Lassù, più vicini al cielo

La passione per le stelle può nascere in montagna. E’ qui, infatti, che l’emozione suscitata dalle stelle in un cielo notturno può essere più forte e motivare alla conoscenza perché se si guarda davvero il cielo, i movimenti dei corpi celesti appaiono tutt’altro che scontati.

Le escursioni in montagna e l’osservazione del cielo stellato hanno sempre costituito per noi, momenti di "ricarica" molto forti. Abbiamo cercato di trasmettere queste passioni ai nostri figli ed ora cerchiamo di contagiare anche altri giovani, (i ragazzini del CAI di Verrès sono stati i primi), convinti che questi nostri interessi possano essere degli ottimi antidoti contro la noia scolastica.
Le due attività non consentono soddisfazioni a buon mercato. La montagna spesso è scomoda e faticosa e l’osservazione del cielo richiede pazienza, determinazione e capacità di adattamento. Sappiamo benissimo, invece, che in quasi tutte le attività si cercano comodità e piaceri a costo zero.
Viviamo obbedendo all’imperativo "sbrigati!". Siamo bombardati da messaggi che non riusciamo a rielaborare. E alla fine c’è il vuoto. E’ come riempire una borraccia sotto una cascata anziché con uno zampillo: troppa acqua, troppa pressione, nessun risultato. Se prendiamo, invece, altri ritmi, più consoni ad ascoltare e leggere l’ambiente che ci circonda, guadagniamo in capacità di ascoltare e vedere. Ecco allora che una salita in montagna e l’osservazione del cielo possono ricondurci ai ritmi naturali della vita perché qui gli scenari cambiano molto lentamente e non al comando di un clic! Riscopriamo l’intensità di piaceri semplici, come una sosta per prendere fiato, un po’ di sole dopo una bufera, una merenda su un prato fiorito, una pietra che ci ripara dal vento, una chiacchierata in compagnia.

La nostra generazione sta assistendo ad una graduale, ma inesorabile perdita di un bene inestimabile: la visione del cielo stellato. Anche abitando fuori città, alzando gli occhi al cielo di notte, si osserva solo una cupola grigiastra insignificante. Gli astrofili sono alla ricerca di siti bui, lontani dalle luci pubbliche, dai campi sportivi illuminati a giorno e dai fasci laser che le discoteche lanciano generosamente verso il cielo per segnalare la loro presenza. La montagna offre ancora luoghi sufficientemente bui per osservare le stelle. Salire in quota è perciò quasi una necessità.
Nell’era del mouse e delle "finestre" sul video, occorre ricreare una complicità con la natura, riacquistare una sensibilità per i problemi ambientali e sviluppare ulteriormente negli studenti le capacità di osservare, di ascoltare e di riflettere.
Ed è per questo che, con la sezione del CAI di Verrès, sperimentiamo da alcuni anni, con successo, l’abbinamento montagna-osservazione del cielo. Organizziamo inoltre gite con ragazzi o con adulti e, su invito degli insegnanti, programmiamo attività e interveniamo in alcune scuole.

I bambini nutrono curiosità spontanee che noi adulti ignoriamo. Una risposta non data al momento giusto, diventa un vuoto di sapere e la delusione che ne deriva può essere grave. Imparare è un bisogno dell’uomo che va soddisfatto sempre. Il cielo è uno dei grandi territori dimenticati dall’uomo. Anche la scuola lo dimentica, pur avendolo lì, gratuito, fuori dalle finestre, ogni giorno, sopra l’orizzonte. La scuola è il luogo dove i bambini cominciano a condividere collettivamente spazi e tempi comuni, dove imparano a leggere e scrivere. Perché non regalare loro questa lettura prima? Perché non invitarli a seguire sin da piccoli il cammino del sole e le fasi della luna?
Per esperienza, sappiamo che la lettura del cielo appassiona bambini e ragazzi, può rendere familiari stelle e pianeti dimenticati. Il parere dei ragazzi riportato nel box lo dimostra.

Imparare dal cielo

Per quanto riguarda le attività scientifiche che si possono ideare, se si ritiene la montagna una risorsa, proponiamo le indicazioni contenute in questa griglia (è inclusa l’osservazione del cielo).

Il materiale citato nella griglia è utilizzabile da bambini, ragazzi e adulti. Le attività proposte abbinano al piacere della camminata, la riflessione. Stimolando, ad esempio, i ragazzi con domande opportune e presentando considerazioni adeguate.

Con la dicitura strumenti artigianali si intende: oggetti auto costruiti ispirandosi ai vecchi strumenti per misurare distanze e angoli (vedi bibliografia e fig.1-2 ).

