Experiment didactic interdisciplinar cu elevi de gimnaziu

În luna martie a anului 2017 le spuneam elevilor mei din clasa a V-a „Săptămâna viitoare vom mă­­sura raza Pământului! Nu, nu vom face călătoria lui Jules Vernes spre centrul Pământului, ci vom reedita experimentul lui Eratostene“. Experimentul urma să aibă loc în cadrul concursului „Eratosthenes Experiment“, parte a proiectului ISE/Inspiring Science Education (http://eratosthenes.ea.gr/). În proiect au fost implicați și câțiva elevi de liceu (mentori), fiecare coordonând activitatea uneia dintre cele cinci grupe (Istoricii, Geografii, Astronomii, Comunicatorii, Fotografii) în care i-am împărțit pe cei mici. A fost un proiect interdisciplinar, amplu, în care am adus laolaltă istoria, astronomia, geografia și matematica.

„Istoricii“ au pregătit materiale legate de Eratostene, epoca în care acesta a trăit, puțină istorie a matematicii și un chestionar.

Eratostene (276–195 î.Hr.), o personalitate fascinantă a lumii antice, a fost matematician, astronom, geograf, poet. Este primul care a folosit cuvântul „geografie“ și alți termeni geografici care sunt folosiți și astăzi, iar calcularea circumferinței Pământului și distanța de la Pământ la Soare au deschis calea pentru înțelegerea cosmosului. Printre celelalte realizări ale sale au fost crearea primei hărți a lumii și algoritmul cunoscut sub numele de ciurul lui Eratostene, care este folosit pentru a identifica numerele prime. A condus celebra Bibliotecă din Alexandria.

„Geografii“ au realizat un glob pă­mântesc din materiale reciclabile pe care au poziționat Constanța și școala parteneră din Turcia. Ei au prezentat pe scurt, utilizând o hartă, și jocul de rol, demersul pe care l-a făcut Eratostene, care a întâlnit în bibliotecă, pe un papirus, o însemnare curioasă: „Departe în sud, la ultimele frontiere ale Sienei, ar putea fi văzut un lucru notabil în cea mai lungă zi a anului. Pe 21 iunie, umbrele coloanelor templelor, sau umbra unui băț vertical, se micșorează odată cu apropierea de amiază. La orele amiezii, razele Soarelui alunecă până în adâncul unui puț, acolo unde, în alte zile, este umbră. Și atunci, exact la amiază, coloanele nu mai au umbră, iar Soarele strălucește direct în apa puțului“. Eratostene a observat că în orașul Siena (astăzi Assuan), în prima zi de vară, la ora prânzului, când fundul fântânilor adânci era luminat de soare, nu se vedea umbra. Însă tot la ora prânzului și tot în prima zi de vară, dar în orașul Alexandria, aflat la nord de Siena (situat aproximativ pe același meridian), umbra era vizibilă. Eratostene credea că Pământul este sferic și s-a hotărât să-l măsoare, încercând să caute și un sens al însemnărilor citite, folosindu-se de un gnomon (un băț vertical). A făcut calcule și a aflat că circumferința Pământului este de 40.000-46.000 de kilometri. În zilele noastre, astronomii au măsurat circumferința polară a Pământului, care este egală cu 40.008 kilometri. Iată că rezultatele obținute în urma măsurătorilor și calculelor făcute de Eratostene cu peste 2000 de ani în urmă sunt aproape identice cu cele actuale, ceea ce este cu adevărat surprinzător. Acest om de știință, Eratostene, a obținut circumferința Pământului cu o precizie extraordinară, doar folosind un gnomon (un băț vertical) și aplicând raționamente geometrice.

„Astronomii“ au explicat legătura dintre razele Soarelui, umbră, echinocțiu, latitudine, longitudine. De asemenea, au făcut un scurt istoric al teoriilor legate de faptul ca Pământul este rotund și nu plat.

„Fotografii“ au fost cei care s-au ocupat de întreaga regie a pozelor, cu aceste poze participând la o competiție într-o secțiune a experimentului. Imaginile realizate cu membrii fiecărei grupe în timpul măsurătorilor, precum și cele imortalizate din dronă cu toți participanții la proiect sunt încă prezente pe site-ul proiectului (https: //eratosthenes.ea.gr/gallery). Și încă ceva: culorile hainelor în care au fost îmbrăcați elevii participanți au fost roșu, galben și albastru.

„Comunicatorii“ sunt cei care s-au ocupat de aflarea coordonatelor locului unde s-au făcut măsurătorile, precum și de relaționarea cu școala parteneră din Turcia.

Activitatea a avut loc pe plaja din apropierea Colegiului Național Mircea cel Bătrân. Fiecare echipă a avut propriul gnomon (un băț cu lungime de 1 m) și a realizat șase măsurători ale lungimii umbrei pe nisip. Datele obținute au fost prelucrate de elevii de liceu, aceștia având la dispoziție și măsurătorile realizate de școala parteneră (cu care am făcut schimb de informații). Ulterior am trimis către coordonatorii proiectului rezulta­tele pe care le-am obținut, acestea fiind foarte aproape de ceea ce a obținut Era­tostene acum mai mult de 2000 de ani.

de Prof. Alina Dermengiu – Colegiul Național Mircea cel Bătrân, Constanța

Articolul integral poate fi citit în revista Tribuna Învățământului nr. 20-21 / august-septembrie 2021