Unità 5: Immagini dall'Universo - Le stelle


Prerequisisti scientifici
- Conoscere i concetti di uguaglianza e proporzionalità diretta e inversa; di temperatura, volume, pressione; di massa e forza.
- Riconoscere che il Sole è luminoso, colorato e sferico.
- Sapere che il Sole è una stella.


Obiettivo
Fornire ai ragazzi informazioni su argomenti di astrofisica che possano essere elaborate come “immagini” e che fungano da stimolo al processo creativo per la costruzione di una narrazione originale.
In questa attività inoltre si vuole far capire che con poche nozioni è possibile capire il funzionamento di base delle stelle.


Messaggi chiave
- Il Sole è una stella in mezzo a tante altre nell’universo. Ha una massa, una luminosità e una periodo di vita medi.
- Le stelle sono sferiche a causa dell’attrazione gravitazionale.
- Il gas stellare si trova in equilibrio idrostatico per la maggior parte della vita delle stelle.
- Quando si rompe l’equilibrio, le stelle vanno incontro a diversi destini a seconda della loro massa.
- Le stelle hanno colori diversi che dipendono dalla temperatura del gas superficiale.


Materiale occorrente
- Un pc collegato a un proiettore per visualizzare immagini, filmati e pagine web (non è necessaria la connessione on-line)
- Un piccolo telo elastico o un paio di collant fissato a una cornice rigida
- 2-3 palline di diverse dimensioni
- Lavagna e gessetti colorati
- Palloncini
- Bottiglia piena d’acqua
- Prisma


Tempo di esecuzione
2 ore.


Attività
Chiacchierata astrofisica partendo da una conferenza didattica già collaudata e integrata da filmati, animazioni multimediali e piccoli exhibit. Nel corso dell’attività si cerca di evitare una comunicazione frontale, privilegiando un approccio fortemente induttivo e circolare, basato sul metodo del problem solving. I ragazzi sono spinti a formulare loro stessi i problemi e, induttivamente, a trovarne la soluzione.
- Discussione: definizione e parole-chiave
Si parte dalla domanda Cos’è una stella? a cui segue una discussione di gruppo con verifica su un dizionario e individuazione di alcune parole-chiave che nascondono un significato fisico.

- Discussione: fenomenologia solare
Si invitano gli studenti a ricordare le caratteristiche del Sole e a porre un limite minimo alla sua età.
Si generalizzano a tutte le stelle le caratteristiche del Sole.

- Discussione: la forma delle cose
Si riconosce che un caratteristica comune dei corpi celesti è quella di essere sferici e che questo è legato all’attrazione gravitazionale.
Si introduce l’energia gravitazionale di una stella: le molecole di gas, di cui le stelle sono composte, sono soggette ad attrazione gravitazionale reciproca.

- Exhibit e discussione: il colore delle stelle
Si introducono in maniera discorsiva alcuni elementi di spettroscopia partendo dalla scomposizione della luce visibile per mezzo di un prisma.
Si ricorda che le stelle sono costituite da gas caldo che emette e assorbe luce. Il colore delle stelle dipende dalla loro temperatura superficiale.

- Discussione: luminosità delle stelle
Si invitano gli studenti a riflettere sulla lunghezza della vita delle stelle e a fare ipotesi sull’origine di questa longevità. Si introduce in maniera discorsiva la fusione nucleare come la fonte di energia ricercata.

- Discussione: evoluzione stellare
Si introduce la massa come parametro discriminante dei differenti destini a cui vanno incontro le stelle e si proiettano immagini dei diversi stadi di vita stellare.

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