenomeni studiati.
Si passa in seguito ad esperimenti più quantitativi nei quali gli alunni devono affrontare il non
trascurabile problema della misura . I ragazzi sono tenuti ad individuare le costanti e le variabili
della situazione osservata , ad impostare un piano di esperimento , ad elaborare i dati passando
dalla tabella delle misure al grafico relativo , a riconoscere una possibile relazione fra le
4
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grandezze misurate . L ' utilizzo del foglio elettronico può essere d ' aiuto nella rielaborazione
dei valori misurati .
Durante il percorso didattico si approfondiscono alcuni argomenti usando anche strumenti
didattici più tradizionali quali il libro di testo per lo svolgimento di esercizi e problemi.
PERCORSO DIDATTICO
1)VEDERE ATTRAVERSO L 'ARIA
Questa prima fase del lavoro ha lo scopo di affrontare il problema della percezione visiva partendo
da situazioni semplici e diffuse nella vita quotidiana e cioè quelle in cui tra persona che guarda e gli
oggetti che vede è interposta l ' aria .Si arriva alla fine allo schema di base sorgente- oggettoocchio e al modello di propagazione rettilinea della luce ,classificando le sorgenti come primarie e
secondarie ,puntiformi ed estese.
2)L 'OCCHIO INGANNATO
Questa parte del lavoro è dedicata alla scoperta dei fenomeni di percezione visiva che si verificano
quando tra osservatore e oggetto osservato siano interposti mezzi diversi dall 'aria (specchi ,vetri ,
acqua ) .Si parte dall 'osservazione di fenomeni in situazioni di vita quotidiana che successivamente
si cerca di riprodurre in laboratorio per scoprirne la complessità e individuare domande che
indirizzino a successive esplorazioni mirate.
3)RIFLESSIONE , DIFFUSIONE , RIFRAZIONE
Viene affrontato lo studio di tre fenomenologie che rientrano nell 'ottica geometrica interpretabili
attraverso il modello di raggio .Viene analizzato in dettaglio cosa fa la luce e cosa vede l 'occhio
4)L ' INTENSITA' LUMINOSA
E' un percorso che approfondisce lo studio di una delle caratteristiche della luce : l 'energia che è
associata all ' emissione dalle diverse sorgenti . Il concetto di intensità luminosa viene introdotto in
modo qualitativo e si va quindi precisando nello studio delle variazioni di energia in funzione della
distanza dalla sorgente o dallo spessore del materiale.
5)IL COLORE DELLA LUCE
E' un percorso che si prefigge di far capire che il colore percepito è il risultato dell' interazione di
diverse componenti: le proprietà fisiche della sorgente che illumina e degli oggetti che sono
illuminati, la struttura e il funzionamento dell' occhio.
Viene approfondito il problema della scomposizione del colore , vengono individuati i colori
fondamentali e le regole della loro composizione
6)L 'ENERGIA DEL SOLE
Vengono esplorate le caratteristiche della radiazione proveniente dal sole ,se ne osserva lo spettro e
si verifica l 'esistenza di una radiazione oltre il rosso rilevando le temperature dei colori.
In questa fase vengono inoltre suggeriti vari modi per raccogliere l ' energia del sole introducendo i
procedimenti che stanno alla base dei collettori e dei pannelli solari.
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PERCORSO DIDATTICO
Vedere attraverso l` aria
L` occhio ingannato
Riflessione, diffusione,
rifrazione
-
Tra persona e oggetti e` interposta l’ aria
Schema sorgente oggetto occhio
Sorgenti primarie e secondarie
Sorgenti puntiformi ed estese
Propagazione rettilinea della luce
Ombre e penombra
-
tra persona ed oggetti sono interposti mezzi
diversi: vetri, specchi, acqua
osservazione di fenomeni quotidiani
riproduzione dei precedenti in laboratorio
-
-
studio delle tre fenomenologie
cosa fa la luce
cosa vede l` occhio
L` intensita’ luminosa
Dipendenza dell` intensita’ luminosa dalla
distanza dalla sorgente
Dipendenza dell’ intensita’ luminosa dallo
spessore del materiale
-
Il colore della luce
-
L’ energia del sole
-
il colore come proprieta`della luce, dell’
interazione della luce con i diversi
materiali, delle caratteristiche dell’ occhio
scomposizione della luce
colori fondamentali e regole di
composizione
studio dello spettro della radiazione del
sole
temperatura dei colori
come raccogliere l’ energia del sole
6
LO STUDIO FISICO DELLA LUCE
Gli occhi vedono sia le
sorgenti sia gli oggetti
perche` la luce emessa,
riflessa/diffusa entra nella
pupilla
La sua
intensita`
diminuisce
proporzional
mente al
quadrato
della distanza
Si propaga in tutte le
direzioni e in linea
retta
E` emessa
dalle
sorgenti
Primarie
secondarie
L’energia
del sole
Puntiformi,
estese
LA LUCE
Quando
incontra
Uno
specchio
viene
riflessa
Un oggetto opaco e
colorato viene
assorbita e riemessa
a seconda del colore
dell` oggetto
Una superficie
scabra bianca viene
diffusa
Se colorata viene in parte assorbita e
in parte trasmessa a seconda del
colore della superficie
Una
superficie
trasparente
viene
rifratta
Scomposizione della luce
attraverso un prisma nelle sue
componenti colorate .
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PROGETTO MULTIDISCIPLINARE
SCIENZE :
TEC. DELLE
COSTRUZIONI:
Studio della luminosita`
degli ambienti mediante
simulazioni con computer
graphic
La sua
intensita`
diminuisce
proporzional
mente al
quadrato
della distanza
Gli occhi vedono sia le
sorgenti sia gli oggetti
perche` la luce emessa,
riflessa/diffusa entra nella
pupilla
Si propaga in tutte le
direzioni e in linea
retta
E` emessa
dalle
sorgenti
Studio dell’ occhio e delle
sue funzioni
Percorso del sole sull’
orizzonte
Primarie
secondarie
L’energia
del sole
Puntiformi,
estese
LA LUCE
MATEMATICA:
Similitudini,trasformazi
oni geometriche
(isometrie, omotetie)
Uno
specchio
viene
riflessa
Quando
incontra
Un oggetto opaco e
colorato viene
assorbita e riemessa
a seconda del colore
dell` oggetto
Una superficie
scabra bianca viene
diffusa
Se colorata viene in parte assorbita e
in parte trasmessa a seconda del
colore della superficie
CHIMICA:
Analisi alla fiamma degli
elementi chimici
Una
superficie
trasparente
viene
rifratta
Scomposizione della luce
attraverso un prisma nelle sue
componenti colorate .
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QUESTIONARIO
Prima di iniziare l' attività didattica agli alunni è stato proposto un questionario riguardante la luce,
la visione ,il colore .Lo scopo è stato quello di capire cosa potessero pensare inizialmente i ragazzi
circa tali argomenti.
Sono riportate di seguito le domande e le relative risposte
COS’È LA LUCE?
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Una reazione chimica
Una reazione che produce energia luminosa
Una fonte luminosa
Tutto ciò che ci illumina
Ciò che ci permette di vedere
Quello che ci fa vedere gli oggetti
Un fascio di luce
È l ' insieme di raggi propagati dal sole
è un insieme di colori che tramite una reazione noi la vediamo bianca
È l ' insieme dei raggi solari di vari colori che uniti danno il bianco
Un insieme di colori
L’energia che proviene da una fonte di calore
DA DOVE VIENE LA LUCE?
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Dal sole o da altre fonti di luce
Dal fuoco o dalle lampadine
Da ogni fonte luminosa
Dal sole o da fonti create dall 'uomo
Dal sole in maggior parte il resto dalla luna o elettricamente
Dai corpi celesti e da lampade al neon
Sole luna lampade fuoco
La luce viene dal cielo
COSA E’ CHE FA LA LUCE?
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La luce permette la vita
Illumina il cammino
Illumina e ci permette di vedere
Illumina e riscalda
Dà la possibilità all ' uomo di vedere
Permette la vista e la vita sulla terra
Dà energia alle piante e ci illumina
La luce permette di vedere le cose
Illumina tutto ciò che ci circonda
Illumina il mondo
Una reazione luminosa
Riscalda
LA LUCE SI TOCCA?
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La si tocca ma non la si percepisce
No
Si può toccare
No perché non è una cosa materiale
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No , è come l 'ombra ma non è un corpo da toccare
LA LUCE SI VEDE SEMPRE?
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No
Solo quando è giorno
Quando chiudo gli occhi non vedo più
Quando è buio no
Si, di giorno il sole e di notte la luna
Sì ma in alcuni casi è coperta
Solo se c ' è una fonte
Sì se si è all 'aperto , altrimenti no
COSA E’ IL BUIO?
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L’assenza di luce
Quando non c’è la luce
È l’oscuramento della terra provocato dalla sua rotazione
Il nero totale, la notte senza neanche un po’ di luce
È un posto dove non filtrano raggi di luce
La notte
Indebolimento della filtrazione della luce
Quando non si vede più niente
Una assenza parziale di luce
Quando non c'è luce c ' è il buio .quando un ambiente è chiuso e oscuro
È l 'oscurità
E' l ' oscuramento della terra provocato dal suo spostamento attorno al suo asse
PERCHÉ SI VEDONO LE COSE?
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Perché c’è la luce
Perché riflettono la luce e si rendono visibili
Perché sono illuminate
Perché vengono illuminate
Perché abbiamo gli occhi
Grazie alla luce che provoca un riflesso nell ' occhio
Perché la luce le colora
COSA SERVE PER POTER VEDERE LE COSE?
