SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO “J.PIAGET”
a.s.: 2009/2010
Docente di Scienze:
Prof.ssa Teresa Scarano
Docente di Tecnologia:
Prof.ssa Rossella D’Imporzano
U.D. Pluridisciplinare: TECNOLOGIA, SCIENZE
"OCCHIO" AL LABORATORIO 09/10 - Prof.ssa R.D'Imporzano - Prof.ssa T.Scarano
I partecipanti siamo noi, alunni delle classi seconde e terze della scuola media J. Piaget.
Il laboratorio ha coinvolto l’apprendimento
delle SCIENZE e della TECNOLOGIA.
È stato condotto dalle insegnanti:
Prof.ssa Teresa SCARANO (matematica/scienze)
Prof.ssa Rossella D’ IMPORZANO (tecnologia).
Abbiamo esplorato l ‘OCCHIO e i fenomeni legati alla luce e alla
vista in un contesto laboratoriale.
ABBIAMO SPERIMENTATO:
•i 5 sensi
•la pupilla illuminata
•il punto cieco della retina
•il fenomeno della rifrazione, riflessione e diffrazione della luce
•le immagini realizzate con la tecnica dell‘anamorfismo e 3D
ABBIAMO COSTRUITO:
•camera oscura
•trottola colorata
•scatola dei colori
•libretti animati
•figure impossibili
•scatola delle mani
•periscopio
•giochi ottici: taumatropio e fenachistoscopio.
"OCCHIO" AL LABORATORIO 09/10 - Prof.ssa R.D'Imporzano - Prof.ssa T.Scarano
COGNOME
NOME
ALBANI
TIFFANY
BARBIERI
SARA
CICCIOTTI
SARAH
ALETTO
CELESTE
TADDEI
VIRGINIA
TARTAGLIA
ALESSANDRA
VIAGGI
ALESSIA
ANDREONI
ALICE
FRAU
LORENZO
BERTOLINI
SIMONE
BORRINI
GIACOMO
BRANCALEONE
ANGELO
GUERRIERI
ANDREA
MURRO
LUCIA
SELIGARDI
FABRIZIO
"OCCHIO" AL LABORATORIO 09/10 - Prof.ssa R.D'Imporzano - Prof.ssa T.Scarano
TOCCARE AD
OCCHI CHIUSI
UN ASSAGGIO AD OCCHI CHIUSI
Scopriamo punti di “VISTA” diversi
modulo: N°1
ANNUSARE AD OCCHI CHIUSI
GRUPPO
ALIMENTO
TATTO
OLFATTO
GUSTO
1
mela trittata
non so
mela
mela
2
parmigiano grattugiato
farina
riso
formaggio
3
carota trittata
non so
dolce
carciofo
4
sedano trittato
insalata
non so
sedano
5
banana trittata
non so
banana
banana
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L’iride è la porzione anteriore, dinanzi alla lente cristallina, della tunica vascolare, ed è cosi chiamata per la
sua colorazione, che la fece paragonare all’arcobaleno. Essa presenta nella parte centrale un foro detto pupilla.
La pupilla ha un comportamento difensivo: per proteggere l’interno dell’occhio dalla luce eccessiva si restringe
e si allarga, grazie a un muscolo apposito che si trova nell’iride.
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Restringimento:
Miosi: 1,5 mm
Dilatazione
Midriasi: 8 mm
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Cosa succede alla pupilla?
Come si modifica il diametro in funzione della luce?
La pupilla può comunicare lo stato d’animo?
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Prof.ssa Scarano
vedo una giraffa
a testa in giù
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La luce rappresenta solo una parte dello spettro elettromagnetico
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Riflessione
diffusa
Riflessione
speculare
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Riflessione
speculare
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Occorrente:
• fotocopia sviluppo ottaedro
• cartoncino nero
• colla
• forbice
• triangoli di carta varia (da regalo, da forno,
di alluminio, rossa, blu e gialla)
• filo di nylon
Procedimento:
Dopo aver fatto l’inviluppo del solido ed
avervi applicato i diversi campioni di carta,
abbiamo provato ad illuminarlo facendolo
ruotare appeso ad un filo di nylon.
COSA ABBIAMO OSSERVATO?
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….ti prego,
INCOLLATI !!!!.
