4 gnante - ELI Edizioni · 2020-04-06 · LE Monografie 4 gnante se SCIENZE E TECNOLOGIA vi azione...

LEMonografie

collana di risorse

per l’insegnante4SCIENZE E TECNOLOGIA

Griglie degli obiettivi

Griglie di rilevazione

Compiti di realtà

ESPERIMENTI

CITTADINANZA ATTIVA

cover LE MONOGRAFIE scienze 4.indd 3cover LE MONOGRAFIE scienze 4.indd 3 16/03/20 19:0816/03/20 19:08

Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

SCIENZEGriglia degli obiettivi e delle attività . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Io sperimento... con il calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Io sperimento... con l’aria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Io sperimento... con l’acqua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Io sperimento... con la terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Io conosco... gli elementi degli ecosistemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Tecnologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi . . . . . . . . . . . . . 98COMPITO DI REALTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

CITTADINANZAGriglia degli obiettivi e delle attività . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101L’ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102La salute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107Griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi . . . . . . . . . . . . . 112

INDICE

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introduzione

Questa monografia è articolata in due percorsi: Scienze e Cittadinanza. Ogni percorso è aperto da una ”griglia degli obiettivi e delle attività” che riporta, per ogni scheda, l’obiettivo specifico e la descrizione dell’attività proposta. Nel percorso di Scienze si alternano pagine di ”Ipotesi di lavoro per l’insegnante”, con spunti metodologici e didattici sull’uso delle schede, e schede operative rivolte agli alunni. Chiude il percorso un compito di realtà. A conclusione di ogni percorso è presente una ”griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi” compilabile dal docente.

SCIENZETalvolta nella Scuola Primaria l’insegnamento delle Scienze si basa soprattutto sulla spiegazione data dall’insegnante o dalla lettura del testo in uso nella classe. È importanete invece che i bambini assu-mano un atteggiamento differente: nelle Scienze infatti è fondamentale imparare dall’osservazione e dalla riflessione. Nell’insegnamento/apprendimento delle Scienze è necessario dunque un approccio attivo. L’obiettivo che ogni insegnante deve porsi non è trasformare tutti gli allievi in scienziati, ma aiutarli ad acquisire un atteggiamento scientifico. Lavorare come uno scienziato significa porsi delle doman-de, osservare, cercare delle risposte, effettuare rilievi nella realtà, ma anche costruire esperienze guidate. Un vero scienziato sa, inoltre, che le sue affermazioni potrebbero sempre dimostrarsi errate, con il progredire della conoscenza. È quindi capace di accettare sia l’errore sia il cambiamento; anzi dall’errore e dal fallimento trae spunto per modificare le proprie idee. Imparando ad adottare il me-todo scientifico si rafforza l’autostima dei bambini: sbagliare non diventa un problema, ma un motivo per cercare nuove strade e nuovi percorsi di apprendimento.Ormai è chiaro da tempo che i bambini non arrivano a scuola come una ”tabula rasa”, ma con una precisa visione della realtà e con idee già consolidate sulle strutture che regolano il mondo naturale e fisico. Talvolta queste idee sono giuste, talvolta no. Se l’insegnante proporrà la corretta interpretazio-ne dei fenomeni, questa sarà ”appresa” dagli alunni, ma presto dimenticata e gli antichi preconcetti salteranno di nuovo fuori.Il primo compito, per un insegnamento efficace, è dunque individuare quanto i bambini già sanno riguardo all’argomento trattato. Le conoscenze pregresse saranno raccolte dall’insegnante e da esse si partirà per articolare il percorso didattico.Nel processo di apprendimento le conoscenze possono essere acquisite:• per ricezione: l’informazione viene acquisita attraverso lezioni frontali e/o studio su libri;• per scoperta personale: l’alunno individua attraverso l’osservazione e la sperimentazione, in modo attivo, le informazioni e le regole generali.È evidente che il metodo della scoperta favorisce un apprendimento duraturo. In qualsiasi modo sia avvenuto il processo di apprendimento è necessario che le conoscenze acquisite siano corre-late con le conoscenze già possedute. Solo in questo modo esse non saranno frammentarie, ma diventeranno un modo per interpretare la realtà. È perciò necessario che gli alunni imparino a organizzare le informazioni e le conoscenze in modelli interpretativi della realtà.

