Fisica – Pagina 3 – ESERO Italia

MATERIALI PER SATELLITI. SCOPRIAMO LE VARIE PROPRIETÀ DEI MATERIALI

Il kit di materiali satellitari dell’ESA comprende un set di risorse per determinare quali sono le proprietà migliori per uso satellitare. L’attività proposta usa la metodologia dell’Inquiry Based Science Education Learning. La sfida per gli studenti consiste nell’ identificare i materiali del kit e determinare quello migliore per costruire parte degli schermi della navicella Orion. Per effettuare il compito assegnato, si incoraggiano gli studenti a sviluppare i loro esperimenti per testare le proprietà dei materiali inclusi nel kit, come la densità, la resistenza agli urti, le proprietà magnetiche e la conducibilità elettrica e termica.

L’EFFETTO SERRA E LE SUE CONSEGUENZE

Questo set di attività include esperimenti laboratoriali e l’interpretazione di immagini per comprendere meglio gli effetti complessivi del cambiamento globale. Nell’attività 1 gli studenti realizzeranno un modello per dimostrare in cosa consiste l’effetto serra, mostrando che un livello più alto di biossido di carbonio (CO2) comporta una maggiore temperatura. L’esperimento sarà completato dall’ interpretazione di immagini da satellite relative ai livelli di CO2 in differenti periodi di tempo. Gli studenti apprenderanno come alcune delle conseguenze dell’aumento dell’effetto serra: lo scioglimento dei ghiacci e il cambiamento dei valori di albedo. Gli studenti esploreranno questi argomenti nelle attività 2 e 3.

ATTERRARE SULLA LUNA

In questa serie di attività gli studenti progetteranno, disegneranno e costruiranno un modulo di atterraggio che assicuri la sopravvivenza dell’equipaggio (nella forma di un astro-uovo) atterrando sulla Luna. Studieranno quali fattori vadano considerati atterrando sulla Luna invece che sulla Terra. Gli studenti dovranno considerare i fattori di rischio e la gestione di un budget nel loro progetto.

ENERGIA DALL’ACQUA – COME PRODURRE OSSIGENO E IDROGENO SULLA LUNA

Per questa risorsa sono previste tre attività. Gli studenti impareranno l’elettrochimica. Inizieranno col costruire un Volta Pila – una semplice batteria. Questa invenzione ha segnato l’inizio dell’elettrochimica. Poi sarà la volta dell’elettrolisi. L’elettrolisi utilizza la corrente elettrica per dividere l’acqua nei suoi componenti: idrogeno e ossigeno. Questi prodotti possono essere usati come propellenti per veicoli spaziali e / o per fornire ossigeno a supporto di un equipaggio. Nell’ultima attività, gli studenti esamineranno e useranno una cella a combustibile.

DIFESA PLANETARIA

In questa attività gli studenti conosceranno le attività della Conferenza di Difesa Planetaria che si tiene ogni 2 anni. Gli studenti, divisi in gruppi, si caleranno nella parte degli scienziati e dovranno risolvere problemi legati alla matematica, alla fisica e alla geologia relativi a un corpo celeste che potrebbe impattare la Terra. Gli studenti useranno pseudo carte da gioco predisposte per ricoprire i ruoli assegnati e risolvere i problemi relativi alla problematica di studio.

CUCINIAMO UNA COMETA

Le comete sono considerate capsule del tempo contenenti informazioni sulle condizioni del Sistema Solare primordiale. Per poter capire cosa sono le comete, da dove provengono e la loro influenza sull’evoluzione della Terra, è necessario scoprire che tipo di materia contengono. Questa attività, composta da una dimostrazione per l’insegnante, un’attività pratica per gli studenti insieme ad una discussione conclusiva, fornisce una visione dei costituenti chimici delle comete. Sono incluse anche una discussione e un’attività extra che esaminano i processi di impatto sulla Terra e calcolano l’energia cinetica coinvolta.

In questa attività insegnanti e studenti simulano il nucleo di una cometa in classe. Gli ingredienti utilizzati rappresentano con precisione il materiale che si trova nel nucleo reale di una cometa, come risulta dagli studi spettroscopici combinati con i dati raccolti durante i flyby dei veicoli spaziali intorno a varie comete.

CAMERA A NEBBIA E RAGGI COSMICI

La camera a nebbia è una scatola preparata in modo da potere rilevare particelle cariche e radiazioni. In questa attività, una camera a nebbia è utilizzata per potere osservare particelle alfa e beta, le cariche prodotte dal decadimento radioattivo del Torio-232. Gli studenti potranno osservare le tracce di condensazione lasciate dalle scie che le particelle cariche lasciano nella camera, e impareranno a identificare le particelle basandosi sulle proprietà del percorso. Le tracce lasciate dai raggi cosmici possono essere viste nella camera a nebbia, e questo può essere un buon punto di inizio per lo studio dei raggi e della loro deviazione da parte del campo magnetico terrestre.

CAPOLAVORI DALLO SPAZIO – RISORSA STEAM

Ciò che sta emergendo nella formazione di nuove figure professionali, è la necessità di promuovere competenze trasversali che riescano a connettere quelle scientifico-tecnologiche alle umanistico-relazionali, in modo da poter dar vita a una professionalità completa e di qualità. Per questo motivo, alle discipline scientifiche e tecnologiche, è opportuno affiancare l’apprendimento di discipline artistiche che, come è emerso anche da una serie di studi recenti, sono utili per formare una professionalità completa, essendo complementari e trasversali alle altre. È arrivato dunque il momento di far entrare anche le discipline artistiche tra quelle su cui puntare maggiormente, e di modificare l’acronimo STEM, trasformandolo in STEAM dove la A sta per arte o tutto (dall’inglese All).

In questa attività gli studenti prendono confidenza con immagini della Terra e dello Spazio ottenute a diverse lunghezze d’onda con lo scopo di riflettere sulle diverse informazioni che queste offrono agli scienziati. La consultazione dei siti web appositi offre agli studenti la possibilità di conoscere le molteplici dinamiche che concorrono alla programmazione delle missioni scientifiche. Segue la parte più artistica e pratica dell’attività con la realizzazione da parte di ciascuno studente della stampa fotografica di un’immagine dallo Spazio con la tecnica della cianotipia.

PIANTE SU MARTE

Gli studenti esploreranno la tecnologia usata nello spazio attraverso l’utilizzo di Arduino. Costruiranno un sistema di irrigazione automatico che permetterà di misurare l’umidità del terreno e annaffiare di conseguenza le piante. Le basi per la programmazione in C++ saranno spiegate utilizzando il software “Arduino Integrated Development Environment”.

ROVER LUNARE

In questa attività, gli studenti metteranno a confronto i vantaggi e gli svantaggi delle fonti di energia rinnovabili e non rinnovabili e studieranno semplici circuiti elettrici.
Usando la Luna come contesto, gli studenti costruiranno un semplice rover alimentato da energia solare, utilizzando un piccolo motore e un pannello solare.
Gli studenti dovranno identificare anche le caratteristiche principali che permetteranno al rover di andare sulla Luna proponendo eventuali migliorie rispetto al progetto iniziale.

ESERO ITALIA: insegna, impara, vola in alto con lo Spazio

Materia: Fisica