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Ha collaborato
anche Robertino
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Newton studiò la dispersione ottica di un raggio di luce bianca che
attraversa un prisma di vetro e si scompone nei vari colori.
Newton concluse che la luce bianca era formata da tutti gli altri
colori messi insieme.
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MATERIALI
Due bicchieri trasparenti
Acqua
Olio
Spaghetti
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Mmmmh… Profe
D’Imporzano...
Mi ci sta proprio un
buon bicchierozzo di
lattuccio!!!!
MATERIALI
Due bicchieri trasparenti
Acqua
Latte in polvere
Torcia
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I coni, grazie alla presenza
di sostanze Fotorecettrici
assorbono, la luce a
diverse lunghezze d'onda.
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Occorrente:
•
•
•
•
•
•
•
1 scatola (50x20)
cartoncino nero o spray nero
Foglio bianco e nero
Colla
Scotch
Forbici
2 faretti con lampadine
colorate (VERDE e ROSSA )
Procedimento:
Sul fondo della scatola porre il
foglio bianco e procedere come da
disegno; e osservare dai due fori
del coperchio il gioco di luci che si
crea sul fondo della scatola.
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MATERIALI
•
•
•
•
•
Sagoma grigia
Cartoncini colorati: rosso, blu, giallo oppure viola,
arancio, verde
Forbici
Colla
METODO
Ritagliare tre sagome utilizzando il cartoncino grigio.
Sovrapporre le sagome sui cartoncini colorati.
Cosa osservi relativamente ai contorni della sagoma?
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Esperienza 1
Si fissino attentamente i 4 segmentini presenti nella figura per circa 30
secondi, poi si sposti lo sguardo verso una parete bianca o il soffitto
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PERCHE’?
La visione è legata al fatto che la luce, riflessa dall'oggetto che stai osservando,
entra nell'occhio e produce cambiamenti chimici a livello della retina, la cui
stimolazione prolungata determina una desensibilizzazione; quando volgi lo
sguardo a una parete bianca, o allo schermo vuoto, questa rinvia alla retina della
luce, ma l'area desensibilizzata dall'immagine precedente non reagisce
prontamente a questo nuovo stimolo, per cui questa area riproduce l'immagine
negativa della precedente che permane per circa 30 secondi.
Esperienza 2
Ripetere l'esperimento fissando l'immagine con un occhio solo e poi volgendo
l'occhio chiuso verso la parete o lo schermo. Si vede di nuovo qualcosa? PERCHÈ?
L'immagine postuma non può trasferirsi da un occhio all'altro!
Si tratta pertanto di un fenomeno legato alla retina di ogni singolo occhio.
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(in inglese thaumatrope, dal greco "girare delle meraviglie")
gioco ottico inventato nel 1826 da John Ayrton Paris.
Fu il primo strumento in grado di sfruttare il fenomeno della PERSISTENZA RETINICA.
Il gioco consiste in un dischetto che viene fatto
ruotare velocemente tramite due fili appesi
all'estremità.
Sulle due facce sono raffigurati disegni che si
completano a vicenda, e facendo ruotare il disco
velocemente, grazie alla persistenza della visione
sulla retina, si ha l'impressione di guardare un'unica
immagine combinata.
Soggetti tipici erano l'uccellino e la gabbia, oppure il
vaso e i fiori, l'albero spoglio e il fogliame, ecc...
Spesso alcune frasi, magari spezzate nelle due facce,
completavano la suggestione.
Il taumatropio è anche interessante per la storia del
cinema e in particolare dell'animazione, perché su
questi studi si basò la ricerca del movimento simulato
delle immagini tramite la loro veloce visione in
sequenza.
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•
•
•
•
Materiali occorrenti:
Cartoncino
Forbici
Spago
matite colorate
Procedimento:
Ritagliare i due dischetti e
incollarli su altri due dischetti di
cartone. Ai due estremi del
diametro vengono praticati i fori,
annodare due cordicelle di spago
che serviranno a far girare
velocemente il cartoncino ad una
velocità sufficiente per creare
l’illusione ottica di osservare
un’unica immagine
"OCCHIO" AL LABORATORIO 09/10 - Prof.ssa R.D'Imporzano - Prof.ssa T.Scarano
Consiste in una serie di immagini che variano gradualmente da una pagina alla seguente,
così che quando le pagine vengono girate velocemente, le figure sembrano muoversi.
