Studiare i terremoti con un sismografo didattico

Abstract

Il progetto di ASL “Studiare i terremoti con un sismografo didattico” ha come obiettivo la sensibilizzazione degli studenti sui temi della pericolosità e del rischio sismico tramite un coinvolgimento attivo nello studio dei terremoti. I temi che riguardano la prevenzione del rischio sismico sono infatti solitamente trattati nelle scuole attraverso i canali tradizionali della divulgazione scientifica, ovvero tramite seminari e conferenze in cui gli studenti svolgono esclusivamente un ruolo passivo. Tuttavia numerosi studi sulla didattica delle materie scientifiche [Struyf et al., 2019; Anderson, 2007; Brush & Sye, 2000] evidenziano il contributo positivo delle attività pratiche nell’apprendimento delle 74 discipline STEM (Science Technology Engineering and Mathematics). Lo scopo principale di questo progetto è rendere gli studenti protagonisti di un processo cognitivo caratterizzato dall’esperienza diretta che rappresenta un modo efficace per consolidare l’apprendimento nel medio e lungo termine [Liu et al., 2011]. Il progetto si divide in due task principali: la costruzione di un sismometro orizzontale (garden gate) e la formazione di competenze informatiche e sismologiche per acquisire ed elaborare i segnali sismici. È stato concepito come progetto pilota di uno piú ampio e ambizioso per realizzare una rete sismometrica scolastica. Il progetto del sismometro, basato sull’utilizzo di piattaforme hardware e software open source, potrebbe infatti essere replicato con costi contenuti e installato in altre scuole del territorio regionale o nazionale. Il successo della sismologia in ambito scolastico è testimoniata dal diffondersi di esperienze analoghe che, negli ultimi anni, sono state condotte principalmente all’estero: ad esempio i progetti PEPP ­ Princeton Earth Physics Project (USA) [Steinberg and Phinney, 2000], EduSeis ­ The Educational Seismograph Project (Francia, Italia) [Cantore et al., 2005], O3E ­ Observation de l’Environnement à but Éducatif pour l’École (Francia) [Aufeuvre et al., 2009], SAE ­ Sismos à l’Ecole (Francia) [Courboulex et al., 2012], Seismology at School (Regno Unito) [Denton, 2008] e più recentemente AuSIS ­ The Australian Seismometers in Schools (Australia) [Balfour et al., 2014]. Queste iniziative hanno evidenziato estremo entusiasmo da parte di docenti e studenti verso il monitoraggio sismico a carattere didattico anche in territori in cui l’attività sismica è molto sporadica. La scuola che ha aderito alla proposta è il Polo Scientifico Tecnico Professionale E. Fermi – G. Giorgi di Lucca che comprende sia Liceo Scientifico che Istituti Tecnici con indirizzi di meccanica, elettronica e informatica. Questa pluralità di indirizzi ha consentito di individuare studenti con le competenze necessarie alla realizzazione del progetto. Un gruppo ristretto di alunni selezionati tra le classi V degli Istituti tecnici ha curato la messa in opera del sismometro mentre gli studenti di una intera classe IV del Liceo scientifico hanno seguito lezioni per acquisire competenze sull’analisi del segnale sismico. Il progetto ha avuto un successo parziale. Il sismometro è stato progettato e realizzato in tutte le sue componenti e la scuola ha finanziato la costruzione di due copie del prototipo. Gli strumenti sono stati presentati in occasione della Notte Europea dei Ricercatori a Lucca nel Settembre 2019. Tuttavia l’installazione dei sismometri all’interno del plesso scolastico non è stata ancora completata. Il lavoro svolto con la classe del Liceo Scientifico è stato meno produttivo. Le principali motivazioni che hanno impedito di conseguire i risultati attesi sono: la scarsa motivazione degli studenti, le difficoltà tecniche incontrate per effettuare le lezioni di informatica per l’analisi dei segnali sismici, un numero insufficiente di ore per acquisire le competenze base di programmazione. Teniamo a precisare inoltre che, nel pieno dello spirito dei progetti “Alternanza Scuola Lavoro” e come coronamento del progetto, uno degli studenti che hanno preso parte alla progettazione del sismometro è risultato vincitore di un bando di selezione e quindi assunto come collaboratore tecnico a tempo determinato presso la Sezione di Pisa dell’INGV.