Mësimdhënia e lëndëve shkencore dhe shoqërore: një metodikë ndërdisiplinore

Përktheu Eris Duro

Ekipi

Autor Gianluca Farusi

Kërkesa për një metodikë ndërdisiplinore në mësimdhënie është gjithnjë në rritje, por kjo nuk mund të konkretizohet lehtësisht me mësime frymëzuese e të realizueshme. Gianluca Farusi, mësues kimie, shpjegon se si përdori dy piktura të Rilindjes Italiane për t’u zhytur në kiminë e përftimit të pigmenteve dhe fizikën hetimore.

Një metodikë ndërdisiplinore

Nxënësit shpesh nuk i shohin lidhjet mes lëndëve shkencore dhe atyre shoqërore, prej mënyrave të ndryshme, hera-herës të kundërvëna, me të cilat disiplinat e ndryshme u përçohen. Për një metodikë ndërdisiplinore, një pikturë përbën një pikënisje të frytshme dhe ne vendosëm të studionim Pala di San Bernardino i Piero della Francesca-s prej pikëpamjesh të ndryshme.

Për sa i përket lëndëve shoqërore, u kërkuam nxënësve të trajtonin simbolizmin e pikturës. Për shembull, Jezusi foshnjë mban një varëse me rruaza korali dhe një degëz korali mbi kraharor. A është kjo e rastësishme? Sigurisht që jo! Ngjyra e kuqe e koralit përfaqëson gjakun e Krishtit (vendosur mbi kraharor, atje ku Jezusi u plagos në kryq), dhe simbolizon Pasionin dhe Ringjalljen. Grekët e lashtë e lidhën koralin me një bëmë heroike të Perseut: kur preu kokën e Meduzës, gjaku që derdhej u shndërrua në koral në kontakt me detin, dhe për këtë arsye, korali simbolizon rilindjen. Nxënësit mund të diskutonin edhe simbolikën e guaskës, vezës së strucit ose të pjesëve të tjera të pikturës.

Tablo e altarit të Brerës, 1472-1474 (tempera në dru) i Piero della Francesca-s (rr. 1419/21-92). Pinakoteka e Brera-s, Milano, Itali/Alinari/The Bridgeman Art Library

Për sa i përket matematikës, perspektiva dhe raporti i artë janë padyshim çështjet më të rëndësishme. Por nxënësit mund të ndiqnin edhe synime gjeometrike: të llogarisnin vëllimin dhe sipërfaqen e kubesë, për shembull.

Nga shkencat e tokës, u kërkuam nxënësve të dallonin gurët e ilustruar në sfond, duke i krahasuar me kampionë mermeri, porfiri dhe materialesh të tjera në koleksionin e muzeut. Mundësi të tjera në fushën e shkencave natyrore dhe shkencave të tokës janë studimi i gurëve të çmuar që mbajnë disa prej personazheve ose i ciklit jetësor te moluskit (Pecten) dhe koralit. Temat e diskutimit varen nga lloji i muzeut në disponim.

Imagjinata e kimistit nxitet prej ngjyrave, prandaj vendosëm të përgatisnim një prej pigmenteve të përdorur prej piktorit. Ç’lloj pigmenti përdori? Për piktura apo piktorë të famshëm si Piero della Francesca dhe punimet e tij, rrjeti mbarëbotëror ofron shumë informacion. Zyra e Monumenteve të kulturës të Piza-s, Luka-s dhe Massa Carrara-s na ofroi ndihmë të mëtejshme. Pasi lexuam disa raporte e skeda teknike zbuluam se pëlhura mbi nëntë boshtet e drunjta që mbajnë pikturën ishte lyer më llakë alizarine. Alizarina përftohet prej rrënjëve të bimës Rubia tinctorum, një bimë e përhapur në Europë. Pra u nisëm në kërkim të rrënjëve të kësaj bime…

Nga Rubia tinctorum∗ tek alizarina

Bima Rubia tinctorum

Alizarina është një prej dy lëndëve ngjyruese kryesore, tjetra është purpurina, që nxirren prej rrënjëve të bimës Rubia tinctorum. Përdorej për të ngjyrosur teshat në Azinë e lashtë dhe në pëlhurat egjiptiane që prej vitit 1600 para erës sonë. Përdorimi i parë në letër është më i vonë, më 972 të erës sonë, kur u përdor si bojë shkrimi në një çertifikatë martese të Perandoreshës Bizantine Teofano. Është përdorur në pikturë që prej shekullit të 16-të.