Materiale occorrente:
• 2 fogli di cartoncini A4
• forbici
• matite colorate
Procedimento:
Dividere due fogli A4 in otto parti uguali e ritagliare.
Disegnare la sequenza delle immagini, i soggetti devono mantenere gli stessi colori.
Riunire tutti i foglietti e pinzarli nella parte superiore del libretto che si è venuto a
creare. Sfogliare velocemente il libretto per notare l’animazione.
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Il fenachistoscopio o fenachistiscopio è un antico
strumento per l'animazione inventato nel 1833 da Plateau.
Consiste in un disco di cartone con una progressione di
immagini leggermente variate e una serie di fessure
corrispondenti a intervalli regolari.
Il gioco viene
animato facendolo
ruotare su un perno
centrale e le
immagini vanno
osservate riflesse in
uno specchio
attraverso le fessure.
Si ottiene così una rapida successione di figure che danno
l'illusione di fondersi in un'immagine unica in movimento.
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Materiale occorrente:
• fotocopia della ruota;
• cartoncino nero;
• forbici;
• colla;
• asticella di legno di circa 20 cm;
• vite e dado o puntina da disegno;
• uno specchio.
Procedimento:
fissa il disco su un bastone, in
modo che possa girare al
semplice tocco della mano;
mettiti davanti allo specchio, fai
girare il disco e guarda con un
solo occhio l’immagine riflessa
attraverso le fessure.
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Due punti nello spazio posti a
profondità diverse formano due
immagini retiniche differenti:
il sistema occhio – cervello è
capace di valutare la disparità e
gli angoli e quindi ricevere una
informazione
abbastanza
precisa sulle differenze di
profondità relativa rispetto
all'osservatore.
Questa capacità diventa sempre
più imprecisa con l'aumentare
delle distanze:
già a 100 m l'uomo comincia a
vedere gli oggetti come se fossero
piatti.
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MATERIALI
•
•
•
•
•
Scatola di scarpe con coperchio.
2 bastoncini di legno.
Colla a caldo.
Cartone.
Sagome di mani.
METODO
Sulla faccia più piccola della scatola praticare due fori.
Applicare su uno dei fori un cartoncino con dello scotch.
Praticare due fori dall'altro lato dove inserire due bastoncini di legno.
Creare un telaio per sostenere i bastoncini di legno.
Applicare ai bastoncini di legno le due sagome delle mani.
Praticare un foro sul coperchio della scatola che funga da lucernaio.
Variare le distanze delle mani ed osservare con un occhio e due occhi.
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La geometria e le sue regole
applicate al disegno, con la
GEOMETRIA DESCRITTIVA
si può di rappresentare ciò che
vediamo, così che il nostro
cervello lo ritiene simile alla
realtà.
I disegni in ASSONOMETRIA,
ad esempio, ci consentono di
definire
uno spazio o un
oggetto a tre dimensioni su un
foglio che, in realtà, è una
superficie
piana
a
due
dimensioni.
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Sono tre assi che si incrociano?
Il mio cervello pensa così ma la “COSA” che l’occhio
percepisce non è una cosa reale e possibile.
Per qualche secondo l’occhio è riuscito ad ingannare il
cervello, queste sono le FIGURE IMPOSSIBILI
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Sono esempi di immagini nei quali è evidente la discrepanza tra realtà fisica e realtà percepita
Anatra o coniglio?
Eschimese o indiano?
In questo celebre disegno di
Boring potete vedere una
giovane ragazza o una
vecchia signora ?
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CON
PAZIENZA!
L'essere umano guarda gli oggetti che lo circondano da due diverse angolazioni. Il cervello ha il compito
di unire le immagini provenienti dai due nervi ottici in un'unica immagine tridimensionale. Con gli
stereogrammi viene utilizzata un'immagine per ciascun occhio, ingannando così il cervello e facendogli
"vedere" una scena tridimensionale. Ma come fare per vedere le immagini nascoste negli stereogrammi?
Alcuni imparano subito la tecnica; per altri è più difficile, ma una volta acquisita non la si dimentica più.
