EuroVO for education – Edu INAF

EuroVO for education è un progetto sviluppato nell’ambito dell’Osservatorio Virtuale Europeo (EuroVO) che ha come obiettivo la diffusione dei dati e del software EuroVO verso il pubblico, principalmente studenti, insegnanti e appassionati di astronomia.
EuroVO for education propone gratuitamente esempi, moduli didattici e software professionali semplificati per far assaporare tutta l’emozione della ricerca scientifica anche a coloro che si avvicinano all’astronomia per la prima volta o che vogliono provare a fare quattro passi tra le stelle.
Tutto il materiale didattico EuroVO for education è stato pensato per gli insegnanti come ausilio per una presentazione più efficace dell’astronomia in ambito scolastico, ma anche gli astrofili non mancheranno di apprezzare i software, che simulano il cielo notturno fornendo indicazioni utili nel corso di osservazioni sul campo o per la loro progettazione, nonché l’accesso e la visualizzazione dei dati in modo semplice e intuitivo.

L’osservatorio virtuale

Da quando è stato utilizzato il cannocchiale, 400 anni fa, l’astronomia si è sempre basata sulle osservazioni al telescopio. Ora si sta aprendo una nuova frontiera: da qualche anno per un astronomo è più semplice “richiedere” le osservazioni all’osservatorio virtuale piuttosto che aspettare molti mesi per accedere a un telescopio. L’osservatorio virtuale permette nuove ricerche e nuove scoperte, grazie alla possibilità di esplorare velocemente le immagini presenti negli archivi dei telescopi di tutto il mondo.
Ogni sera i telescopi, nelle località più remote del pianeta, vengono puntati in cielo e raccolgono informazioni fino al mattino seguente. In cielo i satelliti scrutano ininterrottamente l’Universo e inviano un flusso continuo di dati sulla Terra. Gli archivi degli osservatori astronomici professionali si riempiono così di dati (immagini, spettri e cataloghi), ottenuti con strumenti diversi e in varie lunghezze d’onda, dalle onde radio ai raggi gamma.
Attualmente questi dati sono difficilmente utilizzabili da astronomi non direttamente coinvolti nelle osservazioni perché la natura degli strumenti, il formato dei dati, le procedure e i software sono spesso differenti per ciascun osservatorio. Anche l’accesso in rete alle osservazioni è frequentemente tutt’altro che immediato. Questa situazione è stata in passato causa di un sostanziale sottoutilizzo delle osservazioni, peraltro costosissime. Inoltre gli astronomi spesso utilizzano per le loro ricerche solo una piccola parte dell’informazione contenuta nelle osservazioni, quella riguardante un particolare oggetto. Per esempio, quando un astronomo studia una galassia e la osserva, nella stessa immagine possono essere presenti anche altre galassie o stelle, che vengono trascurate. Gli archivi degli osservatori astronomici contengono molti dati ancora inesplorati e utili alla ricerca scientifica, difficilmente utilizzabili senza una adeguata organizzazione.
L’osservatorio virtuale (Virtual ObservatoryVO) permette agli astronomi di ottenere osservazioni già registrate in uno qualunque degli osservatori aderenti al progetto VO, come se queste fossero state ottenute da un unico osservatorio. Il VO collega gli archivi astronomici distribuiti nel mondo e, grazie ai software per accedere ai dati e agli strumenti di analisi, li integra in un’infrastruttura accessibile. L’Osservatorio Virtuale Europeo (EuroVO) è il progetto che ha lo scopo di sviluppare un osservatorio virtuale in Europa. EuroVO si inserisce nella più ampia International Virtual Observatory Alliance (IVOA), nata nel 2002 per coordinare a livello mondiale i singoli progetti VO.

EuroVO for education

L’astronomia è una scienza che attrae una gran varietà di persone, non solo i professionisti, e offre spunti interessanti sia in ambito educativo che divulgativo. In particolare, nelle scuole di ogni ordine e grado, offre un laboratorio in cui insegnare e sperimentare i principi fisici di base: gravitazione, termodinamica, elettromagnetismo, fisica nucleare, ecc. Come fonte di intrattenimento, l’astronomia offre sia immagini spettacolari che il fascino delle meraviglie e dei misteri dell’Universo. Per queste ragioni l’astronomia, più di altre, è una scienza molto diffusa in rete con numerosi siti dedicati, gestiti sia da istituti di ricerca sia da semplici appassionati.
In questo contesto, il fatto che l’accesso ai dati VO non rimanga uso esclusivo dei soli astronomi professionisti è un passo fondamentale per il progetto EuroVO: il progetto EuroVO for education ha come obiettivo la diffusione dei dati e dei software EuroVO verso il pubblico, in particolare studenti, docenti e appassionati. EuroVO for education permette di insegnare l’astronomia tramite laboratori interattivi e far assaporare l’emozione della ricerca scientifica, lavorando con software simili a quelli professionali e consultando e analizzando i dati dell’EuroVO. Questi dati appartengono agli archivi di alcuni dei maggiori telescopi del mondo, da quelli dell’ESO (European Southern Observatory) a quelli del Telescopio Spaziale Hubble.
EuroVO for education rende disponibili per le scuole e il pubblico due software dedicati (Aladin e Stellarium) e una libreria di 20 esempi di utilizzo che trattano i principali temi dell’astronomia e dell’astrofisica. Tutto il materiale EuroVO for education è disponibile sul sito realizzato dall’Osservatorio di Trieste ed è gratuito e tradotto nelle principali lingue europee.