Una strada arriva ad un villaggio abbandonato. E’ servita a qualcosa? Quale può essere il motivo del disinteresse? Osservate alcune case ristrutturate recentemente. E’ stata rispettata l’armonia con le case circostanti o si tratta di un "pugno nell’occhio"? Era troppo difficile per la ditta che distribuisce l’energia elettrica evitare di guastare qualche bellissimo angolo fra le case?
Un prato "arato" dai cinghiali può essere un buono spunto per far capire la delicatezza dell’eco-sistema alpino. Si può far notare la differenza di impatto ambientale fra sterrate ben tenute e altre lasciate al progressivo dissesto. Quanto è sottile lo strato di "humus" lo si può notare proprio ai bordi delle sterrate. Domandiamoci e domandiamo ai ragazzi: "E’ vero che per conservare la montagna bisogna continuare a sfruttarla?"
Per quanto riguarda l’atmosfera, l’interesse per le nubi a scuola è spesso confinato in una rigida classificazione, mentre potrebbe diventare un’attività di osservazione molto interessante, specialmente se la scuola è dotata di una mini centralina meteorologica.
Del calo di pressione atmosferica con l’aumento della quota ce ne accorgiamo dall’altimetro, ma il nostro corpo si adatta gradualmente salendo a piedi. Se la salita avviene in macchina o con altri mezzi si sentono ad un certo punto "schioccare" le orecchie per un brusco riequilibrio fra pressione interna al timpano e quella esterna. Una bottiglia di plastica sigillata, portata in quota a partire dal basso diventa durissima perché la pressione esterna è notevolmente diminuita.
Se si chiude invece una bottiglia di plastica vuota in quota e si scende, la si ritrova a casa rattrappita e schiacciata dalla pressione (si è portata a casa un po’ di aria di montagna).

Alcune attività citate nella griglia richiedono un impegno sistematico nel senso che occorrono molte osservazioni nello stesso posto e nella stessa ora per molti giorni, e quindi non possono essere completate in una sola escursione. Si tratta, per esempio, delle relazioni fra punto di tramonto del sole sull’orizzonte e le stagioni, le relazioni fra forma e posizione della luna, la posizione del sole rispetto alle stelle fisse, il cammino dell’ombra in relazione al percorso del sole, la misura del tempo locale.
Per queste importantissime osservazioni, occorrerebbe che ogni scuola avesse a disposizione una "terrazza astronomica", possibilmente in luogo buio e facilmente raggiungibile. Sono numerosi gli esperimenti che coinvolgono molte discipline e quasi tutti possono essere svolti a vari livelli dalla scuola elementare all’università (ad esempio, la costruzione di un orologio solare può essere realizzata in modo empirico o progettata con calcoli abbastanza delicati).