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La luce
La vista
Gli occhi
Adeguata illuminazione
Qualcosa che illumina l 'ambiente in cui ci troviamo
QUANDO NON SI VEDONO LE COSE?
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Quando non c’è luce
Quando è buio
Quando si è ciechi
Quando non ci sono fonti luminose
Quando chiudiamo gli occhi
Quando sono oscurate
Quando è notte ed è buio
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PUO’ QUALCOSA CHE C’E’ ESSERE INVISIBILE?
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Si
Se è buio
No
Si, il vento
Si, se manca la luce
Sì a seconda della posizione dei raggi di luce
Quando non c' è luce le cose non si vedono
No perché se c' è significa che si vede oppure si tratta di una cosa come l 'aria che c' è ma non si
vede.
Sì quando c 'è ma non si vede per mancanza di luce
LA LUCE E’ COLORATA?
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Si
Si se passa attraverso un prisma
No
No in natura ma la può diventare
Ha vari colori ma noi la vediamo bianca
No è bianca
No ma gli oggetti sono colorati
CHE IMMAGINI TI EVOCA LA PAROLA LUCE?
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Mi viene in mente un riflesso giallo davanti
Un fascio di luce bianca
Il sole ,tutto bianco
Un arcobaleno
La vita
Il giallo il sole e una lampadina
Bianco , chiarezza
Cielo
Una cosa che brilla e provoca riflessi luccicanti
Qualcosa che mi illumina e mi dà vita
Sole e illuminazione
Chiaro
Un raggio di sole che entra dalla finestra
COSA PROVI SE PENSI ALLA LUCE?
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Calore
Serenità
Niente
Qualcosa di molto forte
Chiarezza
Libertà , vita
Capisco che sto vivendo
DEFINISCI CON PAROLE TUE IL CONCETTO DI VISIONE
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Tutto ciò che si può vedere
Qualcosa che si vede
La visione è un mezzo che ci permette di vedere e toccare le cose
Guardare e capire come è fatta una cosa
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È quello che percepiamo grazie alla vista
Quello che percepisce l 'occhio sotto l 'effetto della luce
è un dono perchè non tutti possono vedere
vedere ,riuscire a vedere un oggetto
vedere qualcosa grazie alla luce
la nostra capacità di vedere
una cosa che vedi ma a volte non esiste
visualizzare un oggetto che si trova davanti
SCRIVI TRE PAROLE LEGATE ALLA VISIONE
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Dimensione, occhi, luminosità
Luce, occhio, oggetto
Occhi, luce, sole
Riflesso , pensiero , incertezza
Luce tridimensionalità colore
Vedere guardare sorvegliare
Occhi lampadina interruttore
Occhi luce particelle
Dimensione luminosità profondità
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SCHEDE DI LAVORO
Vengono allegate le schede di lavoro utilizzate durante il percorso didattico e i test i verifica
assegnati agli alunni .
Sono allegati anche dei commenti all' attività svolta o le relazioni che gli alunni hanno scritto
durante il lavoro stesso. Le schede di lavoro sono state raggruppate in base allo schema iniziale del
percorso didattico.
Si precisa che attualmente non sono ancora stati trattati gli argomenti relativi all' intensità della
luce e all' energia del sole.
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SCHEDE DI LAVORO : VEDERE ATTRAVERSO L' ARIA
1)GLI ATTORI DELLA VISIONE
Obiettivo:
1)capire in quali condizioni vediamo
2)capire in quali condizioni non vediamo
3)identificare gli elementi necessari alla visione
Materiale occorrente :
stanza buia
benda
torcia
spazi :auditorium (unico ambiente grande della scuola completamente oscurabile)
tempo 2h (?)
Procedimento .gli alunni divisi in gruppo devono rispondere alle domande e completare la scheda
loro assegnata Alla fine del lavoro di gruppo un rappresentante per gruppo legge le proprie
risposte. Il commento finale collettivo porta alle conclusioni.
SCHEDA DI LAVORO
1)individua situazioni in cui non puoi vedere, descrivile brevemente. Hanno qualcosa in comune?
2)guarda davanti a te ed elenca tre oggetti. Girati di 180° ,li vedi ancora ?
3)guarda di nuovo gli oggetti scelti ,ora chiudi gli occhi o bendali. Vedi ancora gli oggetti?
4)spegni la luce :cosa vedi?
5) accendi una torcia puntandola su uno degli oggetti presenti. Puoi vedere l ' oggetto?
6)punta la torcia lontano dall 'oggetto .Lo vedi ancora?
7)quali sono gli elementi, le variabili che hai modificato nelle tue prove ? quali di questi ritieni
indispensabile per vedere ?
8)inventa tu altre situazioni in cui cambi uno solo degli elementi indispensabili per vedere lasciando
invariati gli altri e annota ciò che succede.
9)analizza le situazioni sperimentali precedenti e prova a riconoscere per ognuna le variabili e le
costanti quindi completa la tabella.
SITUAZIONE SPERIMENTALE
VARIABILI
COSTANTI
Situazione n° 2
Situazione n° 3
Situazione n° 4
Situazione n° 5
Situazione n° 6
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COMMENTO (gli attori della visione)
•
La difficoltà maggiore per i ragazzi è stata quella di interpretare e capire la domanda n°7 .
•
E' stato necessario dedicare del tempo perché i ragazzi si rendessero conto di cosa si doveva
intendere per variabile e per costante.
•
Analogamente ci sono state difficoltà per compilare la tabella .
•
Alla fine tutti gli studenti hanno individuato le seguenti variabili :luce , posizione osservatore,
posizione oggetto , direzione fascio della torcia.
•
Interessante è stata la discussione collettiva finale che ha coinvolto tutti i ragazzi e durante la
quale si sono analizzate tutte le possibili situazioni che permettono o non permettono la visione :
se mi giro non vedo l ' oggetto perché…,se spengo la luce non vedo perché…, se punto la torcia
lontano cosa succede…,se sono cieco…,se sono nello spazio cosa vedo…
•
Alla fine si sono elencati gli elementi fondamentali che permettono la visione e si è introdotta la
luce come collegamento tra questi elementi schematizzando il tutto con un disegno alla lavagna.
2)TUTTI I CORPI FANNO LUCE ?
•
scrivi un elenco di corpi che possono far luce
•
suddividi i corpi prima elencati in gruppi specificando il modo che hai usato, in altre parole
classifica le sorgenti di luce secondo un criterio da te scelto
•
nella stanza in cui ti trovi ci sono sorgenti di luce ?.Aggiungile all 'elenco.
•
oscura completamente la stanza in cui ti trovi ,abitua gli occhi al buio. Ci sono sorgenti di luce?
se sì elencale.
•
tu sei una sorgente di luce ? e il tavolo ?
•
una lampadina spenta può essere considerata una sorgente di luce ?
•
tutte le sorgenti di luce elencate hanno bisogno di energia per emettere luce ?
•
classifica gli elementi dell 'elenco secondo questo criterio.
COMMENTO ( tutti i corpi fanno luce?)
•
Tutti i ragazzi dividono le sorgenti elencate in sorgenti naturali (sole , fuoco ,fulmine ) e
artificiali (lampadina , neon, tv , lavagna luminosa)
•
Dato che le luci erano spente in classe , molti affermano che nella stanza non ci sono sorgenti di
luce , altri indicano invece il sole come sorgente di luce presente in quel momento.
15
•
Il proprio corpo e il tavolo non sono considerati sorgenti di luce anche se alcuni sostengono che
possono riflettere la luce.
•
Una lampadina spenta non è una sorgente di luce ,ma per alcuni lo è potenzialmente
•
Per molti tutte le sorgenti di luce hanno bisogno di energia ,ma per tanti solo le sorgenti
artificiali hanno bisogno di energia mentre sole e fuoco no.
•
La classificazione è varia e dipende dalle conoscenze degli alunni :si basa sui diversi tipi di
energia ( chimica, nucleare, elettrica) oppure più semplicemente si distingue fra sorgenti che
hanno o non hanno bisogno di energia .Tutti però dicono che le lampadine hanno bisogno di
energia ,quella elettrica.
In seguito alla lettura delle risposte e al loro commento si arriva ad una nuova classificazione delle
sorgenti: quelle primarie e quelle secondarie
3)LA LUCE SI VEDE ?
OBIETTIVO:
- realizzare una serie di esperienze che permettono di studiare il sistema SORGENTE-OCCHIOOGGETTO
- rendersi conto che la luce non è visibile si vedono le sorgenti primarie di luce, e /o gli oggetti
illuminati (sorgenti secondarie)
METODOLOGIA:
viene costruito un apposito ambiente detto la scatola di luce. Tali scatole permettono di ricreare in
un ambiente limitato e controllato situazioni simili alle situazioni quotidiane analizzate in
precedenza. Il lavoro è di gruppo ,i ragazzi devono costruire la scatola secondo le istruzioni date,
devono seguire la scheda di lavoro e mettere per iscritto le loro osservazioni e relazionare.
Alla fine assieme si traggono le dovute conclusioni
MATERIALE :
istruzioni per allestire le scatole
- due scatole , una con pareti nere l ' altra con pareti bianche
- sorgenti di luce a bassa intensità (torcia e torcia a penna )
- fogli bianchi
TEMPO (2h )
SPAZI :in laboratorio ,poi in un aula oscurabile
SCHEDA DI LAVORO
LA LUCE SI VEDE ?
