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ArteScienza
Due mondi a confronto
Istituto d’Arte R. Steiner Milano 3
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Introduzione In questo book è raccontato il tentativo di dialogo tra l’arte e la scienza realizzata tramite la pratica didattica all’interno dell’Istituto d’Arte R. Steiner di Milano. In generale la cultura moderna ha ormai consolidato il pensiero secondo cui l’artista è una persona che si lascia sostanzialmente guidare dall’irrazionale, mentre lo scienziato non può uscire dal sentiero tracciato dalla ragione. In realtà le cose stanno in modo diverso: infati, sia l’arte sia la scienza si pongono come strumenti attraverso cui è possibile vedere la realtà, studiare la realtà, comunicare con la realtà. Sotto questa prospettiva, allora, questi due mondi hanno molte cose da dirsi, possono iniziare una collaborazione molto profonda. Di fatto, gli studenti hanno tratto molto bebeficio da questo tentativo, potendo da un lato assaporare i contatti inaspettati, dall’altro imparando a dare il giusto nome a ciò che differenzia l’arte dalla scienza. In questa pubblicazione sono riportati tre ambiti in cui la didattica ha concretizzato questo dialogo: la costruzione di una meridiana, dove lo studente impara a misurare il tempo; l’attività topografica, in cui lo studente misura la realtà e l’insegnamento dell’astronomia, dove lo studente viene posto in relazione con l’intero universo
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La Meridiana Le linee orarie sono state calcolate su questa piantina con il computer grazie alle tabelle che riportano in funzione del giorno dell’anno la posizione del sole in cielo. La trasposizione del progetto dalla carta al pavimento è stata fatta utilizzando la quadrettatura della pavimentazione come una griglia entro cui realizzare l'ingrandimento della piantina teorica. I colori dello sfondo, delle linee e la bussola sono state progettate dai ragazzi in collaborazione con i docenti di discipline pittoriche e discipline geometriche. Il progetto didattico è stato bello, faticosissimo (realizzato durante la primavera più piovosa degli ultimi anni), sicuramente non perfetto. Certamente ha rappresentato per i ragazzi una straordinaria occasione di vedere due materie(matematica e discipline artistiche) che dialogano e anche di vedere concretizzato un contenuto matematico astratto. Di seguito è riportato un commento che sintetizza bene l'impressione dei ragazzi:"Dal punto di vista teorico, questa è stata la cosa migliore, che i fatti andassero a rendere veri i calcoli. Dal punto di vista pratico la cosa più bella è stata veder crescere ed infine determinarsi nella sua quasi) completezza il progetto così come l'abbiamo fatto nascere su carta".
Le Meridiane sono parte dell'ingente patrimonio storico e scientifico formatosi nei secoli e originato dal bisogno dell'uomo di misurare il tempo. Sono l'origine storica dei moderni orologi e suscitano l'ammirazione per il talento di chi ha elaborato le leggi matematiche necessarie per costruirle. Sono strumento didattico di inequivocabile valore per introdurre in ambito scolastico elementi di geografia astronomica e regole di trigonometria. Nello stesso tempo, sono anche strumenti che mettono in dialogo la matematica con l'arte, visto che, apartire da un disegno calcolato con metodo scientifico, si può inventare un oggetto che riqualifica uno spazio. Nell'anno scolastico 2007/2008, è stata realizzata una meridiana su una terrazza della scuola. La meridiana è un orologio costituita da uno gnomone, un palo fissato al terreno o al muro, la cui ombra segna il passare del tempo. In particolare, quella realizzata è di tipo orizzontale, ovvero l’ombra si proietta su un pavimento. Lo gnomone è alto circa 4 metri con in cima una X di alluminio che rendere più semplice la lettura dell'ombra. Per terra. In generale una meridiana può segnare due differenti tipologie di ora: l’ora solare e l’ora civile. La prima è definita sul movimento apparente del sole nel cielo. La seconda è invece l’ora che segna l’orologio. In conseguenza di ciò, su una meridiana si trovano due differenti tipologie di linee: linee curve, detti analemmi, che segnano l’ora civile e linee rette che segnano l’ora solare. Le due “ore” sono sfasate di un intervallo di tempo variabile che dipende dalla longitudine e dal periodo dell’anno. Per realizzare concretamente questo progetto, i ragazzi hanno realizzato prima una mappa del terrazzo con un rilevamento topografico. Successivamente la piantina è stata orientata misurando la direzione dell'ombra di uno dei pali della recinzione durante l'equinozio di autunno, quando le ombre degli oggetti percorrono una linea che traccia con buona approssimazione la direzione est-ovest.. 6
In alto: il terrazzo prima dell’intervento In basso: La misura della pianta del terrazzo con gli strumenti topografici 7
La pianta del terrazzo con le linee della meridiana. In rosso i punti rilevati i numeri romani indicano le ore solari (vedi testo) 8
In alto: La trasposizione delle linee dalla mappa al pavimento. In basso: Il disegno della bussola.