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introduzione

Questo volume si prefigge di dare un supporto didattico e uno spunto operativo agli insegnanti che intendono ”fare Scienze”. le esperienze descritte e le schede didattiche sono rivolte ai bam-bini che frequentano la classe quarta della Scuola Primaria e rispecchiano la programmazione didattica destinata a quella classe. Sono proposte diverse esperienze che, pur avendo come obiettivo lo sviluppo di differenti e molteplici abilità e competenze, possono essere riassunte in due grandi gruppi: osservare e sperimentare. È fondamentale iniziare con attività di osservazio-ne: in questo modo i bambini imparano che dal mondo che li circonda e dall’esperienza diretta possono ricavare molte informazioni. ”Fare Scienze”, infatti, significa innanzitutto attivare degli strumenti per interpretare la realtà.Nel testo si alternano pagine destinate agli insegnanti e schede didattiche per gli allievi. Nelle pagine destinate agli insegnanti sono descritte e spiegate le attività da svolgere, gli obiettivi che si desidera conseguire, le indicazioni metodologiche e i presupposti teorici che sottendono l’esperienza o il percorso didattico. Nelle schede destinate agli alunni sono inserite attività di riflessione e lavoro che vertono sull’esperienza effettuata o che approfondiscono i temi trattati. Sono presenti anche schede non collegate a esperimenti, ma che approfondiscono e integrano i temi trattati.Tutte le esperienze sono state testate, ma esiste comunque la possibilità che un esperimento non dia l’effetto atteso. In tal caso l’insegnante, insieme agli alunni, cercherà di capire i motivi che hanno portato a una conclusione diversa da quella attesa, cercando di individuare la variabile intervenuta.

CITTADINANZANell’educazione alla Cittadinanza è importante utilizzare didattiche funzionali alla riflessione, in-dividuale e collettiva, su contenuti tratti da casi concreti e comprendere che è indispensabile un collegamento tra quanto discusso in classe e quanto vissuto nell’esperienza quotidianamente. Solo così si potrà parlare di regole, di norme, di diritti e di doveri. Solo allora la conoscenza delle norme come valori utili al bene comune, l’esperienza del rispetto di tali norme, la riflessione con-divisa sulle implicazioni che possono derivare dall’accettarle o dal trasgredirle permetteranno la fioritura nelle coscienze di quei valori democratici di cui parla la nostra Costituzione, che sono il fondamento di ogni vivere civile oggi e nel futuro.Il percorso proposto parte dalla realtà che il bambino vive quotidianamente, per giungere alla concettualizzazione e alla generalizzazione di quanto analizzato, attraverso attività riferibili a esperienze personali o legate a contesti di carattere generale. Le schede proposte si possono suddividere in due sezioni: l’ambiente e la salute. Oltre a sottolineare i comportamenti corretti nei confronti dell’ambiente, si approfondiscono i diversi tipi di inquinamento per sviluppare una significativa sensibilità verso i problemi del pianeta. Una sezione è dedicata alla salute, intesa come conoscenza delle regole dell’igiene personale e alimentare, ma anche come scoperta di comportamenti che portino al benessere e quindi al rispetto di sé.

5

griglia degli obiettivi e delle attivitaScienze

SCHEDA OBIETTIVI SPECIFICI ATTIVITÀ

1 Comprendere che cos’è una fonte di calore. Esperimento per dimostrare che la lana è un materiale isolante.

2-3 Comprendere come può essere prodotto il calore. Esperimento per dimostrare che lo sfregamento produce calore.

4 Comprendere che cos’è una fonte di calore. Analisi di fonti che producono calore.

5 Saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Esperimento per dimostrare che è necessario un combustibile perché avvenga la combustione.


Esperimento per dimostrare che le sostanze e i colori assorbono il calore in modo differente.


Esperimento per dimostrare che il corpo umano produce calore.

8 Conoscere buoni e cattivi conduttori di calore. Esperimento per dimostrare che i materiali trasmettono il calore in modo differente.

9 Conoscere i termini specifici della disciplina; comprendere la differenza tra calore e temperatura.

Esperimento per dimostrare che il calore è una fonte di energia, mentre la temperatura è una grandezza.