Në Europë, Rubia tinctorum është një bimë kacavjerrëse që arrin 1.5 m gjatësi. Lulja është e verdhë e zbehtë dhe fryti është rozë në të kuq. Kërcelli ka pesë ose gjashtë gjethe, pjesët e poshtme të së cilave janë ngjitëse e të ashpra. Rrënjët janë të kuqe.

Në rrënjë, alizarina ekziston kryesisht në formë glukosidike, si acid ruberitrik. Pjesë të rrënjëve të shpëlara trajtohen me solucion acidi hidroklorik për të hidrolizuar acidin rubieritrik dhe për të eliminuar flavonoidet, të cilat zbehin pigmentin. Më pas, rrënjët thahen dhe trajtohen me një tretësire alumi për të nxjerrë alizarinën, që formon një kompleks të kuq.

Për të përftuar pigmentin, shtohet një tretësire sode për të precipituar hidroksidin e aluminit që përthith alizarinën. Pasi të jetë shpëlarë dhe tharë, pigmenti mund të përdoret për piktura me tempera dhe vaj.

Nxjerrja e alizarinës

Përmbajtja e alizarinës në rrënjë varet nga stina dhe lloji i tokës, por mesatarja është rreth 1.9% m/m.

Vendosni x g rrënjë të thara të Rubia tinctorum në 0.27 M HCl për 48 orë në temperaturë mjedisi. Hiqni rrënjët dhe thajini.

Shtoni 1.9x cm³ solucion alumi (KAl(SO₄)₂.12H₂O) në përqëndrim 0.021 mol/l.

Al³⁺(aq) + 2C₁₄O₄H₈(aq) → Al(C₁₄O₄H₈)₂³⁺(aq)

Zjeni përzierjen për 3 orë, shtoni sasi të vogla uji për të mbajtur vëllimin konstant.

Lini përzierjen të ftohet dhe ndani rrënjët prej njëra-tjetrës.

Shtoni, me pikatore, 0.63 cm³ sodë (Na₂CO₃(aq)) në një përqëndrim 0.094 mol/dm^-3.

2Al(C₁₄O₄H₈)₂³⁺(aq) + 3Na₂CO₃(aq) + 3H₂O(l) → 2Al(OH)₃(s) + 4C₁₄O₄H₈(s) + 3CO₂(g) + 6Na+(aq)

Kur pigmenti të ketë precipituar, mblidheni me një hinkë Buchner, shpëlajeni dhe thajeni.

Duke kërkuar pamjet e fshehta në pikturat e Pietro da Talada-s

Nga pikëpamja e një fizikani, piktura është një mundësi e shkëlqyer për të studiuar bashkëveprimin mes lëndës dhe valëve elektromanjetike. Teknika e imaging multispektral ishte e përshtatshme, por ku mund t’i gjeja instrumentet e nevojshme? Dhe si ta bëja studimin? Një analizë e tillë me një pikturë të famshme si ajo e Piero della Francesca-s do të ishte përtej çdo shprese të arsyeshme!

Kontaktova degën e Këshillit Kombëtar Shkencor në Piza dhe Vincenzo Palleschi, kryetar i Laboratorit të Spektroskopisë Lazer të Zbatuar, ishte entuziast. Kolegia ime, Lucilla Simonini, mësuese letërsie, na këshilloi të studionim punimet e Pietro da Talada-s. Ky piktor më pak i njohur i shekullit të 15-të ishte eksponent i stilit Gotik Ndërkombëtar dhe mund të identifikohet me Maestro-n e Borsigliana-s. Pjesa dërrmuese e pikturave të tij ndodhen në kishat e Garfagnana-s, në Toskanën veriore, por dy pre tyre gjenden në Luka në Muzeun Villa Guinigi dhe në Fondacionin e Bankës së Kursimeve të Luka-s. Kontaktova znj Filieri-n, kryetaren e Zyrës së Monumenteve të Kulturës, dhe ajo na lejoi të fotografonim të dyja pikturat.

Për teknikën e imaging multispektral nevojitet një aparat fotografik numerik i lidhur me një kompjuter. Sistemi regjistron intenstitetin e dritës si funksion të gjatësisë së valës dhe të vendndodhjes. Pamjet mund të kapen dhe analizohen në banda të gjera spektrale në zonat ultravjollcë-shikim dhe infra-të-kuqe. Më tej, pamjet përpunohen dhe analizohen me një program kompjuterik të zhvilluar posaçërisht.

