Progettista: Giovanna Mayer

Collaboratori: Luigi Chierchia, Laura Tedeschini Lalli, Francesca Tartarone, Giuliana Devescovi, Annamaria Miele, Assunta Amendola

Obiettivi

Partendo da fenomeni astronomici facilmente osservabili (moti della terra, della luna, dei pianeti; maree) si vogliono affrontare tre argomenti:

1. la costruzione di modelli matematici (di diversa complessità ) per descrivere tali fenomeni;
2. la discretizzazione dei moti in esame mediante mappe di cui studiare numericamente le iterazioni;
3. l'analisi dei dati scaturiti dalle osservazioni e le "geometrie" ad esse naturalmente collegate, ad esempio quelle sulla sfera e sul toro..

Alcuni aspetti significativi del programma

Scelto un moto celeste periodico (ad esempio, con una qualche approssimazione, il moto della luna o quello apparente del sole) questo verrà presentato per analogia studiando prima il modello matematico di un pendolo, la sua discretizzazione tramite la mappa detta "Standard" (del quadrato [0,1]x[0,1] in sé) e, trattandosi di osservazioni di angoli, sarà utile comporre i dati osservati in geometrie in cui le variabili indipendenti (coordinate) siano già di per sé periodiche quali il toro, il cilindro la sfera.

Se la scuola dove si terrà il laboratorio disponesse di un telescopio, come è il caso in diverse scuole della nostra area, si vorrebbero utilizzare dati di osservazioni precedenti, o svilupparne di nuovi, per organizzarli in geometrie semplici ed adatte a mettere in luce la ricorrenza di eventi astronomici.

Problemi più complicati, come ad esempio la previsione localizzata di una eclissi o la costruzione di una meridiana, saranno approfonditi passando successivamente a modelli, discretizzazioni ed analisi dei dati più elaborati.

Metodologia didattica

Il primo incontro, per un ampio pubblico, illustrerà alcuni fenomeni astronomici interessanti utilizzando fotografie e filmati delle più recenti missioni degli enti spaziali europeo (ESA), americano e giapponese: dalle foto del suolo di Marte agli anelli e le lune di Saturno all'atterraggio su una cometa.

Se la scuola possiede un telescopio si vorrebbe poi partire da osservazioni fatte dagli studenti per ottenere dei dati controllabili direttamente, altrimenti si potrà fare uso di osservazioni indirette di cui siano accessibili i dati. L'utilizzo di questi dati permetterà di porre problemi che verranno affrontati a partire da esempi elementari e poi di complessità crescente.

Si farà uso del calcolatore per esperimenti numerici e per visualizzare ed elaborare modelli e mappe al fine di comprenderne l'andamento qualitativo con molti esempi, specie nei casi più semplici.