L’Orologio solare o Meridiana

Una parte del percorso formativo proposto ad alunni e studenti si avvale dell’utilizzo delle ombre per affrontare la nozione di tempo.

L’uomo consegue il senso temporale attraverso l’esperienza, non si tratta di un concetto innato, e la sua corretta acquisizione richiede l’organizzazione di situazioni didattiche che ne favoriscano la costruzione.

Proprio l’osservazione dei fenomeni astronomici permette di migliorare stabilmente la competenza temporale. In tal modo, attraverso le esperienze, le conoscenze possedute e la competenza scientifica, si forma un nuovo sapere che dapprima è contestualizzato e, in seguito, reso generalizzabile.

Parte rilevante di ogni apprendimento è il laboratorio e un progetto didattico riguardante la luce e le ombre e lo scorrere del tempo può prevedere la realizzazione di un orologio solare, che può essere di volta in volta impegnativa o meno a seconda dell’istituzione scolastica coinvolta e dell’età degli allievi.

Nella Scuola Primaria e Secondaria di Primo Grado spesso si guidano gli allievi nella composizione di un semplice orologio solare, fatto con materiali di uso quotidiano come cartone, colori, cannucce e materiali vari.

Alunni e studenti sono coinvolti direttamente nell’organizzazione del materiale necessario e, generalmente, le attività si svolgono in parte in un’aula attrezzata o nel laboratorio e in parte nel giardino scolastico.

Non di rado i Dirigenti scolastici si sono resi disponibili a organizzare una giornata laboratorio sulla spiaggia o in località montane. In tal modo l’attività didattica si trasforma per tutti in una magnifica avventura tra sperimentazione e conoscenza, collaborazione e socializzazione, interesse e impegno, gioco e divertimento.231

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Si citano a mo’ d’esempio il Terzo Circolo Didattico “Papa Giovanni XXIII” di Corigliano Calabro (CS), la Scuola Secondaria di Primo Grado “De Marco-Ciardullo” di Cosenza, il I Circolo Didattico “A. Monteleone” di Taurianova (RC); I.C.S. “A. Vespucci” di Vibo Marina (VV), …

129 Figura 34 - Fasi di realizzazione dell’orologio solare con studenti della Scuola Secondaria di Primo Grado “M. De Marco-Ciardullo” di Cosenza nel 2008. Fonte: Archivio personale della ricerca.

La realizzazione di un orologio solare nella sua forma più semplice prevede inizialmente la disposizione dello stilo o gnomone232 al centro del margine del quadrante, rivestito con un cartoncino, rivolto a Nord e inclinato rispetto al piano dei gradi corrispondenti alla latitudine del luogo – nel nostro caso di 39°.

Gli alunni segnano, nelle diverse ore, i punti estremi dell’ombra dello gnomone e tracciano le linee orarie, unendo i punti con la base dello stilo.

Infine disegnano immagini inerenti il tempo e scrivono i loro motti.

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130 Figura 35 - Fasi di realizzazione dell’orologio solare con gli alunni del 3° Circolo Didattico di Corigliano Calabro (CS) nel 2009. Fonte: Archivio personale della ricerca.

Figura 36 - Fasi di realizzazione dell’orologio solare con solare con studenti della Scuola Secondaria di Primo Grado “M. De Marco-Ciardullo” di Cosenza nel 2008. Fonte: Archivio personale della ricerca.

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Il progetto didattico rivolto a studenti di Scuola Secondaria di Primo o Secondo Grado prevede modalità di realizzazione più complesse e si organizza la costruzione di una vera Meridiana posta nel cortile scolastico.

Di seguito sono descritte le fasi di esecuzione fondamentali per ottenere un orologio solare verticale.

Prima di procedere si annotano alcuni dati importanti riferiti al luogo specifico in cui si opera:

 Latitudine

 Longitudine

 Declinazione della parete o Azimut

 Costante locale233

 Equazione del tempo applicata a Cosenza

A questo punto è necessaria la scelta della direzione in cui si desidera orientare lo strumento, nel nostro caso a Sud, e per la costruzione di un quadrante verticale, bisogna obbligatoriamente prendere in considerazione la declinazione della parete sulla quale dovrà essere posizionato – in altre parole l’angolo formato dalla perpendicolare alla parete con la direzione Sud del meridiano geografico.

È questa un’operazione piuttosto delicata, da effettuarsi al momento del mezzogiorno locale, tenendo conto dell’eventuale ora legale in vigore e della posizione del luogo rispetto al Meridiano Centrale Europeo – nel nostro caso quello Nazionale, detto Etneo.

Le immagini riportate di seguito fanno riferimento a questa prima fase dell’attività nella Scuola Secondaria di Primo Grado “De Marco-Ciardullo” di Cosenza, che ha visto la partecipazione del prof. Gaetano Zimbardo (Fig. 37) e del tecnico Eugenio Li Preti (Fig. 38) del Dipartimento di Fisica dell’Università della Calabria.

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La differenza tra la longitudine del meridiano del luogo considerato e quella del meridiano centrale del fuso orario a cui il luogo appartiene. Per un luogo situato a ovest del meridiano centrale la costante locale è positiva, mentre è negativa se il luogo è situato a Est.

132 Figura 37 - Fasi di realizzazione dell’orologio solare studenti della Scuola Secondaria di Primo Grado "M. De Marco-Ciardullo" di Cosenza nel 2009. Fonte: Archivio personale della ricerca.

Figura 38 - Fasi di realizzazione dell’orologio solare con gli studenti della Scuola Secondaria di Primo Grado "M. De Marco-Ciardullo" di Cosenza nel 2009. Fonte: Archivio personale della ricerca.

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L’orologio solare ha un quadrante costituito da un pannello in PVC di 1,50x2 m, montato su una struttura di ferro all’altezza di circa 1,80 m, ed è dipinto dagli studenti con colori acrilici.

Le linee orarie del quadrante si dipartono da un punto detto punto radiante, nel quale è posizionato lo stilo. Le linee sono realizzate con un metodo geometrico e attraverso la determinazione matematica dei loro punti costitutivi con l’applicazione di svariate formule trigonometriche alle quali si affiancano programmi di calcolo e fogli elettronici.

Ed ecco come appare la meridiana al termine del lavoro.

Figura 39 - L’orologio solare realizzato con gli studenti della Scuola Secondaria di Primo Grado "M. De Marco-Ciardullo" di Cosenza nel 2009. Fonte: Archivio personale della ricerca.

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