10 Comprendere che l’aria circonda ogni cosa. Esperienze per rendere consapevoli della presenza dell’aria.

11 Comprendere gli utilizzi dell’aria. Esperienza per comprendere il funzionamento di un sommergibile.

12 Comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas. Esperimento per dimostrare che l’aria è un miscuglio di gas.

13-14 Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda. Esperimento per dimostrare che l’aria calda è più leggera di quella fredda.

15 Intuire come si formano i venti. Esperimento per dimostrare che la differenza di temperatura dell’aria genera lo spostamento di masse d’aria, cioè i venti.

16 Rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi.

Esperimento per dimostrare che l’aria esercita una pressione sui corpi.

17 Intuire il concetto di pressione atmosferica. Esperimento per dimostrare che la pressione atmosferica si esercita sia dal basso sia dall’alto.

18 Intuire il concetto di pressione atmosferica. Esperimento per dimostrare che la pressione dell’aria viene esercitata anche dal basso.

19 Intuire gli effetti della pressione atmosferica. Esperimento per dimostrare che la presione atmosferica esercita una forza sugli oggetti.

20 Intuire come si verifica l’effetto serra. Esperimento per dimostrare che l’aria si riscalda.

21-22 Conoscere gli stati dell’acqua. Analisi degli stati dell’acqua.

23 Comprendere che l’acqua contiene sali minerali. Analisi di un’etichetta dell’acqua minerale.

24 Comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda.

Esperimento per dimostrare che il galleggiamento dipende anche dalla temperatura dell’acqua.

25 Intuire il principio di Archimede. Esperimento per dimostrare che un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto.

26 Conoscere il fenomeno della tensione superficiale. Esperimento per dimostrare il fenomeno della tensione superficiale.

27 Conoscere il fenomeno della tensione superficiale. Esperimento per dimostrare che il sapone diminuisce la tensione superficiale.

28-29 Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria.

Esperimento per dimostrare che la pressione dell’aria e la tensione superficiale impediscono all’acqua di uscire.

30 Intuire il fenomeno della capillarità. Esperimento per dimostrare che l’acqua sale nelle fibre della carta.

31 Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti. Esperimento per dimostrare che l’acqua sale maggiormente nei tubi più sottili.

32 Osservare le differenze fra terreni. Analisi di diversi tipi di terreno.

766

griglia degli obiettivi e delle attivitaScienze


33 Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile. Esperimento per dimostrare che diversi tipi di terreno contengono differenti quantità d’acqua.

34 Distinguere terreni permeabili e non permeabili. Esperimento per dimostrare che non tutti i terreni sono ugualmente permeabili.

35 Comprendere come si forma una sorgente. Esperimento per dimostrare che le sorgenti si trovano in presenza di un terreno impermeabile.

36 Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia. Esperimento per dimostrare che il freddo spacca le rocce.

37 Conoscere gli elementi di un ecosistema. Analisi degli elementi di un ecosistema.

38 Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema. Analisi di una catena alimentare.

39 Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema.

Deduzione delle interazioni presenti all’interno di un ecosistema.

40-41 Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua.

Esperimento per dimostrare che le piante assorbono acqua attraverso le radici.

42 Conoscere la fotosintesi clorofilliana. Descrizione di ciò che avviene nella fotosintesi clorofilliana.

43 Comprendere che le piante traspirano. Esperimento per dimostrare che le piante immettono vapore acqueo nell’aria.

44 Comprendere che gli animali si adattano al clima. Deduzione di caratteristiche che gli animali sviluppano per adattarsi al clima.

45 Comprendere il legame tra ambienti climatici e rischio di estinzione.

Analisi delle cause che minacciano la sopravvivenza di alcune specie.

46 Conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori.

Esperimento per dimostrare che le muffe sono formate da organismi viventi che hanno bisogno di ossigeno.

47 Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti. Esperimento per dimostrare che il lievito è un organismo vivente.

48 Rilevare le caratteristiche di un artefatto. Analisi del funzionamento di alcuni artefatti.

49 Realizzare oggetti seguendo una metodologia data. Istruzioni per realizzare un foglio di carta riciclata.

50 Individuare le funzioni di un artefatto. Analisi di alcuni mezzi di trasporto.

51 Esaminare oggetti e processi rispetto all’impatto con l’ambiente.

Indagine sui mezzi di trasporto utilizzati per raggiungere la scuola.