Materiale : due scatole con coperchio ,cartoncino bianco , cartoncino nero, torcia , torcia a penna.
Istruzioni per costruire la scatola di luce
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1) rivesti le pareti interne di una scatola con cartoncino nero
2) rivesti le pareti interne dell 'altra scatola con cartoncino bianco
3) fora le scatole con piccoli buchi come indicato in figura
1)illumina il foro B di entrambe le scatole con la torcia.
2)osserva l ' interno della scatola nera dai fori A C D tenendo la sorgente spenta (tieni chiusi i fori
da cui non osservi) .Cosa vedi?
3)adesso accendi la torcia e osserva l 'interno della scatola come indicato sopra. Cosa vedi ?
4)ripeti il lavoro dei punti 1 e 2 usando la scatola a pareti bianche. Cosa vedi ?
5)inserisci nelle due scatole un oggetto bianco in modo che possa essere visto solo dal foro A e
nuovamente osserva l ' interno delle scatole ripetendo il lavoro dei punti 2 3 4. Cosa vedi ?
6)inserisci nel foro B la torcia a penna e ripeti le operazioni precedenti annotando i cambiamenti
osservati
7)oscura la stanza rimuovi da entrambe le scatole la parete mobile osserva affiancati i due interni a
sorgente accesa prima senza oggetto bianco ,poi con l 'oggetto bianco. Descrivi quello che vedi.
COMMENTO (la luce si vede ?)
•
Invitati a rispondere alla domanda iniziale, i ragazzi rispondono per la maggior parte che la
luce si vede . Solo un gruppo risponde dicendo che la luce non si vede, ma fa vedere.
• Seguendo le indicazioni della scheda ci si accorge che :
2)anche se la sorgente è accesa non sempre si vede
3)per vedere bisogna che la luce emessa colpisca la pupilla
4)un oggetto può anche essere invisibile, per vederlo bisogna che rifletta/diffonda luce e che
questa entri nell ' occhio
5)l 'ambiente bianco diffonde la luce e appare molto più luminoso di quello nero .
6)nella stessa situazione sperimentale nella scatola bianca si può
vedere mentre in quella nera
no.
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•
Nonostante il lavoro precedente riguardante il processo della visione, non e’ stato
immediato per gli alunni dire che la luce presente nella scatola non si vede perché non
colpisce la pupilla dell’ osservatore.
I ragazzi costruiscono le
scatole della luce
Una scatola di luce
I ragazzi provano le scatole di
luce
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4) DALLA MACCHIA DI LUCE AL FASCIO DI LUCE
OBIETTIVO:
- analizzare le macchie di luce e studiarne i cambiamenti al cambiare della sorgente e della
posizione reciproca schermo - sorgente.
- passare dalla percezione di macchie di luce all ' idea di fascio di luce
- visualizzare il fascio di luce
MATERIALE
- torcia a penna
- laser
- torcia
- schermo bianco
- scatola di cartone
- talco o gesso
- contenitore di plexiglas
- acqua e latte
TEMPO :1h
SPAZI: aula buia (auditorium)
METODOLOGIA :lavoro di gruppo in un ambiente oscurato. Alla fine del lavoro i gruppi
espongono le loro osservazioni e leggono le risposte alle domande .Le conclusioni sono tratte
collettivamente dopo una discussione sul lavoro fatto
SCHEDA DI LAVORO
Descrivi quanto osservi con parole e disegni
1)in un ambiente oscurato , accendi la torcia davanti allo schermo posizionandoti ad una distanza a
piacere dallo schermo. Descrivi che cosa vedi.
2)mantieni lo schermo e la torcia nella stessa posizione ma cambia l 'orientamento dello schermo.
Descrivi cosa vedi indicando cosa è cambiato nella macchia di luce rispetto al punto 1 .
3)Posiziona la torcia davanti allo schermo e lentamente avvicina lo schermo alla sorgente. Descrivi
cosa vedi e cosa cambia nella macchia di luce quando il telo si avvicina e si allontana.
4)Ripeti le operazioni n° 1) 2) 3) usando il laser .
5)Fora la parete piccola di una scatola e illumina il foro con la torcia e osserva dall ' alto la scatola.
Fai cadere sulla scatola dall 'alto del talco o del gesso e descrivi cosa vedi mentre il gesso cade.
6)ripeti il punto precedente inserendo nel foro il laser .
7) riempi la vaschetta di acqua e aggiungi un po' di latte .Dopo aver mescolato accendi la torcia
davanti alla parete minore della vaschetta e descrivi cosa vedi.
8)ripeti il punto precedente con il laser.
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DOMANDE
1)Cosa è cambiato nelle macchie di luce prodotte dalla torcia nelle diverse prove che hai fatto
2)Cosa è cambiato nelle macchie di luce prodotte dal laser nelle prove che hai fatto
3) Che differenze hai notato nelle due situazioni precedenti ?
4)Quando hai potuto visualizzare il fascio di luce ? Cosa è stato necessario per visualizzarlo?
5)sapresti indicare la forma geometrica del fascio emesso dalla torcia e dal laser ?. La forma è
uguale o diversa per le due sorgenti ?
COMMENTO
Vengono riportate alcune delle risposte degli alunni alle domande
I ragazzi visualizzano il fascio
laser con il borotalco
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5) COME SI PROPAGA LA LUCE ?
OBIETTIVI :
- Riconoscere ed evidenziare fasci di luce
- Riconoscere che la luce si propaga secondo una direzione rettilinea
- Costruire modelli di fasci luminosi di forma conica e cilindrica
- Costruire modelli di raggio di luce
- Considerare la luce come un insieme di fasci
- Considerare i fasci come un insieme di raggi
MATERIALE OCCORRENTE
- Tubi cilindrici di rigidi e flessibili
- spaghetti
- fogli di carta
- laser
- fili, polvere di gesso
- schermo
- proiettore
METODOLOGIA :lavoro di gruppo con esposizione finale del lavoro.
SPAZI :laboratorio
TEMPI: 1h
SCHEDA DI LAVORO
COME SI PROPAGA LA LUCE?
Rispondi alle domande usando parole e disegni
1)
a)Mettetevi al sole uno di fianco all' altro e provate ad acchiappare la luce usando i tubi che avete a
disposizione. Dirigete un 'estremità dei tubi verso il sole e ponete una mano di fronte all' altra
estremità .Quando sulla vostra mano si è formata una macchia di luce significa che avete
acchiappato un fascio di luce
b)Ripetete l 'esperienza con tubi diversi anche flessibili
Che caratteristica deve avere il tubo per poter "acchiappare " la luce ?
Come si propaga la luce?
Che forma ha il fascio di luce che attraversa il tubo ?
Come sono disposti fra loro i tubi quando avete acchiappato la luce ?
2)Costruite con un foglio di carta un modello che produca la forma del fascio di luce che avete
acchiappato
3)Accendete il proiettore di diapositive . Con uno schermo posto davanti al proiettore acchiappate la
macchia di luce e allontanatevi piano piano . Cercate di capire che forma ha il fascio di luce emesso
e con un foglio di carta riproducetela .
Che forma ha il fascio di luce emesso dal proiettore ?
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4)Accendete il laser ,osservate la macchia sullo schermo , evidenziate il fascio facendo cadere un
po' di gesso .
Che forma ha il fascio di luce emesso dal laser ?
5)Individua situazioni reali in cui si possono visualizzare fasci o raggi di luce
6) SE DUE FASCI DI LUCE SI INCONTRANO COSA SUCCEDE?
OBIETTIVO :
1) interpretare semplici situazioni riguardanti spazi e figure di luce mediante un modello a sorgente
puntiforme , sorgente estesa .
2)riconoscere che la luce si propaga secondo una direzione rettilinea
3)riconoscere che i fasi di luce possono incontrarsi senza disturbarsi
MATERIALE :
1)lampadine a piccolo filamento o torcia a penna ( 2 per ogni gruppo)
2)lampadina a filamento esteso (1 per ogni gruppo)
3)schermo
4)schermi di cartoncino con fori di varie dimensioni
TEMPO 1h
SPAZI : stanza oscurata
SCHEDA DI LAVORO
SE DUE FASCI DI LUCE SI INCONTRANO COSA SUCCEDE?
Descrivi ciò che osservi usando parole e disegni
1) In un ambiente oscurato porre la torcia a penna accesa davanti ad uno schermo forato , con il
foro di forma quadrata e il lato di 1cm circa e raccogliere l 'immagine su uno schermo .Variare
la posizione della torcia rispetto al foro (più vicino ,più lontano, in su ,in giù ,verso destra ,verso
sinistra) e la posizione dello schermo rispetto al foro (più vicino , più lontano ) e descrivere
quanto si osserva.
2) Ripetere la prova utilizzando due torce a penna e uno schermo con un foro di forma
rettangolare. Il foro deve avere l’ altezza di circa 1 cm e larghezza superiore alla massima
distanza fra le due lampadine. Descrivere quello che si osserva sullo schermo variando la
distanza fra le lampadine e la posizione dello schermo rispetto al foro.
3) Utilizzando la lampadina e lo schermo con foro di forma quadrata descrivere quanto si osserva
sullo schermo al variare della posizione della lampadina rispetto al foro e dello schermo rispetto
al foro.
4) Ripetere tutte le esperienze le precedenti utilizzando uno schermo con un foro molto piccolo .