I software

Con Stellarium si può selezionare un pianeta e andare sulla sua superficie: ad esempio nello screenshot vediamo il cielo su Marte dal punto di vista di un rover marziano

I software adottati da EuroVO for education sono Stellarium e Aladin. Questi software sono stati scelti poiché soddisfano alcune caratteristiche di base richieste nella didattica e nella divulgazione dell’astronomia: la possibilità di navigare il cielo e localizzare gli oggetti più interessanti, offrire immagini accattivanti e le informazioni associate agli oggetti osservati, la possibilità di stampare mappe celesti e di lavorare off-line (per esempio sul campo durante una sessione osservativa). Aladin e Stellarium inoltre sono conosciuti e ampiamente diffusi e utilizzati dalla comunità scientifica.
Stellarium è un software che trasforma il proprio PC in un planetario: calcola la posizione di Sole, Luna, pianeti e stelle, e mostra il cielo come apparirebbe a un osservatore ovunque sulla Terra e in qualsiasi momento. Stellarium può anche disegnare le costellazioni e simulare fenomeni astronomici come sciami meteorici ed eclissi di Sole e di Luna.
Stellarium può essere utilizzato come software educativo per l’insegnamento dell’astronomia a bambini e ragazzi, come aiuto agli astrofili che vogliono pianificare una sessione osservativa, o semplicemente per esplorare il cielo (è divertente!). Stellarium mostra un cielo realistico, proprio come si vedrebbe a occhio nudo, oppure con un binocolo o un telescopio.
Infine fornisce i dati astronomici (coordinate, magnitudine, distanza, ecc.) della maggior parte degli oggetti celesti visualizzati sullo schermo.
L’esempio di utilizzo dedicato a una breve introduzione a Stellarium è disponibile in un agile pdf scaricabile.
Aladin, sviluppato e mantenuto dal Centre de Donnèes astronomiques de Strasbourg (CDS), è un atlante celeste interattivo per la visualizzazione di immagini digitali di qualsiasi parte del cielo e in qualsiasi lunghezza d’onda. Con Aladin è possibile sovraimporre i dati dei cataloghi astronomici e accedere alle informazioni correlate. Inoltre è possibile visualizzare le immagini riprese dai principali telescopi a terra e dallo spazio, come ad esempio le foto del telescopio spaziale Hubble.
Anche in questo caso, l’esempio di utilizzo dedicato a una breve introduzione ad Aladin è disponibile in un agile pdf scaricabile.

Gli esempi di utilizzo

Per aiutare studenti e docenti a imparare a utilizzare i software e fornire loro anche le corrette informazioni scientifiche sugli argomenti trattati, EuroVO for education propone una serie di esempi di utilizzo che illustrano gli aspetti principali dei software e sono basati su argomenti comunemente trattati nei libri di testo di astronomia.
Grazie alla collaborazione con i docenti, la maggior parte degli esempi di utilizzo sono anche stati successivamente convertiti in moduli didattici da presentare alle classi: ciascun modulo didattico è pensato per condurre il docente attraverso le varie fasi di tutta l’attività, senza necessità di consultare altri testi o cercare altre informazioni. Nella prima parte del modulo vengono introdotti il problema astrofisico trattato dall’esempio di utilizzo e il software, successivamente si passa alla spiegazione dettagliata di come utilizzare i dati e il software VO per giungere alla soluzione del problema posto nell’esempio di utilizzo. Vengono proposti anche una serie di esercizi con le relative soluzioni e schede di valutazione. Tutto il materiale è disponibile nella pagina del progetto dedicata ai moduli didattici.

Sito web EuroVO for education: vo-for-education.oats.inaf.it

EuroVO for education è stato sviluppato con il supporto del programma europeo Capacità FP7 attraverso i seguenti progetti: EuroVO AIDA (212104), EuroVO ICE (261541) e EuroVO CoSADIE (312559). La manutenzione è supportata da INAF, attraverso l’Osservatorio Astronomico di Trieste, l’ICT Office e Vobs.it.

Source: EuroVO for education – Edu INAF

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