52 Discutere sul funzionamento degli oggetti e degli strumenti tecnologici.

Descrizione e discussione sull’utilizzo di alcuni dispositivi digitali.

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Ipotesi di lavoro per l’insegnante

IO SPERIMENTO… CON IL CALORE Il calore è la principale forma di energia: è indispensabile per la vita e permette il verificarsi di moltissi-mi fenomeni. Perciò è importante che gli allievi imparino a osservare le sue caratteristiche, gli effetti, le proprietà.

Obiettivi dell’unità Comprendere la differenza tra calore (forma di energia) e fonti di calore (corpi che emanano

calore). Distinguere le fonti di calore che lo producono e lo trasmettono dalle fonti che lo trasmetto-

no senza produrlo. Conoscere fonti di calore e materiali isolanti. Capire che il calore è una forma di energia e la temperatura è la misura del grado di calore di

un corpo.

Percorso dell’unità didattica Le attività proposte in questa unità prevedono una serie di esperimenti che permettono al bambino di capire:• che cosa sono le fonti di calore;• la differenza tra fonti di calore e materiali isolanti (come ad esempio la lana);• che cosa produce il calore; • come il calore si trasmette; • in che modo è possibile misurare quanto un corpo sia caldo.Il percorso didattico parte raccogliendo le conoscenze pregresse degli allievi.Domande-stimolo da sottoporre ai bambini prima di iniziare il lavoro sul calore sono:Che cos’è per voi il calore?Quando avete osservato il calore?A che cosa serve?Che cosa succederebbe se non si riuscisse più a produrre calore?Che cos’è il freddo? In un cartellone si raccoglieranno tutte le parole che i bambini collegano al concetto di ”calore”. Al termine di questo percorso si riesamineranno le conoscenze iniziali per rilevare quali di esse sono giuste e quali no.

Fonti di calore e materiali isolantiEsempi di domande-stimolo da sottoporre ai bambini prima di svolgere gli esperimenti sono:Che cosa fai per ripararti dal freddo? Pensi che la sciarpa o il piumino generino calore?Perché il gelato contenuto nella vaschetta di polistirolo si scioglie più lentamente?Si propongono esperimenti per evidenziare la differenza tra fonti di calore e materiali isolanti. I bambi-ni, basandosi sulla loro esperienza diretta, pensano che la lana, il piumino, i tessuti in genere generino calore, ma questo non è vero. È importante dedicare molto tempo all’osservazione della realtà circo-stante per comprendere l’uso dei materiali in base alle loro caratteristiche. Si farà notare che i conteni-tori in polistirolo vengono utilizzati per mantenere una sostanza sia fredda (contenitori del gelato) sia calda (contenitori dei pasti caldi serviti nelle mense scolastiche). Nell’unità sono proposti vari esperimenti per rilevare materiali isolanti o buoni conduttori di calore e sulla trasmissione del calore da un corpo più caldo a uno meno caldo.(Scheda 1)

98


Produrre caloreIl percorso didattico propone inizialmente di trovare i modi in cui è possibile produrre calore. È oppor-tuno, a questo proposito, invitare i ragazzi a ricercare tutti i modi possibili per scaldare l’acqua conte-nuta in un bicchiere (i bambini, probabilmente, proporranno: al Sole, sotto una coperta, avvolto in una sciarpa, su un termosifone, tra le mani, sotto una lampada accesa, dentro una tazza di acqua calda…). Si consiglia di far svolgere le attività in gruppo in modo che gli allievi abbiano la possibilità di operare concretamente e si abituino al confronto con le idee altrui. Il Sole è la fonte primaria del calore; questo, però, può essere prodotto anche in molti altri modi: con l’energia elettrica, con la combustione di qualsiasi materiale, con lo sfregamento.Si chiederà, poi, agli alunni di riflettere su come anche gli esseri viventi producano calore.(Schede da 2 a 7)