26
COMMENTO
Vengono riportate come esempio alcune delle risposte degli alunni
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28
29
7) COME E` LA TUA OMBRA IN UNA GIORNATA DI SOLE, DI NEBBIA, DI NOTTE CON
LA LUNA?
OBIETTIVO :
- Individuare gli elementi fondamentali per la formazione e la percezione delle figure d 'ombra
- Studiando semplici fenomeni luminosi d 'ombra e penombra ,capire che la luce si propaga in
linea retta
- Riprendere ed approfondire il modello di sorgente puntiforme e sorgente estesa .
- Riconoscere l' analogia tra il sistema sorgente-foro-macchia e il sistema sorgente-oggetto-figura
MATERIALE
1)
2)
3)
4)
Lampadine a piccolo filamento (torce a penna )
Lampadina a filamento esteso
Sagome varie
Schermo (cartoncino bianco)
TEMPO 1h
SPAZI aula oscurata
SCHEDA DI LAVORO
COME` E` LA TUA OMBRA IN UNA GIORNATA DI SOLE, DI NEBBIA ,DI NOTTE CON LA
LUNA?
Descrivete quanto osservato con parole e disegni
1) Accendere la torcia a penna davanti ad una sagoma .Esplorare lo spazio dietro la sagoma con
uno schermo variando la posizione della sorgente luminosa rispetto alla sagoma e dello schermo
rispetto alla sagoma (allontanare avvicinare spostare verso destra ecc…) .Descrivere quanto si
osserva
2) Ripetere il punto precedente usando due torce a penna e descrivere quanto si osserva
3) Ripetere il punto precedente usando una sorgente con filamento esteso (lampadina), una
sagoma più grande delle dimensioni del filamento e successivamente una sagoma con
dimensioni più piccole del filamento. Descrivere quanto si osserva.
COMMENTO
Vengono riportate come esempio alcune delle risposte degli alunni
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31
VERIFICA 1
La prima verifica è stata assegnata alle due classi (50 alunni presenti) subito dopo aver terminato il
percorso "vedere attraverso l' aria". Ho riportato in grafico le risposte degli alunni alle prime due
domande in quanto mi sembravano significative per capire il grado di comprensione dell'
argomento relativo al processo della visione. Si può notare dalle risposte come non è ancora molto
chiaro che possiamo vedere se la luce entra nei nostri occhi.
1)E' notte, è buio ma vedi distintamente la brace di una sigaretta che qualcuno sta fumando a diversi
metri da te. La brace della sigaretta manda luce ?
a)no
b)sì, manda un poco di luce che rimane tutta attorno alla sigaretta.
c)sì, manda un poco di luce che arriva circa a mezza strada tra te e la persona.
d)sì, manda un poco di luce che arriva a te e non va oltre
e)sì, manda della luce che si propaga finchè non incontra un ostacolo
f)sì, manda della luce che…………………………………………………………………………
25
20
15
10
5
0
a)
b)
c)
d)
e)
f)
2)In una stanza buia, con pareti scure e prive di pulviscolo atmosferico, entra obliquamente,
attraverso un piccolo foro della parete ,un fascio sottile di luce. Su uno dei muri della stanza si trova
uno specchio su cui il fascetto di luce va a sbattere. Piero e Lucia si trovano nella stanza,
rispettivamente nella posizione P ed L .
A)Se i raggi disegnati indicano il percorso della luce, chi può vedere lo specchio e perché?
a)tutti e due
b)solo Piero
c)solo Lucia
d)nessuno dei due
L
P
32
35
30
25
20
15
10
5
0
a)
b)
c)
d)
B)Se i raggi disegnati indicano il percorso della luce, chi può vedere la luce ?
a)tutti e due
b)solo Piero
c)solo Lucia
d)nessuno dei due
30
25
20
15
10
5
0
a)
b)
c)
d)
3)La scatola della figura è una scatola a pareti completamente nere. Nella scatola sono stati fatti dei
fori : A, B, C, D e nel foro A è stata inserita una sorgente di luce che emette un sottile fascetto di
luce come indicato in figura.
Osserva il disegno e rispondi :
a)da quale dei fori si può vedere luce e perché ?
b)da quale dei fori non si vede luce e perché ?
c)Se le pareti della scatola fossero bianche guardando dai fori B, C, D vedrei come nella scatola
nera ? perché?
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4)Considera le seguenti sorgenti di luce :Sole, muro bianco, Luna, schermo televisivo, fuoco,
arcobaleno, lucciola, diamante, stella polare, catarifrangente di una bicicletta, fulmine.
Sistemale in una tabella a due colonne :una per le sorgenti primarie e una per le sorgenti secondarie.
Aggiungi alla tabella altre sorgenti che conosci.
5)Spiega in cosa consiste la differenza fra sorgenti primarie e sorgenti secondarie.
6)Una torcia emette un fascio di luce che colpisce uno schermo posto davanti ad essa.
Cosa possono vedere i nostri occhi ?
a)la sorgente e la macchia di luce sullo schermo
b)la sorgente e il fascio di luce
c)la macchia di luce sullo schermo e il fascio di luce
d)la macchia di luce sullo schermo, il fascio di luce, la sorgente.
7) Se il fascio di luce emesso dalla torcia è di forma conica, cosa cambia nella macchia di luce sullo
schermo se quest ' ultimo viene ruotato?. Quale forma geometrica può assumere la macchia di luce
sullo schermo mentre lo schermo ruota ?
8)Se il fascio di luce emesso dalla torcia è di forma conica, cosa cambia nella macchia di luce sullo
schermo se lo schermo viene avvicinato ed allontanato dalla sorgente ?
9)Come potresti fare per visualizzare il fascio di luce emesso dalla torcia ? Perché il fascio si
visualizza ?
10)Accanto ad ognuna delle frasi seguenti scrivi se è vera o se è falsa :
a)i raggi luminosi non esistono, sono rappresentazioni geometriche del percorso seguito dalla luce.
b)non è possibile isolare un solo raggio di luce
c)un fascio luminoso è un insieme di raggi luminosi
11)Una sorgente puntiforme è posta davanti ad uno schermo con foro quadrato come in figura.
Disegnare il percorso di alcuni raggi di luce per individuare la macchia di luce sullo schermo e
quindi trovare la dimensione della macchia
12)Due sorgenti puntiformi sono poste davanti ad uno schermo con foro di forma quadrata come in
figura. Disegnare il percorso di alcuni raggi ed indicare come è l 'immagine che si forma sullo
schermo
13)Una sorgente estesa è posta davanti ad uno schermo con foro di forma quadrata come in figura.
Disegnare il percorso di alcuni raggi ,quelli che partono dal punto A, dal punto B, dal punto C ed
indicare com'è l' immagine che si forma sullo schermo.
14)Ripetere l' esercizio precedente sostituendo al foro di forma quadrata un piccolo foro
puntiforme. Disegnare il percorso dei raggi ed indicare com'è l' immagine raccolta sullo schermo.
15)Tracciando alcuni raggi , individuare le zone d' ombra e di penombra nelle tre situazioni
differenti indicate in figura
16)Quale dovrebbe essere l 'inclinazione del sole sopra l ' orizzonte affinchè la vostra ombra sul
suolo orizzontale abbia una lunghezza uguale alla vostra altezza ?
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SCHEDE DI LAVORO: L' OCCHIO INGANNATO
1) L ' OCCHIO INGANNATO
OBIETTIVO
1)analizzare ciò che si vede quando la luce passa da un mezzo ad un altro mezzo separato dal
precedente da una superficie piana.
2)riconoscere e distinguere due tipi di immagini visive indirette di un oggetto: le immagini riflesse e
le immagini rifratte, nel caso di due mezzi separati da superfici piane .
3)esplorare una situazione molto simile a quella che si incontra nella vita quotidiana, scoprirne la
complessità, descriverla, formulare domande che indirizzino a successive esplorazioni mirate.
MATERIALE
1)bacinella trasparente a pareti piane tipo acquario
2)oggetto di forma approssimativamente a parallelepipedo decorato con disegni e scritte
(contenitore in plastica per detersivo liquido)
3)acqua
4)fogli di carta bianchi
TEMPO :1h
SPAZI :laboratorio o aula
METODOLOGIA :lavoro di gruppo. Alla fine del lavoro i gruppi espongono le loro osservazioni e
leggono le risposte alle domande .Le conclusioni sono tratte collettivamente dopo una discussione
sul lavoro fatto.
SCHEDA DI LAVORO
COME TI APPARE UN OGGETTO SE LO GUARDI ATTRAVERSO UNA PARETE
TRASPARENTE ? E SE LO GUARDI ATTRAVERSO L ' ACQUA ?
MATERIALE
1)bacinella trasparente a pareti piane tipo acquario
2)oggetto di forma approssimativamente a parallelepipedo decorato con disegni e scritte
(contenitore in plastica per detersivo liquido)
3)acqua
4)fogli di carta bianchi
descrivi quanto osservi usando parole e disegni
a)metti l ' oggetto all ' interno della bacinella in posizione non centrale e riempi la bacinella di acqua
fino a metà altezza.
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b)osserva l ' oggetto e descrivi cosa vedi mettendoti in posizioni di osservazione diverse (guarda
attentamente la parte dell ' oggetto sopra il livello dell ' acqua attraverso l' aria e attraverso la parete
trasparente, guarda più in basso la parte dell' oggetto immersa nell ' acqua attraverso la parete
piccola, attraverso la parete grande, attraverso lo spigolo, guardando radente all ' acqua ecc.)
c)cambia posizione all ' oggetto e ripeti le osservazioni
rispondi alle domande :
1)ci sono posizioni di osservazione in cui l ' oggetto appare deformato? Se sì, quali? Stai osservando
attraverso l' aria, la sola parete o l ' acqua?
