... dall'altezza del sole sull'orizzonte all'angolo nello spazio ...

Il problema della determinazione dell'altezza angolare del sole sull'orizzonte porta i bambini a lavorare in un ambiente ricco e molto coinvolgente per loro. Il coinvolgimento nasce sia dal dover lavorare all'aperto, occupandosi di un fenomeno affascinante e sfuggente al tempo stesso come quello delle relazioni sole/ombra, sia dal fatto di entrare in una situazione problematica che si presta a soluzioni aperte e creative. Attraverso un gioco di ipotesi, confronto con le soluzioni prospettate dai compagni, discussioni appassionanti e sempre meglio argomentate, si arriva alla scelta convenzionale (altezza angolare e sestante per misurarla) senza penalizzare le altre soluzioni, che conservano una loro validità relativa ad un'unità di gruppo o di luogo.

Questo contesto è ricco:

• per la possibilità di appropriarsi di un processo di modellizzazione scientifica, più che del modello che viene di conseguenza;
• per le opportunità che offre di viaggiare mentalmente dal macrospazio del fenomeno reale, al mesospazio del cortile in cui si osservano le ombre, al microspazio del disegno o degli strumenti progettati e usati dai bambini che si pongono da punti di vista diversi, con vincoli diversi di rappresentazione;
• per l'alternarsi e l'integrarsi di osservazioni, riflessioni, argomentazioni, progettazioni che si esplicitano in verbalizzazioni sempre più complete;
• per l'approfondimento e la padronanza di alcuni concetti, in particolare del concetto di angolo che viene esperito in un piano verticale che cambia con il movimento osservato del sole; questo passaggio non è affatto banale in quanto la giacitura orizzontale è quella privilegiata per disegnare, costruire, misurare gli angoli.

SITUAZIONE A - All'inizio di questo percorso didattico, nella "caccia all'errore di Stefano", i bambini riprendono alcune immagini mentali e alcuni concetti, in particolare quello di INCLINAZIONE dei raggi solari, che sono indispensabili per costruire il significato di "altezza del sole".

SITUAZIONE B - Viene richiesta la prima ipotesi progettuale: "Come si può misurare l'altezza del sole?". I bambini lavorano all'aperto, immersi nella realtà del fenomeno che esplorano con lo sguardo, con la gestualità, con l'aiuto di strumenti improvvisati (dita, forbici, compasso, ...), strutturandosi l'ambiente mentale in cui maturare un'idea. Attraverso andate e ritorni continui (dal loro contesto interno a quello esterno del fenomeno o dei gesti dei compagni da cui cercano di catturare input) arrivano a costruire, ampliare, eliminare possibilità di soluzioni. E' un momento molto creativo, in cui l'insegnante ha il ruolo del mediatore che aiuta a sgrovigliare un pensiero contorto o a sviluppare un'intenzione appena accennata. In questo clima la maggior parte dei bambini riesce a produrre più di un'ipotesi possibile, basata su misure lineari. Le discussioni, i confronti, le riflessioni successive servono per convogliare tutta la classe verso la scelta della misura convenzionale, l'altezza angolare, prima di passare alla progettazione di uno strumento che la misuri. Tutti questi passaggi sono seguiti con interesse molto vivo, perché ogni bambino ha un suo progetto da sostenere con gli argomenti che lo hanno guidato nella fase progettuale.

SITUAZIONE C - Dalla scelta di misurare l'altezza del sole con misure angolari, si passa alla seconda ipotesi progettuale per costruire uno strumento funzionante che deve essere possibile usare: "Progetta uno strumento per misurare l'altezza angolare del sole". L'impegno è di nuovo molto alto perché forte è la motivazione sottostante: si tratta di costruire davvero un oggetto, scelto fra tutti quelli progettati in base alla sua funzionalità. Dopo aver scelto insieme il progetto in base al quale realizzarlo, ognuno costruisce il proprio strumento, con cui successivamente misura l'altezza angolare del sole sull'orizzonte ad ore diverse. Il lavoro si conclude riflettendo sugli angoli rilevati e rappresentati graficamente sul proprio quaderno. Le considerazioni, discusse e socializzate, portano verso il concetto di angoli complementari.