ISTITUTO TECNICO PER GEOMETRI

"A.POZZO" di TRENTO

PROGETTO DIDATTICO

RADON-AMBIENTE-UOMO

ANALISI INIZIALE DEL BISOGNO

Negli ultimi anni lo studio del radon ha rappresentato un campo di ricerca scientifica in rapida crescita, dato che in alcune circostanze questo gas può raggiungere concentrazioni pericolose per la salute. Il radon entra nel nostro ambiente attraverso il terreno e i materiali edilizi.

Questo gas si libera dagli elementi radioattivi endogeni, penetra nel terreno e nelle rocce, si mescola con l'aria e sale in superficie dove viene rapidamente diluito nell'atmosfera.

Quando entra nei luoghi chiusi tende ad aumentare la sua concentrazione perché si accumula.

La concentrazione di radon all'interno di un edificio varia considerevolmente durante la giornata e nell'arco dell'anno. Questo accumulo dipende anche dalla geologia del territorio, dai materiali edilizi utilizzati e dalla distanza dell'appartamento dal suolo.

OBIETTIVI

Con questo progetto ci si propone di eseguire un'attività di ricerca sperimentale con la partecipazione diretta degli studenti alla progettazione ed esecuzione del lavoro.

L'utilizzo di questa metodologia permetterà di far conoscere agli alunni :

- l'esistenza nell'ambiente di fenomeni non percepibili con i normali sensi, ma evidenziabili con semplici strumenti

- la possibilità di studiare direttamente i fenomeni radioattivi senza dover ricorrere a delicate e pericolose sorgenti artificiali

- l'influenza della natura geologica del sottosuolo e delle tipologie edilizie sulla qualità della vita negli ambienti chiusi

- la struttura microscopica della materia e l'importanza dei fenomeni radioattivi

- l'esistenza di interazione tra organismo umano e radiazioni ionizzanti naturali

- la correlazione esistente tra le diverse discipline curriculari, chimica, biologia, scienze della Terra, tecnologia delle costruzioni, evidenziando distinzioni e parallelismi

- il metodo sperimentale, con l'applicazione pratica delle conoscenze scientifiche di base

- i limiti e le validità delle misure effettuate

- diversi tipi di linguaggio: scientifico, statistico e informatico.

METODOLOGIE E STRUMENTI

L'esecuzione del progetto richiede essenzialmente tre fasi: le lezioni teoriche, l'esecuzione del lavoro sperimentale, la rielaborazione e discussione dei dati finali.

L'iniziativa didattica si aprirà con la distribuzione agli studenti di un questionario con lo scopo di saggiare le conoscenze degli alunni nei settori toccati dal progetto e di valutare il loro atteggiamento nei confronti della scienza e in particolare della radioattività.

Le lezioni teoriche saranno di tipo interattivo (frontali con interventi) utilizzando schemi, appunti, cd-room, Internet e libri di testo.

Il rilevatore di particelle alfa di decadimento del gas radon verrà costruito direttamente dagli studenti con procedure relativamente semplici, ciò lo rende particolarmente adatto all'utilizzo in ambito scolastico.

Per realizzare questa strumentazione saranno necessari una piccola lastra di Tastrak CR-39, un contenitore di forma e volume opportuno e pellicola di cellophane per la sigillatura.

Per rilevare la radioattività di fondo e quella proveniente da campioni raccolti sul territorio, sarà necessario un contatore Geiger portatile, che verrà utilizzato sia nella visita al Museo sia nell'uscita in Val Rendena.

I dati verranno raccolti e rielaborati per la stesura di un prodotto finale, che diverrà patrimonio collettivo del gruppo e sarà messo a disposizione della collettività.

TEMPI DI ATTUAZIONE

Si prevede di svolgere questa attività con questa scansione temporale:

1 mese per le lezioni teoriche e la messa a punto del rilevatore

1 mese per le misurazioni e la raccolta dei dati sperimentali

1 mese per il processo di trattamento dei rilevatori

2 mesi per la lettura, la rielaborazione, la stesura del prodotto finale nonché per le attività di approfondimento.

PERSONALE SCOLASTICO COINVOLTO

Nel progetto verranno coinvolti gli insegnanti di Scienze Naturali, di Chimica e di Tecnologia e Disegno, oltre al tecnico del laboratorio di Scienze.

La modularità del presente progetto permette, un eventuale coinvolgimento in itinere di altri insegnanti (per l'aiuto nella stesura delle relazioni) e/o tecnici senza incidere minimamente sulla operatività globale, garantendo invece un valore aggiunto agli obiettivi prefissi.

PIANO DETTAGLIATO DEL LAVORO

MOMENTO FORMATIVO INIZIALE

Gli insegnanti di Chimica e Scienze proporranno preliminarmente una discussione con le classi seconde e terze, stimolando gli studenti ad esplicitare le loro conoscenze attorno all'elemento radioattivo "radon".

Tali conoscenze di ordine chimico-fisico, biologico e geologico verranno opportunamente ampliate con delle lezioni in classe ed in laboratorio, avvalendosi dei libri di testo e degli strumenti multimediali ( cd-room, Internet, video) in dotazione all'Istituto.

Per quanto riguarda l'aspetto sanitario e i rischi nei confronti dell'uomo sarà opportuno invitare un relatore esterno del Servizio per l'Igiene e la Sanità pubblica, che illustrerà con competenza professionale la pericolosità sociale di questo gas inquinante.