2)ci sono posizioni di osservazione in cui l ' oggetto non appare deformato? Se sì quali? Stai
osservando attraverso l ' aria, la sola parete o l ' acqua?
3)ci sono posizioni di osservazione in cui puoi vedere più immagini dell ' oggetto? Se sì quali? Stai
osservando attraverso l ' aria, la sola parete o l ' acqua?
4)ci sono posizioni di osservazione in cui si vedono immagini dell ' oggetto capovolte?
d)fodera l ' interno delle pareti ricoprendole una alla volta con i fogli di carta bianca ed il fondo
della vaschetta. Osserva cosa cambia rispetto alle situazioni precedenti modificando la posizione di
osservazione.
2) VEDERE ATTRAVERSO VEDERE RIFLESSO
OBIETTIVO
Esplorazione di una situazione simile a situazioni quotidiane, realizzabile con materiale e
procedimento molto semplice, mirata a studiare come varia l ' intensità delle immagini nel caso di
una lastra trasparente di inclinazione variabile.
MATERIALE
Un poster colorato o un foglio colorato di rivista
Una lastra trasparente di plexiglas
TEMPI : 1/2h
SPAZI :aula o laboratorio
METODOLOGIA :lavoro di gruppo. Alla fine del lavoro i gruppi espongono le loro osservazioni e
leggono le risposte alle domande .Le conclusioni sono tratte collettivamente dopo una discussione
sul lavoro fatto.
SCHEDA DI LAVORO
MATERIALE
Un poster colorato o un foglio colorato di rivista
Una lastra trasparente di plexiglas
1)Disponi su un piano il poster e poni la lastra trasparente sopra di esso perpendicolarmente
appoggiandola con un lato alla fine del poster.
2)inclina la lastra verso l ' osservatore mantenendo fissa la base di appoggio della lastra
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e descrivi con parole e disegni come vedi il poster e la lastra.
3)cambia punto di osservazione , poniti dietro la lastra e guarda il poster attraverso la lastra
e descrivi con parole e disegni come vedi poster e lastra.
4)cambia l 'inclinazione della lastra e ripeti le osservazioni precedenti dei punti 2 e 3 annotando i
cambiamenti osservati.
COMMENTO
Vengono riportate alcune delle risposte degli alunni alle schede di lavoro precedenti
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SCHEDE DI LAVORO :RIFLESSIONE,DIFFUSIONE,RIFRAZIONE
1) RIFLESSIONE: COSA FA LA LUCE
OBIETTIVO
Capire il comportamento della luce quando incontra una superficie piana riflettente(molto levigata).
MATERIALE
Torcia a penna
Specchio
Schermi o fogli bianchi
Scatola
Laser
Borotalco
SPAZI :aula scura(auditorium)
TEMPI :1h
SCHEDA DI LAVORO
COSA SUCCEDE AD UN FASCIO LUMINOSO QUANDO INCONTRA UNA SUPERFICIE
RIFLETTENTE?
Descrivi quanto osservi con parole e disegni.
a)In un ambiente oscurato posiziona lo specchio davanti ad un muro ad una certa distanza da
esso(per esempio 1m).Punta la torcia perpendicolarmente rispetto allo specchio. Accendi la torcia.
Osserva lo specchio e la macchia di luce sulla parete. Descrivi cosa vedi.
b)Cambia posizione alla torcia spostandola a destra, a sinistra, in alto, in basso rispetto alla
posizione di partenza. Osserva lo specchio e la macchia di luce sulla parete. Descrivi quello che
vedi annotando i cambiamenti.
c)Punta ancora la torcia sullo specchio, in posizione non perpendicolare rispetto ad esso. Prendi uno
schermo e posizionalo tra la torcia e lo specchio. Descrivi cosa osservi quando sposti lo schermo in
modo che si avvicini o allontani dallo specchio.
d)Disponi ora lo schermo tra lo specchio e la macchia di luce sul muro. Descrivi cosa osservi
quando sposti lo schermo più vicino e più lontano dallo specchio.
e) c' è qualche differenza nella macchia di luce sullo schermo osservata nella situazione c) e nella
situazione d)?
f)Prendi una scatola e appoggiato alla parete più piccola metti uno specchio. Punta il laser contro lo
specchio (tienilo orizzontale o un po' inclinato dall ' alto verso il basso ).Osserva attentamente
quanto vedi anche sulle pareti della scatola e descrivilo.
g)Fai cadere del talco sul raggio laser e descrivi cosa vedi.
COMMENTO
Vengono riportate alcune delle risposte degli alunni alla scheda di lavoro
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2) RIFLESSIONE : COSA FA LA LUCE
OBIETTIVO : analizzare il comportamento di un fascio di luce laser che viene riflesso da uno
specchio per arrivare alla formulazione delle leggi della riflessione.
MATERIALE:
laser
specchio
fogli di carta bianchi
goniometro
TEMPI :2h
SCHEDA DI LAVORO
a)appoggia uno specchio su un tavolo
b)prendi un foglio di carta bianco e tienilo diritto, perpendicolare allo specchio, con il lato più
piccolo appoggiato circa a metà dello specchio.
c)accendi il laser puntandolo contro lo specchio e tenendolo appoggiato allo schermo. Devi riuscire
a vedere sullo schermo sia la traccia del fascio incidente, sia la traccia del fascio riflesso. Fai alcune
prove finchè non trovi la giusta posizione.
d)con una matita ricalca sul foglio sia il percorso del raggio che colpisce lo specchio sia il percorso
del raggio riflesso indietro.
e)ripeti più volte il punto precedente. Cambia ogni volta schermo e cambia l' inclinazione del fascio
laser rispetto allo specchio. Studia anche il caso in cui il laser è puntato perpendicolarmente rispetto
allo specchio.
f)osserva attentamente i disegni sugli schermi. Puoi trarre qualche conclusione generale riguardante
il comportamento dei raggi incidenti sullo specchio e riflessi indietro ?
COMMENTO
Vengono riportate alcune risposte degli alunni alle domande della scheda di lavoro
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3)RIFLESSIONE :COSA VEDE L ' OCCHIO
OBIETTIVO: capire cosa percepisce l ' occhio quando osserva un ' immagine riflessa in uno
specchio piano.
MATERIALE
Specchio piano, penna con cappuccio, lastra trasparente (plexiglas), candeline
TEMPI :1h
SPAZI: aula o laboratorio
SCHEDA DI LAVORO
DAVANTI AD UNO SPECCHIO C' E' UN OGGETTO. A QUALE DISTANZA DA ESSO SI
TROVERA' LA SUA IMMAGINE ?
a) prendi una lastra di plexiglas e davanti ad essa accendi una candelina. Posiziona un' altra
candelina spenta dietro la lastra in modo che si sovrapponga all' immagine della candelina accesa.
A quale distanza si trova dalla lastra la candelina accesa ? e quella spenta?
b) Specchiati nella lastra di plexiglas e dì ad un tuo compagno di mettersi dietro la lastra. Trovate la
giusta posizione in modo che il volto del tuo compagno si sovrapponga alla tua immagine. A che
distanza siete dalla lastra ?
c) Tieni lo specchio in posizione verticale e davanti ad esso metti una penna in posizione verticale
in modo che nello specchio non si veda riflessa l' immagine della punta della penna. Misura la
distanza tra specchio e penna. Osserva l'immagine nello specchio e cerca di mettere il cappuccio all
' immagine della penna muovendoti dietro lo specchio.
A quale distanza dallo specchio hai posizionato il cappuccio ?
d) Metti una penna davanti allo specchio con la punta verso lo specchio. L' mmagine della penna ti
appare diritta o capovolta ?
e) Metti la penna in posizione orizzontale parallela allo specchio. L ' immagine della penna ti appare
diritta o capovolta ?
f) Metti la penna in posizione verticale parallela allo specchio. L 'immagine ti appare diritta o
capovolta ?
COMMENTO
Per mancanza di tempo il lavoro previsto dalla scheda di lavoro non è stato eseguito in gruppo, le
esperienze sono state dimostrative per l' intera classe.
Ha riscosso molto successo per lo stupore suscitato la prova della candelina posizionata dietro la
latra di plexiglas. Per i ragazzi non è stato banale capire che l' immagine di un oggetto si colloca in
profondità dietro lo specchio stesso dato che il pensiero più comune è quello che l' immagine sia
sulla superficie dello specchio.
Molto gradita è stata anche la prova della sovrapposizione dei volti attraverso la lastra di plexiglas
:è stato un gioco divertente, ma molto utile.
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4) RIFRAZIONE :COSA VEDE L ' OCCHIO
OBIETTIVO:
- osservare cosa vede l 'occhio quando la luce passa da un mezzo trasparente ad un altro mezzo
trasparente separati da una superficie liscia
MATERIALE :laser, torcia a penna, contenitori trasparenti, sostegni per laser e torcia a penna, fogli
di carta bianca, pennarelli indelebili, righello, contenitori per l' acqua
TEMPI :1h
SPAZI : laboratorio o aula buia
METODOLOGIA :lavoro di gruppo in un ambiente oscurato. Alla fine del lavoro i gruppi
espongono le loro osservazioni e leggono le risposte alle domande .Le conclusioni sono guidate
dall' insegnante dopo una discussione sul lavoro fatto.