La trasmissione del caloreDopo avere compiuto esperienze sulla produzione di calore, sarà fondamentale puntualizzare la dif-ferenza tra calore, cioè tra l’energia stessa, e chi la trasmette. La trasmissione del calore avviene at-traverso diversi materiali che possono essere buoni (acqua, ferro, rame…) o cattivi (legno, plastica…) conduttori del calore stesso.(Scheda 8)

Calore e temperaturaInfine, ci si soffermerà sulla differenza fondamentale tra calore e temperatura. In genere i bambini tendono a pensare che calore e temperatura siano la stessa cosa. Gli esperimenti proposti servono a far capire loro che, se il calore è energia, la temperatura, invece, misura quanto un corpo è caldo.(Scheda 9)

Indicazioni metodologiche Si raccomanda di partire sempre da osservazioni dirette per favorire l’acquisizione di un metodo scien-tifico: osservo, deduco, pongo domande, cerco risposte, sperimento, verifico…Non è fondamentale il numero di nozioni che i bambini apprendono; molto più importante che essi acquisiscano un metodo che consenta di imparare dall’esperienza e dall’osservazione.

98


Fonti di calore e materiali isolantiChe cosa si vuole dimostrareLa lana è un materiale isolante, ma non è una fonte di calore.

Obiettivo Comprendere che cos’è una fonte di calore

Occorrente• alcuni cubetti di ghiaccio• contenitori

Prima dell’esperimentoL’insegnante invita gli allievi a formulare ipotesi. Chiederà: Secondo voi la lana riscalda? Se pensate che essa scaldi, che cosa succederà al ghiaccio avvolto nella lana?

Esperimento1) Prendere due contenitori uguali e in entrambi mettere uno o due cubetti di ghiaccio.2) Avvolgere solo il primo contenitore in una sciarpa o in un maglione di lana.3) Porre i due contenitori vicini, su un tavolo.4) Dopo un’ora, togliere la sciarpa e controllare quale dei due cubetti di ghiaccio si è sciolto mag-

giormente: il cubetto esposto all’aria si è sciolto di più di quello avvolto nella lana.

Si è dimostrato che fonte di calore è tutto ciò che trasmette calore e, di conseguen-za, alza la temperatura di un altro corpo. In questo caso l’aria è stata fonte di calore: il ghiaccio è più freddo dell’aria, perciò vi è stata una trasmissione di calore da essa al ghiaccio. La lana, invece, non ha alzato la temperatura del ghiaccio, anzi ha rallen-tato lo scioglimento perché lo isolava dall’aria più calda: la lana è un materiale che non fa passare facilmente il calore. I materiali che hanno la caratteristica di non far passare il calore si chiamano ”isolanti ” o ”cattivi conduttori di calore”.

ApprofondimentiQuali materiali vengono utilizzati per ripararsi dal freddo? Quali sono i materiali iso-lanti e quali i buoni conduttori di calore? Approntare un cartellone per evidenziarli.Il miglior isolante è il ”vuoto”: parlare agli allievi dei thermos e delle finestre con doppi vetri. Il vuoto che viene formato aspirando l’aria tra i due vetri e tra le due parti che compongono il thermos permette un ottimo isolamento sia dal caldo sia dal freddo.

ConclusioniLa lana non ha aumentato la temperatura del ghiaccio, quindi non è una fonte di calore. Invece il cubetto non avvolto nella lana si è parzialmente sciolto perché l’aria (più calda del ghiaccio) ha trasmesso calore.

O

Q

1110

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

1110 © La Spiga Edizioni

Io sperimento… con il calore • SCIENZE

O.A.: comprendere che cos’è una fonte di calore.

1

Descrivi le fasi dell’esperimento rispondendo alle domande.

FONTI DI CALORE E MATERIALI ISOLANTI

Scrivi F se l’oggetto rappresentato è fonte di calore, I se è un materiale isolante.

• Quale domanda ti era stata posta prima di iniziare l’esperimento? _____________________________________________________________________________• Qual era la tua ipotesi iniziale? ________________________________________________• Dove hai messo il ghiaccio? __________________________________________________

• Dopo quanto tempo hai osservato i risultati dell’esperimento? ______________________________________________________________________________• Che cosa è successo? _______________________________________________________• La tua ipotesi iniziale era giusta? ______________________________________________• Che cosa hai dimostrato? ____________________________________________________ ___________________________________________________________________________

1110


1110

L’attrito e il caloreChe cosa si vuole dimostrareLo sfregamento produce calore: più forte è l’attrito, più grande sarà la quantità di calore prodotta.