Ad un certo punto si impara ad ingannare il cervello in modo appropriato. La visione stereoscopica
contiene un trucco: quello di dare ad ogni occhio un'informazione leggermente diversa. E questo perché i
nostri occhi distano tra loro qualche centimetro e quindi vedono lo stesso oggetto con angolature diverse.
Ecco la tecnica per vedere gli stereogrammi: poniti a circa 30-40 cm dal video, fissa il centro dello
stereogramma ma non cercare di vedere immagini. Lascia che lo stereogramma si sfochi, cerca di vederlo
come se fosse trasparente, come se volessi vedere "dietro" di esso.
Nel giro di un minuto l'immagine nascosta ti apparirà.
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L’anamorfosi (dal greco trasformazione) è un effetto di illusione ottica per cui una immagine viene proiettata
sul piano in modo distorto e sarà riconoscibile solamente guardando l’immagine da una posizione precisa.
L’artista più rappresentativo di questa tecnica è Julian Beever
Basta guardare i suoi lavori per rendersene immediatamente conto.
Lui dipinge una figura appositamente distorta, ma che guardata da una certa
angolazione produce un incredibile effetto illusorio di tridimensionalità.
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Noi abbiamo provato a creare una immagine deformata (prospettiva
deformata) e ad osservarla riflessa in uno specchio cilindrico.
L’immagine riflessa è risultata proporzionata e regolare.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiale occorrente:
Cartoncino
Colla
Matite colorate
2 fogli di carta A4
Squadra
Compasso
Cilindro di cartone
Foglio di alluminio (per alimenti)
Fotocopie scheda
Estratto da quaderno per la didattica del linguaggio visivo Museo del Precinema - Padova
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L'occhio umano si è specializzato per la visione
dei colori, del movimento, delle
distanze e della profondità, ma non riesce a percepire
i particolari lontani o gli oggetti molto piccoli.
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Una lente è un elemento/dispositivo ottico capace
di far convergere o divergere i raggi di luce.
Lente divergente
Lente convergente
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p = distanza lente oggetto
q = distanza lente – schermo
f = focale
H = dimensioni immagine oggetto
h = dimensioni oggetto
I = ingrandimento
Misurazione
p
q
1/p
1/q
1/f
H
h
I=q/p
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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I=H/h
Dal 1500 in poi gli studi di
ottica si sono molto affinati, la
strumentazione ha cominciato
ad avvalersi di LENTI
trasformando notevolmente il
modo di vedere la realtà.
Grazie all'invenzione del
cannocchiale è stato possibile
passare dalla Teoria Tolemaica
alla Teoria Galileiana.
Un'altra invenzione
rivoluzionaria è stata quella
del microscopio che ha
consentito la comprensione
dell'infinitamente piccolo.
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MATERIALI
•
•
•
•
•
Sviluppo del periscopio su cartone
Cartoncino per supporto
Specchi (Max 9 cm x 5 cm)
Colla
forbici
METODO
• Piegare e chiudere lo sviluppo del periscopio
• Costruire due supporti porta specchietto che abbia una
lunghezza di 30,4 cm ed un'altezza di 6 cm.
• Effettuare delle pieghe a 3 cm, 8 cm, 11,4 cm e 8 cm nel
senso della lunghezza.
• Chiudere il supporto su cui applicare lo specchietto.
• Inserire i supporti con lo specchietto nelle finestre del
periscopio e fissarle.
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Wow!!!!!!!
Posso sbirciare cosa
succede dietro
l’ angolo senza
essere vista !!!
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• Camera oscura : www.luram.altavista.org (di Lurati Marco)
• Laboratori: “OCCHIO AGLI OCCHI”.
• Dispensa commissione difesa vista - progetti per la scuola di Educazione alla salute.
• Giochi Ottici: MUSEO DEL PRECINEMA - COLLEZIONE MINICI ZOTTI - www.minicizotti.it.
• ANAMORFISMO: http://users.skynet.be/J.Beever/pave.htm.
• Contenuti vari: www.nonsoloscuola.org/.../images/occhio.JPG - www.anisn.net (materiale Brunella Danesi)
• Damiani occhiali srl: per la donazione di lenti
• Laboratorio analisi chimico cliniche GAMMA:
per la donazione di vetrini coprioggetto per microscopio ottico
• Vetreria Gildo di Buratta Marica & C:
per la donazione di specchietti tagliati a misura
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