SCHEDA DI LAVORO
MATERIALE :laser, torcia a penna, contenitori trasparenti, sostegni per laser e torcia a penna, fogli
di carta bianca, pennarelli indelebili, righello.
1) monta il sostegno per il laser e per la torcia a penna
2)rivesti con un foglio bianco il fondo della vaschetta
3)fissa il laser al sostegno in modo che il fascio laser colpisca il foglio bianco sul fondo della
vaschetta (è importante non modificare la posizione del laser per tutta la prova)
4)segna con il pennarello la posizione della macchia laser osservata sul foglio bianco
5)versa lentamente acqua nella vaschetta in modo che arrivi a 5cm di altezza .Osserva dall' alto
cosa è successo alla macchia di luce. Segna con il pennarello la nuova posizione della macchia
laser e misura il livello dell' acqua nella vaschetta .
6)ripeti più volte il punto precedente annotando ogni volta il livello dell' acqua e segnando sul
foglio bianco la posizione della macchia.
7)sostituisci al laser la torcia a penna e ripeti le operazioni precedenti (dal punto2) osservando e
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disegnando sul foglio anche la forma e la dimensione della macchia di luce
DOMANDE
1)La posizione della macchia prodotta dal laser cambia mano a mano che l' acqua viene versata
nella vaschetta ?
2)Come si sposta la macchia laser ?
3) Verso dove si sposta la macchia laser ?
4)C'è qualche legame fra lo spostamento della macchia laser e il livello dell' acqua versata ?
5)cosa cambia nella macchia di luce prodotta dalla torcia a penna all' aumentare dell' acqua versata
nella vaschetta?
COMMENTO
Vengono riportate le risposte dei ragazzi alla scheda di lavoro
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5) RIFRAZIONE :COSA FA LA LUCE
OBIETTIVO:
- studiare il comportamento della luce quando passa da un mezzo trasparente ad un altro mezzo
trasparente separati da una superficie liscia
- studiare le leggi della rifrazione
MATERIALE : laser, vaschette trasparenti, acqua, latte, fogli bianchi, goniometro.
TEMPI :1h
SPAZI: laboratorio
METODOLOGIA : lavoro di gruppo in un ambiente oscurato. Alla fine del lavoro i gruppi
espongono le loro osservazioni e leggono le risposte alle domande .Le conclusioni sono guidate
dall' insegnante dopo una discussione sul lavoro fatto. L' insegnante spiega le leggi della rifrazione
SCHEDA DI LAVORO
MATERIALE : laser, vaschette trasparenti, acqua, latte, fogli bianchi, goniometro
COSA SUCCEDE AD UN FASCIO DI LUCE QUANDO PASSA DALL' ARIA ALL' ACQUA E
VICEVERSA ?
1) Riempi la vaschetta di acqua fino a meta altezza e versa al suo interno poche gocce di latte.
2) Appoggia esternamente alla vaschetta ,sul suo lato maggiore, un foglio bianco.
3) Punta il laser verso la superficie dell' acqua. Fai alcune prove finchè non trovi la posizione
ottimale :devi riuscire a vedere attraverso il foglio sia il fascio di luce fuori dall' acqua sia quello
dentro l' acqua. Per ottenere questo devi tenere il laser molto vicino al foglio bianco
4) Con la matita segna sul foglio bianco il percorso del raggio nell' aria e nell' acqua.
5) Ripeti il punto precedente cambiando ogni volta foglio e cambiando ogni volta l' inclinazione
del fascio laser incidente sulla superficie dell' acqua
6) Non dimenticare di provare il caso in cui il fascio laser colpisce perpendicolarmente la
superficie dell' acqua
DOMANDE
1) cosa succede al fascio laser quando passa dall' aria all' acqua?
2) Cosa succede al fascio laser quando colpisce la superficie dell' acqua in direzione
perpendicolare?
3) Ricordandoti quanto abbiamo studiato nel fenomeno della riflessione, sapresti formulare una
legge valida anche per questo nuovo fenomeno ?
4) Quali angoli suggerisci di misurare per formulare una nuova legge valida per il fenomeno che
stiamo studiando?
5) Se hai individuato gli angoli, misurali.
COMMENTO
Vengono riportate alcune delle risposte degli alunni alle domane della scheda do lavoro
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VERIFICA2
La verifica n° 2 è stata assegnata dopo il percorso "riflessione e rifrazione"
1)Accanto ad ognuna delle seguenti affermazioni scrivi se è vera o falsa
a)Un raggio di luce che colpisce perpendicolarmente la superficie di uno specchio piano ha un
angolo di incidenza di 0°
b)quando un raggio di luce incide perpendicolarmente su uno specchio piano, il raggio riflesso
ripercorre lo stesso cammino del raggio incidente
c)l' angolo di incidenza può essere un angolo compreso fra 0° e 180°
d)l' angolo di riflessione può essere un angolo compreso tra 0° e 180°
e)un raggio di luce, emesso da una sorgente in aria, che colpisce perpendicolarmente la superficie
dell' acqua, ha un angolo di rifrazione di 0°
f)un raggio di luce, emesso da una sorgente in aria, che colpisce perpendicolarmente la superficie
dell' acqua, prosegue senza cambiare la sua direzione
2)Nella riflessione che cosa è l' angolo di incidenza?
a)l' angolo compreso fra il raggio incidente e la superficie riflettente
b)l' angolo compreso fra il raggio incidente e il raggio riflesso
c)l' angolo compreso fra la normale alla superficie e la superficie riflettente
d)l' angolo compreso fra la normale e il raggio incidente
3)Nella rifrazione :
a)il raggio incidente e il raggio rifratto appartengono a due piani distinti
b)il raggio incidente, il raggio rifratto appartengono allo stesso piano inclinato rispetto alla
superficie di separazione dei due mezzi di un angolo pari all' angolo di incidenza
c)il raggio incidente, il raggio rifratto e la normale alla superficie di separazione dei due mezzi,
giacciono nello stesso piano.
d)il raggio incidente, la normale alla superficie di separazione dei due mezzi, giacciono su uno
stesso piano distinto da quello su cui giace il raggio rifratto.
4) Quali delle seguenti affermazioni sono corrette
L' immagine di un oggetto riflessa da uno specchio piano è :
a)rimpicciolita
b)virtuale
c)cade davanti allo specchio
d)diritta se l' oggetto è disposto parallelamente allo specchio
e)capovolta se l' oggetto è disposto perpendicolarmente allo specchio
5)Un sommozzatore accende una lampada quando è sotto all' acqua.
Dove posizioneresti approssimativamente l' occhio per raccogliere la luce emessa dalla lampada
:nella zona A oppure nella zona B ?
A
B
52
6)Un raggio di luce incide su uno specchio piano formando un angolo di 35° con la superficie dello
specchio
a)rappresenta la situazione con un disegno
b)quanto misura l' angolo di incidenza?
c)disegna il raggio riflesso
d)quanto vale l' angolo compreso fra il raggio riflesso e quello incidente?
7)Una sorgente puntiforme è posta davanti ad uno specchio piano a 10 cm da esso:
a)dove si forma la sua immagine?
b)costruisci la sua immagine scegliendo due raggi incidenti che formino due angoli di incidenza
diversi
8)Una figura a forma di trapezio rettangolo è posta davanti ad uno specchio piano
a)indica con A B C D i suoi vertici e costruisci la sua immagine (vedi disegno)
b)l'immagine è diritta o capovolta?
c)l' area del trapezio immagine è uguale o diversa da quella del trapezio reale?
9)Un raggio di luce dall'aria (n=1) incide su un blocco di vetro (n=1,52) con un angolo di incidenza
di 30°.
a)quanto vale l' angolo di rifrazione?
b)di quanto viene deviato il raggio di luce ?
b)un raggio di luce che incide con un angolo di 45° subisce la stessa deviazione?
10)la tabella seguente è relativa al passaggio di un raggio di luce dall' acqua al vetro.
Completa le parti mancanti:
i
30°
45°
n1
1,33
1,33
n2
1,5
1,5
Sen(i)
Sen(r)
r
53
VERIFICA 3
La verifica n° 3 è stata assegnata dopo aver trattato la riflessione totale
RIFLESSIONE TOTALE
1)accanto ad ognuna delle seguenti affermazioni scrivi se è vera o se è falsa
a)L' angolo limite si calcola ha quando l' angolo di incidenza è di 90°
b)l' angolo limite si ha calcola l' angolo di rifrazione è di 90°
c)per angoli di incidenza minori dell' angolo limite non si ha riflessione totale
d)non ci può essere riflessione totale se la luce passa da un mezzo meno denso ad un mezzo più
denso
e)quando la luce passa dal vetro all' aria c'è sempre riflessione totale
2) Un diamante è immerso prima in acqua (n=1,33) e poi in aria (n=1). Accanto ad ognuna delle
seguenti affermazioni scrivi se è vera o se è falsa :
a)il seno dell' angolo limite coincide con il rapporto n2/n1
b)l' angolo limite del diamante è sempre lo stesso
c)l' angolo limite del diamante è maggiore quando è immerso in acqua
d)l' angolo limite del diamante non dipende dal mezzo nel quale è immerso
e)è possibile calcolare l' angolo limite del diamante solo quando è immerso in acqua
3)Un raggio di luce incide sull' ipotenusa di un prisma a sezione triangolare( angolo limite 42°)
come in figura.
a)costruisci il percorso del raggio finchè esce dal prisma
b)di quanti gradi viene deviato il raggio quando riemerge nell' aria?