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In alto: Particolare dello gnomone in alluminio In basso: l’ombra registrata alle ore 13 del 21 giugno, solstizio d’estate. L’ombra è tangente all’analemma perché al solstizio il sole è nel punto più alto del cielo. 10
Visione d’insieme dell’intervento. La linea bianca indica il mezzogiorno solare locale, le linee azzurre indicano le ore solari. I colori degli analemmi sono in relazione alle stagioni: Il blu per l’inverno, il verde per la primavera, l’arancione per l’estate, il rosso per l’autunno. 11
La Topografia Il piano didattico e formativo dell’Istituto d'Arte R. Steiner prevede che le classi seconde effettuino una uscita didattica, della durata di dieci giorni circa, nel corso della quale gli studenti eseguono una rilevazione topografica di un territorio e ne realizzano una cartina in scala. Il lavoro viene suddiviso in parti che poi vengono eseguite da gruppi che, quindi, si assumono la responsabilità della buona riuscita del compito assegnato. In questo modo si esercita sia la capacità di lavoro in team, sia anche la corresponsabilità. Infatti, la precisione e l'accuratezza del singolo compito si riflettono poi sulla precisione ed accuratezza del lavoro globale. Si utilizzano sia strumenti ottico-meccanici sia strumenti laser moderni: di entrambe le tipologie lo studente deve essere in grado di capire il funzionamento, le potenzialità e limiti, per essere in grado di scegliere cosa utilizzare e, soprattutto, di tenere costantemente sotto controllo i risultati che si ottengono. Lo scopo principale di questa esperienza è quello di mettere lo studente in relazione con la realtà attraverso la misura e la matematica. In altri termini, uno strumento considerato puramente teorico diventa mezzo attraverso cui posso rappresentare la realtà, esattamente come succede con la prospettiva o il disegno geometrico. La matematica diventa il “pennello” che permette di rappresentare la realtà. I risultati che si sono ottenuti nel corso degli anni sono stati sempre molto validi, anche grazie all'alto livello di coordinamento, di coesione del gruppo classe che si realizza perchè si lavora a stretto
contatto e in modo intensivo. Il luogo in cui si è svolta l'epoca di topografia è stato vario: si è passati da campi coltivati, ad una vigna. Dall'a.s.2008/2009 si utilizza come meta un sito archeologico, naturalmente previa autorizzazione della competente Soprintendenza. Questa scelta ha grandi vantaggi: anzitutto pone il ragazzo in stretto contatto con il nostro patrimonio architettonico ed artistico, proprio mentre nel programma di storia si studia l'antichità. Il passato diventa presente agli occhi degli studenti e non c'è cosa migliore per capire bene la storia e la struttura di un mucchio di rovine che viverle a stretto contatto per 10 giorni. La misura precisa orientata della piantina di un sito, inoltre, permette di gustare la precisione con cui gli antichi erano capaci di costruire ed orientare i propri edifici e i propri templi. I dati che si raccolgono vengono poi messi a disposizione della locale Soprintendenza, che così ha una ulteriore piantina del sito in questione. In particolare nel 2009 la mappatura del sito di Alba Fucens è stata realizzata con un errore medio dell’1% (1 cm di errore alla distanza di 1 metro). L’area complessiva coperta è stata di circa 4 ettari ed ha compreso l’impianto urbano, l’anfiteatro e alcune strutture secondarie ma significative come due templi e le porte della cinta muraria.
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Teodolite ottico. Sullo sfondo il sito di Alba Fucens
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In alto: localitĂ Torre degli alberi, anno 2005. piantina topografica di un campo in scala 1:500 con particolare di una casa in scala 1:100 In basso: localitĂ Berzano di Tortona, anno 2007. Rilievo topografico di una vigna in scala 1:50. Sono indicate le curve di livello.
