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KStars

Apprendere l'astronomia con un software opensource

a cura di:
Gianluigi Ambrosi - ITSOS Albe Steiner - Milano

Parole chiave: astronomia, scienze, geografia

KStars è un planetario grafico virtuale. Permette di visualizzare la posizione di stelle, costellazioni, ammassi stellari, nebulose, galassie e pianeti nel cielo notturno per qualsiasi data, da ogni luogo della Terra. La visualizzazione si può spostare, ingrandire e rimpicciolire, ed è anche possibile identificare e seguire gli oggetti nel loro movimento attraverso il cielo.
Il planetario è un potente strumento didattico perché, grazie alle sue caratteristiche, è estremamente flessibile e si adatta facilmente a diversi livelli scolastici. KStars può essere quindi utilizzato come strumento interattivo per apprendere l'astronomia e imparare a conoscere il cielo notturno.

Questo software è stato utilizzato come sussidio didattico nello svolgimento del programma di astronomia del V anno del Liceo Scientifico.
La sperimentazione è avvenuta seguendo un percorso che si può suddividere in tre fasi:

  1. familiarizzazione con il software
  2. lezione frontale sulle conoscenze e le competenze di Astronomia
  3. utilizzo del software per operazioni pratiche sperimentali che siano di supporto e consolidamento alle conoscenze e competenze.

1. FAMILIARIZZAZIONE

Prima Attività
Creazione di un forum di discussione nella classe virtuale in ambiente FirstClass (piattaforma già nota agli studenti).

Seconda Attività

Breve introduzione della filosofia dell’open source e in particolare delle caratteristiche più importanti del software libero e delle principali differenze rispetto al software proprietario.

Terza Attività Presentazione di KStars e introduzione all’utilizzo dei comandi principali.

Quarta AttivitàDistribuzione di copie del CD a tutti gli allievi per la sperimentazione a casa.

Schermata del software K Stars

2. LEZIONE FRONTALE

Le lezioni frontali si sono articolate per il raggiungimento dei seguenti obiettivi cognitivi:

  1. Descrivere i principali punti di riferimento individuabili sulla sfera celeste
  2. Definire le coordinate equatoriali e quelle orizzontali
  3. Chiarire le differenze tra i sistemi di riferimento sulla sfera celeste (equatoriale e orizzontali)
  4. Distinguere tra stelle occidue e stelle circumpolari
  5. Descrivere le modificazioni giornaliere e stagionali della sfera celeste
  6. Individuare le più evidenti modificazioni del cielo nel corso dell’anno
  7. Definire i concetti di magnitudine apparente e magnitudine assoluta
  8. Illustrare le caratteristiche della Via Lattea e delle galassie in generale
  9. Descrivere le conseguenze del moto di rotazione e di rivoluzione della Terra
  10. Descrivere il moto di precessione lunisolare
  11. Descrivere i metodi e i sistemi di riferimento utilizzati per la misura del tempo.

3. UTILIZZO DEL SOFTWARE

L’utilizzo di KStars si è sviluppato attraverso attività tratte direttamente dall’Help del software. È chiaro che nel corso di ulteriori sperimentazioni le attività potrebbero diventare più complesse e articolate.

Prima Attività: La sfera celeste, il moto della sfera celeste e le coordinate equatoriali.

Localizzare la stella Polare, osservare la sua declinazione e confrontare la misura della sua altezza con la latitudine geografica della località selezionata.
Osservare che la sfera sembra ruotare attorno alla stella Polare.


Seconda Attività: Le coordinate orizzontali e il moto di rivoluzione

Passare dalle coordinate equatoriali alle coordinate orizzontali
Cambiare la data e l'ora verificando i cambiamenti.
Osservare l'altezza del Sole sull'orizzonte a mezzogiorno durante l'estate. Cambiare la data in un giorno di metà inverno (mantenendo l'ora a mezzogiorno).


Terza Attività: La precessione degli equinozi

Trovare il polo Nord celeste, cambiare la data a un anno molto lontano e osservare che la posizione del polo celeste non sarà più vicino alla stella Polare.
Verificare che è effettivamente il polo celeste.

Quarta Attività: Il tempo
Osservare la relazione tra il tempo locale e il tempo universale.

Puntare lo zenit e osservare che l'ascensione retta dello zenit è esattamente uguale al tempo siderale locale.

Quinta Attività: Le galassie

Osservare gli ammassi di galassie studiati dal professor Zwicky per scoprire la materia oscura.
Vedere esempi di galassie ellittiche.

Schermata del software K Stars

CONCLUSIONI

Le classi coinvolte nella sperimentazione hanno dimostrato interesse agli argomenti proposti. La presentazione di KStars e l’introduzione all’utilizzo dei suoi comandi principali non ha presentato nessun problema e le attività proposte sono state svolte senza difficoltà. Il monte ore che realisticamente può essere dedicato all’utilizzo di KStars in classe è limitato (3 ore), tenendo conto che il numero di ore settimanale per l’insegnamento di Scienze Naturali il V anno di Liceo Scientifico è di 2 ore. La distribuzione del CD agli studenti ha permesso loro l’utilizzo del software per attività di potenziamento e/o approfondimento personale (vantaggio del software libero). La presenza del forum di classe ha consentito un’interazione tra docente e allievi nelle varie fasi della sperimentazione.