4)considera il prisma di vetro a sezione triangolare (angolo limite 42°).Un raggio di luce incide su
uno dei cateti come in figura.
a)traccia il percorso del raggio finchè non esce dal prisma
b)di quanti gradi viene deviato il raggio?
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5)Un raggio di luce sta viaggiando dentro un blocco di materiale trasparente (n=1,54) a forma di
parallelepipedo. Il raggio di luce incide sulla superficie di separazione con l' aria (n=1) con un
angolo di 60°.
a)calcola l' angolo limite
b)disegna il percorso del raggio finchè esce dal blocco
c)calcola l' angolo di rifrazione con il quale il raggio esce dal blocco.
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SCHEDE DI LAVORO : IL COLORE DELLA LUCE
1) SCOMPOSIZIONE DELLA LUCE BIANCA
OBIETTIVO:
-far capire che le luci bianche artificiali o naturali non sono monocromatiche
-verificare la composizione della luce bianca
MATERIALE : telaietti per diapositive, carta da alluminio per alimenti, proiettore per diapositive,
due prismi ottici, filtri colorati, laser.
TEMPI:1h
SPAZI : aula oscurata
METODOLOGIA: L' attività di laboratorio è dimostrativa, in quanto non si dispone attualmente del
materiale necessario per far lavorare ogni gruppo. L' insegnante pone domande riguardo alle
previsioni che gli alunni fanno sul risultato dell' esperimento, si esegue la prova ,si discute su
quanto si osserva e richiamando quanto già studiato precedentemente l' insegnante spiega il
fenomeno della diffusione della luce bianca. Si stimolano gli alunni a progettare semplici esperienze
da realizzare con il materiale a disposizione per avere ulteriori conferme di quanto appena appreso.
SCHEDA DI LAVORO
1)Prepara una diapositiva fatta con un foglio di carta di alluminio per alimenti su cui viene praticata
una piccola incisione con uno spillo.
2)Proietta la diapositiva su una parete o su uno schermo bianchi
3)Poni tra la sorgente luminosa e la parete un prisma ottico e varia l' orientamento del prisma
4)Osserva cosa compare sullo schermo
5)Intercetta con un altro prisma ottico il fascio di luce uscente dal primo prisma cercando di
ricomporre la luce bianca.
6)rispondi ora alle domande:
- Cosa accade quando la luce passa attraverso il primo prisma?
- Quali e quanti colori appaiono sullo schermo?
- Cosa fa il prisma alla luce del proiettore : aggiunge colori alla luce bianca o separa la luce bianca
in colori differenti già presenti in essa ?
- Ha già osservato fenomeni analoghi ?
- Cosa accade quando la luce passa attraverso il secondo prisma?
7)poni tra il primo prisma e lo schermo un filtro colorato e osserva la luce sullo schermo
8)Prova a cambiare colore del filtro
9)Poni tra il filtro colorato e lo schermo un secondo prisma e osserva la macchia di luce sullo
schermo
10)fai passare attraverso il prisma il fascio di luce laser e osserva sullo schermo cosa appare
11)rispondi ora alle domande :
- la macchia di luce ottenuta nelle prove 7 e 8 è formata da un solo colore o da più colori?
- è cambiato il colore della macchia di luce interponendo tra filtro e schermo un secondo prisma?
- cosa osservi di diverso quando usi il laser?
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2) IL COLORE DEGLI OGGETTI
OBIETTIVO:
- far notare che il colore degli oggetti si modifica in base alle diverse situazioni di illuminazione
in cui si trova o è collocato l' oggetto
- capire che il colore di un oggetto dipende dalle propietà fisiche dell' oggetto, della luce che lo
illumina e dai processi che avvengono nel nostro occhio e cervello.
MATERIALE : oggetti di diverso colore, lampadina con variatore di intensità, proiettore per
diapositive, telaietti per diapositive, filtri colorati (fogli di acetato)
TEMPI :1/2h
SPAZI : aula oscurabile
METODOLOGIA: L' attività di laboratorio è dimostrativa, in quanto non si dispone attualmente del
materiale necessario per far lavorare ogni gruppo. L' insegnante pone domande riguardo alle
previsioni che gli alunni fanno sul risultato dell' esperimento, si esegue la prova ,si discute su
quanto si osserva .Si stimolano gli alunni a progettare semplici esperienze da realizzare con il
materiale a disposizione per avere ulteriori conferme di quanto appena appreso.
SCHEDA DI LAVORO
1)Osserva il colore degli oggetti che hai a disposizione alla luce del sole o in una stanza
completamente illuminata
2)osserva il colore degli oggetti ad intensità luminose diverse (illuminali con la lampada collegata
al variatore di intensità) fino ad ottenere il buio
3)osserva il colore degli oggetti illuminandoli con luci di colore diverso (puoi mettere nel proiettore
una diapositiva ottenuta inserendo nel telaio della diapositiva il foglio di acetato opportunamente
ritagliato)
4)rispondi alle domande:
- Cambiano i colori degli oggetti diminuendo l' intensità di illuminazione degli stessi?
- al buio si vedono i colori?
- illuminando l' oggetto con la luce colorata cambiano i suoi colori?
3) SOVRAPPOSIZIONE DI LUCI COLORATE
OBIETTIVO :
Sovrapporre i colori della luce per verificare il loro comportamento
Scoprire come si può ottenere la luce bianca
MATERIALE : tre proiettori di diapositive, telaietti per diapositive ,filtri colorati rosso verde blu
TEMPI:1/2h
SPAZI: aula oscurata
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METODOLOGIA: L' attività di laboratorio è dimostrativa, in quanto non si dispone attualmente del
materiale necessario per far lavorare ogni gruppo. L' insegnante pone domande riguardo alle
previsioni che gli alunni fanno sul risultato dell' esperimento, si esegue la prova ,si discute su
quanto si osserva .Si stimolano gli alunni a progettare semplici esperienze da realizzare con il
materiale a disposizione per avere ulteriori conferme di quanto appena appreso.
SCHEDA DI LAVORO:
a)proietta su una parete bianca tre fasci di luce colorata ottenuti inserendo nel telaietto per
diapositive un foglio di acetato colorato.I tre fasci di luce si devono sovrapporre sullo schermo.
b)interponi tra lo schermo e i proiettori un oggetto opaco ,variane la distanza rispetto allo schermo e
osserva sullo schermo le ombre e le penombre e il loro colore.
c)ripeti il punto precedente accendendo un solo proiettore alla volta, poi due contemporaneamente
ed infine di nuovo tre.
d)puoi provare anche a cambiare la dimensione dell' oggetto opaco.
4) IL TAVOLO COLORATO :USO DEI FILTRI COLORATI
OBIETTIVO: capire il funzionamento dei filtri colorati
MATERIALE : oggetti di vario colore oppure foglio con illustrazioni colorate, filtri colorati (fogli
di acetato colorati)
TEMPI :1/2h
SPAZI: aula
METODOLOGIA: L' attività di laboratorio è dimostrativa, in quanto non si dispone attualmente del
materiale necessario per far lavorare ogni gruppo. L' insegnante pone domande riguardo alle
previsioni che gli alunni fanno sul risultato dell' esperimento, si esegue la prova ,si discute su
quanto si osserva .Si stimolano gli alunni a progettare semplici esperienze da realizzare con il
materiale a disposizione per avere ulteriori conferme di quanto appena appreso.
SCHEDA DI LAVORO
a)
osservare un foglio con illustrazioni colorate e successivamente osservarlo attraverso un
filtro colorato e annotare i cambiamenti rilevati nei colori.
b)
Cambiare il colore dei filtri e ripetere l' operazione precedente.
c)
Sovrapporre due filtri di colore diverso e osservare il foglio illustrato annotando i
cambiamenti nei colori
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VERIFICA 4
IL COLORE
1) un fascio di luce bianca colpisce un prisma di vetro trasparente.
a) Descrivi cosa accade al fascio di luce bianca quando esce dal prisma
b) Indica come si chiama il fenomeno sopra descritto
c) Indica cosa si intende per spettro della luce bianca
d) Dai una spiegazione al fenomeno che hai descritto
e) Quale è il colore che subisce una deviazione maggiore nel passare attraverso il prisma
f) La luce del laser è composta da un solo colore o da più colori?
g) La luce bianca è composta da uno o più colori?
2) osservando 4 oggetti essi ci appaiono di colore diverso :uno rosso, uno bianco, uno nero, uno
trasparente. Cerca di spiegare in termini di assorbimento e diffusione della luce come mai gli
oggetti ci appaiono con differenti colorazioni
3)Da cosa dipende il colore degli oggetti?
Indica almeno tre elementi distinti che determinano il colore degli oggetti.
4)Illuminiamo un oggetto con luce bianca: esso ci appare blu.
Lo illuminiamo con luce rossa ,esso ci appare…………….. Perché?
Lo illuminiamo con luce blu esso ci appare ……………..Perché?
5)Nella retina del nostro occhio ci sono cellule sensibili al colore degli oggetti. Indica come si
chiamano e indica a quali colori tali cellule sono sensibili
6)tre luci di colore rosso, verde, blu vengono proiettate su uno schermo.
a)se sono tutte e tre sovrapposte il nostro occhio vede luce di colore…………..
b)se viene sovrapposta luce rossa e luce verde il nostro occhio percepisce luce di colore………….
c)se viene sovrapposta luce blu e verde il nostro occhio percepisce luce di colore…………….
d)se viene sovrapposta luce rossa e blu il nostro occhio percepisce luce di colore……………
7)un filtro ci appare di colore rosso.Perché?