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Località : Alba Fucens, anno 2009: sovrapposizione del rilievo effettuato con la foto satellitare dell’area 15
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L’astronomia Nel programma di fisica della classe quinta grande spazio è dato all’astronomia. Nel progetto Michelangelo, adottato nella nostra scuola, essa è uno dei cinque grandi temi previsti per la fisica del triennio. Questa materia affascina da sempre l’uomo: nel cielo egli ha sempre cercato segni che potessero svelare il futuro e rassicurare nel presente, con il cielo ha imparato a misurare il tempo, le stagioni… Nella storia dell’arte le mitologie legate al cielo hanno spesso trovato grande spazio nelle rappresentazioni artistiche: basti pensare alle innumerevoli rappresentazioni dello zodiaco e dei miti ad esso legati. Portare l’astronomia a scuola è assolutamente doveroso: il ragazzo impara a situarsi nell’universo, a vedere da un lato ridimensionata la propria grandezza in relazione alle smisurate estensioni delle galassie, alle enormi distanze che le separano da noi, all’incredibile energia sprigionata dall’esplosione di una supernova, all’esasperante lentezza (rispetto alla nostra vita) con cui le stelle evolvono. Accanto a ciò si deve anche mettere un senso di stupore e di orgoglio, perché l’essere umano, pur nella sua piccolezza, è riuscito con il pensiero e gli strumenti, ad arrivare lontanissimo nel tempo e nello spazio. Potremmo addirittura dire, suscitando forse l’ira di qualche filosofo e di qualche scienziato, che l’universo stesso vive perché esiste la mente dell’uomo che lo può pensare. Queste tematiche hanno grande senso anche in relazione al fato che il piano di studi della classe quinta è totalmente inserito nella modernità: Nel XIX e nel XX secolo, le scoperte dell’astronomia hanno lasciato segni profondi nella stira, nella filosofia, nelle scienze e tutt’oggi rappresenta ancora un mondo nel quale l’uomo si trova a tu per tu con le grandi domande esistenziali “da dove veniamo?” e “dove andiamo?”. Essendo in un istituto d’arte lo scopo principale dell’insegnamento dell’astronomia è quello di fornire al ragazzo gli strumenti minimi per poter interpretare le immagini che i telescopi ci hanno finora regalato. L’immagine è il cuore della ricerca astronomica ed è
immagini che i telescopi ci stanno via via regalando anche il cuore del percorso didattico in una scuola d’arte: si crea quindi un luogo di incontro molto fecondo. Le lezioni sono sempre molto partecipate, i ragazzi si fanno prendere dal senso di meraviglia o di piccolezza. Come completamento delle lezioni teoriche, se il tempo meteorologico lo permette, la classe quinta di solito si reca presso l’osservatorio astronomico di Loiano (BO) dove per due notti compie osservazioni “serie”, vivendo la vita dell’astronomo: di solito si registrano immagini di corpi celesti interessanti (galassie, nebulose, ammassi di stele) nei filtri rosso verde e blu. Successivamente queste immagini vengono assemblate in una immagine a colori che poi può essere analizzata con gli strumenti appresi a lezione. L’uscita viene poi completata con la visita al radiotelescopio di Medicina (BO), potendo quindi mettere insieme l’osservazione ottica con quella nelle onde radio. In questo modo si fornisce uno spettro abbastanza ampio di ciò che vuol dire fare ricerca in astronomia.
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M1: nebulosa iregolare altrimenti nota come Nebulosa del Granchio. Esso è un resto di una supernova esplosa nel 1000 aC e registrata anche dalle cronache cinesi. In quei giorni in cielo era visibile un oggetto luminoso e grande come la luna piena. I filamenti rossi sono la parte piÚ fredda dell’oggetto. 18
M82: galassia irregolare. La linea rosso-gialla in alto a destra è dovuta alla sovraesposizione di una stella posizionata fuori dall’immagine. Da notare la parte centrale arrossata dalla presenza di polveri che oscurano il nucleo luminoso della galassia 19
M81: galassia a aspirale ripresa in filtro R (corrispondente al rosso): Si nota il nucleo luminoso e le braccia a spirale 20
La luna: si notano i crateri e le montagne presenti vicino al terminatore, la linea che separa la parte in luce dalla parte in ombra. Dalla misura della lunghezza dell’ombra si può ricavare l’altezza dei rilievi o la profondità dei crateri. 21
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