Suggestioni. Alcune esperienze da realizzare

Un’esperienza facile da programmare e da eseguire è quella della costruzione in scala del sistema solare (limitandosi per comodità a Saturno), disponendo di un campo sportivo (100 m x 50 m). Si dà agli studenti una tabella con le distanze in chilometri fra pianeti e sole, la distanza terra-luna, i diametri del sole, dei pianeti e della luna, ed i periodi di rivoluzione dei pianeti attorno al sole e della luna attorno alla terra. La consegna: calcolare a tavolino i diametri e le distanze in scala. Scegliamo, ad esempio, di piazzare il Sole, palla di 10 cm. di diametro, al centro di una porta e Saturno, grosso come un pisello, nella porta opposta (100 m). Partendo dal Sole, Mercurio grosso come un granello di mezzo millimetro va piazzato a circa 4 m., Venere, granello di 1 mm. va piazzato a 7,5 m., la Terra, granello di 1 mm. a 10,4 m; Marte, granello di mezzo mm. a 16 m.; Giove grande come un pisello (1 cm.) a 54,4 m. Per quanto riguarda, la Luna, granellino di 0,2 mm va messa a circa 3 cm dalla Terra! I pianeti ovviamente vanno segnalati con dei paletti. Il risultato lascia tutti abbastanza perplessi ed è conseguibile con strumenti poveri (paletti e un decametro). Lo stupore aumenta se si pensa che Plutone, l’ultimo pianeta del sistema solare, andrebbe sistemato a circa 400 m. e la stella più vicina (4,3 anni-luce) si troverebbe a 2800 km. circa. L’esercitazione, eseguibile nella scuola media, può essere arricchita, ad esempio, rispondendo alla domanda: se i paletti li abbiamo messi in fila, dove si troveranno un mese dopo? L’esercizio richiede calcoli a tavolino e uno strumento artigianale per valutare le distanze angolari. Ha senso tanta attenzione dei giornali ai giorni in cui i pianeti risultano allineati? Un'altra interessante esperienza adatta anche alle scuole elementari è quella di provare con un esempio l’inconsistenza di alcune costellazioni facendo constatare che lo stesso disegno si ottiene per effetto prospettico. Una costellazione comoda perché facilmente riconoscibile e con poche stelle luminose è Cassiopea. Nella figura 3 sono rappresentate le stelle più luminose di questa costellazione ed i numeri vicino alle stelle indicano la distanza calcolata in anni-luce. Se si dispone di una camera per proiezioni si può costruire un sistema di fili che partono da un punto (che rappresenta l’osservatore terrestre), con lampadine piazzate a distanze in scala. Guardando le lampadine accese dal punto di partenza dei fili non si percepisce la loro distanza reale ma si vede il disegno caratteristico della costellazione. Cambiando punto di vista il disegno cambia radicalmente. Sull’inconsistenza della maggior parte delle costellazioni, discorso che costringe i cultori di oroscopi ad un esercizio di arrampicata… sugli specchi, si può anche fare un esercizio a livello di terzo anno di scuola superiore. Si possono scegliere due stelle "lontane" fra loro nel cielo: possono servire allo scopo Vega e Capella: in estate la prima quasi allo zenit e l’altra molto bassa all’orizzonte. Note le loro distanze da noi in anni luce e la loro distanza angolare, usando un teorema di trigonometria si valuta la loro distanza in circa 60 anni-luce, distanza piccola in confronto a quella esistente spesso fra stelle apparentemente molto vicine e appartenenti alla medesima costellazione. Con la semplice macchina fotografica si può cogliere una "illusione ottica" a cui è difficile credere: la luna piena, quando sorge, appare molto più grande del solito. Proviamo a fotografarla quando sorge e quando si trova alta nel cielo, ovviamente con la stessa macchina, regolata allo stesso modo. Una fonte di idee per esperienze che, unite alle necessarie nozioni teoriche, rendano l’allievo protagonista del proprio apprendimento, deriva dallo studio della storia dell’astronomia. Rimanendo nell’ambito delle materie scientifiche si possono rispolverare i metodi inventati dagli scienziati della Grecia antica (Aristarco di Samo, Eratostene di Cirene, ecc.) per misurare il diametro della Luna, il raggio terrestre, le distanze Terra-Sole e Terra-Luna e per tentare di descrivere il funzionamento del cosmo con modelli geometrici. Disponendo di mezzi di comunicazione veloci e poco costosi (Internet oppure un semplice telefonino) è anche possibile eseguire esperienze di geografia terrestre ed astronomica in collegamento con altre scuole lontane ma all’incirca sullo stesso meridiano o sullo stesso parallelo. Uno studente che sappia esprimere correttamente la legge di gravitazione universale ha qualche idea su come è stata valutata la massa della terra? E quella del Sole? E’ in grado di "pesare" il pianeta Giove conoscendo il periodo di rivoluzione e la distanza di un suo satellite?

Dal cielo ci arriva un insegnamento di fondo. Impariamo che per ascoltare e capire di più, bisogna andare incontro alle cose, dobbiamo muoverci, cambiare il nostro punto di vista. Impariamo che la conoscenza non è solo organizzazione e riduzione del mondo ai nostri schemi, ma anche tentativo continuo di ascolto dei più diversi linguaggi del cosmo. E questa lezione non la si riceve solo da formule fisiche e matematiche (che possono risultare sterili se avulse da un contesto), ma da attività "en plein air", assai più fondate e significative perché contestualizzate. Soprattutto se ai piedi del Monte Rosa o del Mont Avic.

Paolo Chiaberto
insegnante di matematica alla Scuola media superiore

Linda Janin
insegnante di fisica alla Scuola media superiore.

Marito e moglie residenti ad Arnad. Appassionati di montagna, dopo 35 anni d’insegnamento sono oggi in pensione e si dedicano allo studio dell’astronomia e a piacevoli escursioni in montagna con la sezione del CAI (Club Alpino Italiano) di Verrès. Organizzano, in particolare, l’attività "Star Trekking" per educare all’osservazione del cielo stellato.

Bibliografia
(breve e limitata all’aspetto didattico dell’astronomia)

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MAESTRI C., …E se la vita continua, Baldini-Castoldi, 1996.
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PROJECT PHYSICS COURSE, Progetto Fisica - Volume A, Zanichelli, 1990.
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