Nëse bashkohen tre pamje, të marra secila më vete duke përzgjedhur tre përbërësit parësorë (e kaltra, e gjelbra, e kuqja), cilësia është tre herë më e lartë se një negativ i ekspozuar normalisht. Rezolucioni varet nga dendësia e pixel-ëve në sensor dhe nga thellësia e ngjyrave të pixel-it (numri i të dhënave lidhur me çdo nuancë ngjyre). Me një thellësi ngjyre prej 14 bit, arritëm 16 384 nuanca për çdo ngjyrë parësore dhe (16 384)³ – gati 4400 milardë – ngjyra.

Teknika e imaging multispektral

mund të përdoret për të vizualizuar shtresat e ndryshme të një pikture

Vizualizimi i një restaurimi.

Nëse piktura ndriçohet me dritë të bardhë, pamja e pasqyruar në ultravjollcë përmban të dhëna mbi vetitë e sipërfaqes, ndërsa pamjet e marra në valë më te gjata japin informacion rreth shtresave më te thella të pikturës. Duke marrë pamje në gjatësi valësh të ndryshme shpresonim të zbulonim pendesa: gjurme të fshehura të një pikture më të hershme.

Përberja kimike e një pikture fillon të ndryshojë në çastin që piktori përfundon së punuari, për arsye se substancat iu nënshtrohen proceseve oksiduese dhe shnatyruese që ndryshojnë dhe zbehin ngjyrat me kalimin e kohës. Ndryshime të mëtejshme mund të shkaktohen prej restaurimeve. Kur përdoret si burim ndriçimi një llambë mërkuri që përcjell në 365 nanometër, një pjesë e rrezatimit ultravjollcë përthithet dhe çlirohet me energji më të ulët në zonën e shikueshme të spektrit: fenomeni i fluoreshencës. Me këtë aparat mund të kërkonim restaurime të bëra me pigmente të ndryshme nga ato të përdorura fillimisht prej Pietro da Talada-s.

Rrallëherë i kam parë nxënësit të punonin me entuziazmin që treguan kur po kërkonin pendesat me kureshtje të jashtëzakonshme. Një ditë të bukur, zbulimi i shumëpritur mbërriti! Duke analizuar pikturën e Fondacionit të Bankës së Kursimeve të Luka-s gjetëm një pendesë: me sa duket Pietro da Talada kishte ndërruar mendje mbi vendndodhjen e një drapërie pëlhure (shih më lart). Ishim shumë të ngazëllyer!

Në të njejtën ditë, duke përdorur fluoreshencën, nxorrëm në pah një restaurim, i dallueshëm prej nuancave të ndryshme të ngjyrës rozë (shih më lartë).

Ishte një ditë e ftohtë me borë, por kur kuptova se nxënësit ishin tërësisht të vetëdijshëm se sa bukuri ka shkenca e se sa shkencë ka bukuria, m’u ngroh zemra.

Recension

Ky artikull nxjerr në pah në mënyrë interesante lidhjet mes lëndëve shoqërore e atyre shkencore, duke treguar mënyra të ndryshme për të trajtuar temat e valëve eletromanjetike dhe bojrave.

Procedura për përftimin e ngjyruesit mund të zhvillohet me lëhtësi në shkolla dhe ka lidhje me botanikën e historinë – është, për më tepër, një pretekst për t’i nxjerrë nxënësit e kimisë nga klasa në kërkim të bimëve.

Rubrika me orientim fizik përshkruan një mënyrë interesante për të futur idenë e spektrit elektromanjetik, por mund të jetë vështirë për t’u përsëritur në pjesën dërrmuese të shkollave të mesme, duke qenë se kërkon instrumente specialistësh. Sidoqoftë, është një lidhje interesante me shkencën hetimore dhe se si falsifikimet e artit mund të identifikohen.

Vështirësia kryesore për të përsëritur anën shkencore të këtij artikulli qëndron tek përftimi i një burimi të veçantë ndriçimi dhe instrumentet për analizën spektrale ashtu si edhe i veprave të artit. Gjithsesi, ky artikull mund të përdoret si burim informacioni apo si temë diskutimi.
Mark Robertson, UK

Gianluca Farusi është mësues kimie pranë shkollës teknike (istituto tecnico industriale) Galileo Galilei në Carrara, Itali. Ai jep edhe stoikiometri në Universitetin e Piza-s, Itali.