Obiettivo Comprendere come può essere prodotto il calore

Occorrente• sapone liquido• una scatola di fiammiferi da cucina• una candela

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli allievi se, dopo aver fatto brusche frenate con i pattini o la bicicletta, hanno rilevato che la temperatura delle ruote era aumentata. Chiederà anche perché le piste da skateboard sono lisce e non ruvide.

EsperimentoPrima parte1) Tutti gli alunni strofinano con forza le mani una contro l’altra: noteranno che le mani si riscaldano.2) I bambini mettono una goccia di sapone liquido su una mano e provano di nuovo a strofinare tra loro

le mani.3) In questo caso le mani non si riscaldano.Seconda parte1) L’insegnante sfrega un fiammifero sulla parte ruvida della scatola, facendo notare che il fiammifero si

accende senza difficoltà.2) Passa il fondo della candela sulla parte ruvida della scatola di fiammiferi, in modo da ricoprirla di un

sottile strato di cera.3) Prova di nuovo ad accendere il fiammifero, sfregandolo: in questo caso l’operazione non sarà possi-

bile perché la cera lo impedisce.

ApprofondimentiQuesto esperimento vuole dimostrare come si possa produrre calore attraverso lo sfregamento. È impor-tante che gli allievi conoscano in quali modi può essere prodotto calore: con il Sole, con la combustione, con lo sfregamento, con l’energia elettrica. È altrettanto importante che, dopo aver ben compreso il con-cetto di fonte di calore, imparino a distinguere le fonti di calore che producono calore e lo trasmettono (ad esempio, un fuoco acceso che diffonde calore e continua a produrne), da quelle che trasmettono calore a corpi più freddi di esse, ma non producono calore (ad esempio una bacinella di acqua calda che trasmette calore fin quando non avrà raggiunto la temperatura dell’ambiente circostante).

ConclusioniLe mani, strofinandosi, producono calore e questo è proporzionale alla forza impiegata: più si strofinano con forza le mani, più esse si riscaldano. Il fiammifero si accende se strofinato perché lo sfregamento produce una sufficiente quantità di calore. Il sapone o la cera diminuiscono l’attrito e, di conseguenza, anche la quantità di calore prodotta.

O

Q

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



2

O.A.: comprendere come può essere prodotto il calore.

Descrivi l’esperimento.

L’ATTRITO E IL CALORE Completa.

Abbiamo dimostrato che con lo sfregamento si produce ________________________________ .Quando abbiamo sfregato il fiammifero sulla parte ruvida esso si è ________________ perché il calore prodotto aveva incendiato lo zolfo che si trova sulla capocchia del _________________ .Invece, quando sulla parte ruvida era stata messa della ___________________ , il fiammifero non si è acceso perché _______________________________________________________________________ .

Osserva i disegni e segna con una X quello in cui l’attrito è minore.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Ingranaggio oliato

Ingranaggio

Pavimento di marmo

Pavimento in mattonelle ruvide

Strada provinciale Pista da bob

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


SCIENZE Io sperimento… con il calore •

O.A.: comprendere come può essere prodotto il calore.

3 Completa inserendo le parole al posto giusto.

COME SI PRODUCE IL CALORE

Osserva e scrivi, per ogni disegno, qual è il combustibile utilizzato per produrre calore.

Circonda in rosso ciò che produce calore mediante sfregamento e in blu ciò che produce calore mediante combustione.

La principale fonte di calore è il _________________.Si ha combustione ogni volta che qualcosa _________________.Il calore si produce anche per _________________, _________________ o con l’energia elettrica.Molti impianti di riscaldamento utilizzano come combustibile il gasolio o il gas metano: i due _________________ vengono accesi e, bruciando, riscaldano l’acqua che scorrerà nei termosifoni.L’energia elettrica produce calore quando viene fatta passare attraverso dei filamenti che diventano incandescenti, come nelle stufette elettriche o negli _________________ .Lo puoi constatare ogni volta che accendi un elettrodomestico: se funziona per lungo tempo, diventa _________________.