Si dovrà necessariamente mirare alla condivisione di un sapere collettivo e ad una omogeneizzazione delle conoscenze nel gruppo, in maniera tale da poter procedere con le fasi successive del progetto.

I contenuti basilari di questo primo momento formativo saranno:

Natura atomica della materia

Origine e propagazione del gas radon

La pericolosità biologica di questo inquinante radioattivo

Il radon come causa di tumori polmonari per l'effetto sinergico con il fumo di sigaretta

MOMENTO OPERATIVO DELLA SPERIMENTAZIONE

Il momento operativo è quello in cui il singolo studente dovrà diventare egli stesso ricercatore, dovrà lavorare utilizzando il metodo scientifico, mettendo in pratica le conoscenze apprese nella fase introduttiva e quelle propriamente metodologiche del progetto.

In questa fase si inviterà un relatore del Dipartimento di Fisica dell'Università di Trento, che ha partecipato alla stesura del Progetto Didattico Radon, per uniformare tra gli studenti-ricercatori le modalità progettuali e le informazioni acquisite durante il percorso svolto; in questa fase sarà interessante venire a conoscenza di esperienze simili già effettuate sul territorio trentino.

Verranno pure date le indicazioni per l'interpretazione e per l'uso statistico dei dati che si otterranno dalla interpretazione delle microtracce lasciate dal radon su una apposita piastrina di materiale plastico CR-39, che verrà sviluppata con particolari procedure analitiche a cura della ditta fornitrice del materiale sensibile.

Gli studenti potranno quindi operare nell'ambito delle loro residenze utilizzando la metodologia che il relatore avrà loro fornito.

Seguirà poi, in classe, una fase di lettura, di interpretazione e di presentazione grafica dei dati sperimentali ottenuti, in cui ciascuno studente dovrà operare con un rigoroso metodo scientifico-statistico

Le fasi in dettaglio saranno:

Come il radon entra nelle nostre case

Metodo di rivelazione del gas radon

Costruzione di un semplice rivelatore passivo

Effettuazione delle misure in abitazioni e ambiente

Trattamento e lettura dei rivelatori, calcolo delle concentrazioni

Discussione, presentazione grafica dei risultati e correlazioni territoriali.

APPROFONDIMENTI TEORICI E PRATICI

Si è pensato di coinvolgere in questa fase anche l'insegnante di Tecnologia e Disegno, in modo da stimolare soprattutto nella classe terza la discussione attorno ai possibili rimedi tecnici da adottare in presenza di concentrazioni superiori alla normativa europea.

L'attività sarà mirata sia ad interventi di risanamento su edifici esistenti, sia ad una progettazione specifica sulle nuove costruzioni che insistono in aree interessate dalla presenza di emissioni di radon.

Per verificare la presenza di radiazioni emesse dalle rocce radioattive, dai materiali da costruzione e da certe formazioni geologiche, saranno effettuate delle misurazioni con il contatore Geiger presso il museo di Scienze Naturali, accompagnati da esperti che attraverso un percorso didattico inquadreranno la morfologia e geologia del territorio Trentino.

Nel progetto è stata pure inserita un'uscita geologica sul territorio ( Val Rendena), che prevede l'utilizzo del contatore Geiger.

Tale esperienza verrà effettuata per provare sul campo le conoscenze apprese.

I contenuti e le fasi:

L'abitazione: tecniche di risanamento per adeguarle alla normativa radon

Progettazione relativa al risanamento delle costruzioni esistenti e ai nuovi insediamenti

Misurazioni con contatore Geiger su minerali radioattivi e su formazioni geologiche al Museo e sul territorio trentino.

STESURA DI UNA RELAZIONE FINALE, PREPARAZIONE DI UNA DISPENSA E PUBBLICAZIONE SU INTERNET DI UN ESTRATTO SIGNIFICATIVO DEL PROGETTO

Il prodotto finale di questo progetto sarà una relazione esaustiva di tipo tecnico-scientifico che ogni studente dovrà produrre, facendo riferimento alla propria personale ricerca e al lavoro svolto in gruppo, nei vari momenti operativi in classe, con gli esperti e sul territorio.

Con i dati globali e con gli elaborati messi a punto dagli studenti verrà prodotta una dispensa e un estratto significativo del progetto, che sarà inserito in Internet sulle pagine Web del nostro Istituto per Geometri.

MODALITA' DI VERIFICA

Il primo approccio con le classi avverrà, come detto precedentemente, attraverso un questionario iniziale articolato in una trentina di domande mirate a valutare le conoscenze che gli studenti hanno nei confronti della radioattività e della scienza.

La valutazione di un processo didattico basato sul metodo dei progetti può presentare qualche difficoltà. Per la valutazione sommativa alla conclusione del progetto, gli studenti saranno chiamati a rispondere con un questionario finale a domande atte a valutare le nozioni apprese riguardanti l'ambiente in cui vivono, la salute, l'acquisizione di tecniche metodologiche e scientifiche.

Per la valutazione formativa ciascun insegnante dovrà provvedere alla registrazione per ogni allievo di alcune abilità progettuali quali: la pianificazione delle azioni, la tenuta di un'accurata documentazione, la proposta di soluzioni brillanti, la misurazione e la rielaborazione grafica dei dati raccolti.

Il progetto è stato redatto da:

prof. Paola Bosco........ins. di Chimica

prof. Giuseppe Ciola....ins. di Scienze