8)Rispondi alle domande:
a)se osserviamo un oggetto di colore rosso attraverso un filtro di colore rosso , l' oggetto ci appare
di colore……………….Perché?
b)se osserviamo un oggetto di colore rosso attraverso un filtro di colore blu , l' oggetto ci apparirà di
colore…………….Perché?
c)se osserviamo un oggetto di colore bianco attraverso un filtro di colore verde, l' oggetto ci
apparirà di colore ……………Perché?
59
QUESTIONARIO SULL' ATTIVITA' FINO AD ORA SVOLTA
(hanno risposto alle domande 41 alunni)
1)ritieni che le attività di laboratorio che ti sono state proposte siano state :
a)molto interessanti
b)interessanti
c)poco interessanti
d)di nessun interesse
e)divertenti
f)noiose
g)superficiali
h)altro……………………………………………………………
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2)ritieni che le attività di laboratorio che ti sono state proposte siano state
a)utili per capire fenomeni riguardanti la luce
b)utili per capire quello che sarebbe stato più difficile apprendere solo teoricamente
c)di poca utilità per capire i fenomeni luminosi
d)una perdita di tempo
e)altro………………………………………………………………
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a)utili per capire
fenomeni riguardanti
la luce
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b)utili per capire quello
che sarebbe stato più
difficile apprendere
solo teoricamente
c)di poca utilità per
capire i fenomeni
luminosi
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d)una perdita di tempo
3)a questo punto dell ' anno pensi che le tue conoscenze sulla luce siano
a)
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c)
d)
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migliorate
più precise e corrette
superficiali
non siano cambiate rispetto all' inizio dell' anno
ancora molto confuse
altro………………………………………………………
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a) migliorate
b) più precise e corrette
c) superficiali
d) non siano cambiate rispetto all' inizio dell' anno
e) ancora molto confuse
4)tra le varie attività di laboratorio che hai fatto indica quale ti ha colpito o stupito di più
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5)tra le varie attività di laboratorio che hai fatto indica quale ti ha annoiato di più
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6)cosa pensi delle schede di lavoro che ti sono state proposte nell' attività di laboratorio
a)utili per svolgere l' attività
b)non necessarie perché la consegna poteva essere fatta oralmente
c)chiare e precise
d)non sempre chiare e precise
f)confuse
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a)utili per svolgere l' attività
b)non necessarie perché la consegna poteva
essere fatta oralmente
c)chiare e precise
d)non sempre chiare e precise
g)altro……………………………………………………..
7)Cosa proporresti per le prossime classi seconde:
a)ripetere le stesse attività che tu hai fatto sulla luce
b)aumentare l' attività di laboratorio
c)eliminare alcune esperienze di laboratorio perché poco significative
d)eliminare completamente l' attività di laboratorio
e)dedicare più tempo in classe per capire quanto osservato nelle attività di laboratorio
f)altro……………………………………………………………………..
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a)ripetere le stesse attività che tu hai fatto sulla
luce
b)aumentare l' attività di laboratorio
c)eliminare alcune esperienze di laboratorio
perché poco significative
d)eliminare completamente l' attività di laboratorio
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CONCLUSIONI
Gli argomenti affrontati fino ad ora sono stati i seguenti :
vedere attraverso l' aria
l' occhio ingannato
riflessione ,diffusione, rifrazione
il colore della luce
Nei prossimi mesi verranno affrontati gli ultimi due argomenti riguardanti l' intensità della luce e l'
energia del sole.
E' prevista anche una visita al Laboratorio dell' immaginario scientifico dell' Università di Trieste
dove, oltre alla visita al museo , i ragazzi saranno guidati in due laboratori didattici riguardanti la
riflessione, rifrazione, diffusione della luce e il colore.
Il lavoro proposto è stato molto coinvolgente per gli alunni in quanto si è trattato prevalentemente
di attività di laboratorio svolte in gruppo. Tutti gli allievi hanno potuto partecipare attivamente
perché le esperienze proposte erano di facile realizzazione, guidate e basate soprattutto sull '
osservazione. Il fatto che un problema affrontato sia un problema di gruppo mette ciascuno degli
allievi in una situazione molto meno "drammatica" di quanto non avvenga nelle ordinarie
interrogazioni o nei compiti in classe. L ' allievo che esprime un' opinione, suggerisce un '
esperienza, rende pubblica un ' osservazione personale, non teme di essere mal giudicato se dice
qualcosa di sbagliato. Il ruolo dell ' insegnante è quello di guidare gli alunni nell ' esplicitazione e
nella messa in comune delle osservazioni personali, valorizzare il contributo di tutti utilizzando
anche eventuali "errori" per meglio indirizzare il percorso individuale e collettivo. I progressi fatti
appartengono a tutti e questo consente che allo sforzo individuale corrispondano risultati positivi
anche per gli allievi più in difficoltà.
Essere riuscita a coinvolgere e interessare buona parte degli studenti delle due classi impegnate nel
progetto e a farli lavorare con impegno nelle attività di laboratorio è sicuramente un successo
perché una normale attività in classe , basata su lezioni frontali ed esercizi avrebbe portato ad una
grande disinteresse verso la materia e ad una difficile comprensione dei fenomeni studiati.
Osservare, discutere, provare anche in semplici contesti sperimentali porta sicuramente ad una
miglior comprensione degli argomenti studiati specialmente per studenti poco motivati allo studio e
con lacune diffuse nella preparazione matematico scientifica di base.
Complessivamenrte il parere espresso dagli alunni sull ' attività è stato positivo ,come si può vedere
dai risultati del test "cosa ne pensano gli alunni". Qui infatti la maggior parte degli studenti dichiara
che il lavoro è stato interessante, che le proprie conoscenze sulla luce sono migliorate , che le
attività di laboratorio sono state utili per capire quanto sarebbe stato più difficile apprendere solo
teoricamente, proporrebbe il lavoro ad una successiva classe aumentandone l' attività sperimentale .
Seguire un percorso didattico legato al laboratorio richiede comunque tempi molto lunghi sia per
realizzare le esperienze pratiche, per commentarle e trarre le dovute conclusioni. Ho dovuto
soffermarmi tutto il tempo necessario per riprendere i vari argomenti studiati in laboratorio, per
permettere agli studenti di capirli ed approfondirli. Anche se si tratta di ragazzi di sedici anni , mi
sono resa conto della grande difficoltà che essi incontrano nel passare da un piano più concreto
legato all' attività sperimentale ad uno più astratto in cui sono chiamati a rielaborare ed applicare in
un contesto più generale quanto appreso .
Le attività proposte hanno richiesto molto impegno nel preparare le schede di lavoro e nel reperire il
materiale da utilizzare di cui la scuola era molto spesso sprovvista.
Inoltre trovare all' interno della scuola un' aula oscurabile dove svolgere le varie esperienze non è
stato facile ed ha richiesto continui spostamenti dal laboratorio alle diverse aule più o meno "scure"
con tutta l' attrezzatura necessaria .
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Ho cercato di valutare il lavoro che i ragazzi hanno svolto durante le attività pratiche basandomi su
una attenta osservazione dei gruppi di lavoro ,sul loro impegno e serietà nello svolgere quanto
richiesto. Questo tipo di valutazione non è stata molto semplice in quanto mi sono trovata sempre
da sola a gestire sei o sette gruppi di lavoro. Alla fine delle attività i ragazzi hanno sempre
consegnato le relazioni relative al lavoro svolto con le risposte alle domande riguardanti quanto
osservato e che ho valutato in modo da ottenere da parte degli studenti un minimo di impegno nella
stesura .
Durante il percorso didattico ho proposto tre verifiche scritte : alla fine del tema vedere attraverso l'
aria, dopo il tema riflessione diffusione e rifrazione e a conclusione dell' attività sul colore della
luce. Inoltre ogni studente è stato valutato anche in più colloqui orali durante i quali ha dovuto
ripercorrere le esperienze realizzate in gruppo e cercare di applicare quanto studiato in situazioni
diverse.
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RINGRAZIAMENTI
Voglio ringraziare la Professoressa Ornella Pantano per i preziosi consigli e suggerimenti che mi
ha fornito durante la realizzazione dell' intero progetto didattico.
Un grazie anche al signor Bettella ,responsabile del laboratorio di fisica , per avermi dato tutto il
materiale necessario a svolgere le attività relative al colore della luce.
Si ringraziano anche gli alunni delle classi seconde geometri dell' ITCG De Nicola di Piove di
Sacco che hanno attivamente lavorato in tutte le attività proposte.
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BIBLIOGRAFIA
Progetto guida per SeT "Luce colore energia"
http://pctidifi.mi.infn.it/set/luce
Progetto Secif "Luce visione" M.Gagliardi, E.Giordano
http://pctidifi.mi.infn.it/lucevisione/occhio
http://www.ispfp.ch/didattica-fisica/esperimenti
http://www.museoscienza.org/scuole/labenergia
M.Arcà, M.Ferrarini , N.Garuti, D.Guerzoni, P.Guidoni, M.Magni
"Esperienze di luce"
Emme Edizioni
A.Frova "Luce colore e visione"
Superbur Scienza ,Bur,2000
M.Vicentini , M.Mayer
"Didattica della fisica "
La Nuova Italia
Alfieri ,Arcà ,Guidoni,
"Il senso di fare scienza"
IRSAE Piemonte Bollati Boringhieri
Elizabeth G. Cohen
"Organizzare i gruppi cooperativi"
Erickson
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