_________________

_________________

_________________

_________________

Sole • combustibili • sfregamento • brucia • combustione • asciugacapelli • caldo

1514

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



O.A.: comprendere che cos’è una fonte di calore.

Per ogni coppia di oggetti, scrivi F per la fonte di calore e R per chi riceve il calore.

LE FONTI DI CALORE

4

Qual è la fonte di calore?

Produce calore e lo trasmette

Trasmette calore, ma non lo produce

Disegno 1

Disegno 2

Disegno 3

Disegno 4

Disegno 5

Disegno 6

Completa la tabella rispondendo alla domanda della prima colonna e segnando con una X nella seconda e nella terza colonna.

21 3

654

1514


1514

La combustioneChe cosa si vuole dimostrarePerché avvenga una combustione, è necessario un combustibile (qualcosa che brucia) e l’ossigeno.

Obiettivi Saper osservare e fare opportune deduzioni Mettere in relazione i fenomeni

Occorrente• una candela• un vasetto • un coperchio metallico

Prima dell’esperimentoPrima di effettuare questo esperimento, far osservare ai bambini una candela accesa perché riflettano sulla direzione della fiamma e si chiedano perché va sempre verso l’alto. L’insegnante accenderà una candela, la terrà in posizione verticale e poi chiederà:Che cosa succede se metto la candela in posizione obliqua?E in posizione orizzontale?L’insegnante dimostrerà che la fiamma tende sempre a dirigersi verso l’alto. Se poi un bambino soffierà con delicatezza sulla fiamma, questa modificherà la sua posizione, tremolerà, ma poi tornerà sempre a dirigersi verso l’alto. La fiamma che va sempre verso l’alto è un’altra prova che l’aria calda tende a salire (vedi schede 13 e 14). Infatti l’aria, riscaldata dalla fiamma, tende ad andare in alto e ”porta con sé” la fiamma.

Esperimento1) Mettere una candela nel vasetto, che dovrà essere più alto della candela di qualche centimetro.2) Accendere la candela e lasciarla ardere. 3) Coprire il vasetto con il coperchio. La fiamma diventerà sempre più debole e si spegnerà in pochi secondi.

Approfondimenti Il comburente è la sostanza che permette che avvenga la combustione. Il comburente più comune è l’ossigeno dell’aria. Sono comburenti sostanze come: idrogeno, cloro, ozono… Senza comburente la combustione non ha luogo:combustibile + comburente energia + prodotti di scartoGli estintori sono di vario tipo: a schiuma, a sabbia, ad anidride carbonica. Sono tutte sostanze che impediscono al fuoco di bruciare perché ”soffocano” l’ossigeno.Il modo migliore per spegnere un piccolo incendio improvviso, infatti, è ricoprirlo con una coperta ignifuga. In tal modo la fiamma viene privata dell’ossigeno e si spegne.

ConclusioniLa fiamma può ardere solo in presenza di un combustibile (in questo caso la cera) e di un comburente (in questo caso l’ossigeno).

O

Q

1716

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



5

O.A.: saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Osserva e completa.

LA COMBUSTIONE

�Collega�ogni�termine�alla�definizione�corrispondente.

Osserva e cancella il termine sbagliato.

Senza coperchio la fiamma arde perché______________________________________________________________________.

Chiudendo il contenitore la fiamma si spegne perché ________________________________________________________.

CombustibileFenomeno per il quale una sostanza

brucia sviluppando luce e calore.

Sostanza che può bruciare, sviluppando luce e calore.

Sostanza che permette che avvenga la combustione.

Comburente

Combustione

Il fuoco si è spento perché non c’è più combustibile/comburente.

L’automobile si è fermata perché non c’è più combustibile/comburente.

La fiamma si è spenta perché non c’è più combustibile/comburente.

1716


1716

Le sostanze, i colori e il caloreChe cosa si vuole dimostrareLe sostanze e i colori assorbono il calore in modo differente.

ConclusioniI materiali si riscaldano in modo differente in base al materiale di cui sono composti e al loro colore. Il colore nero è quello che maggiormente attrae i raggi solari.

Obiettivi Saper osservare e fare opportune deduzioni Mettere in relazioni i fenomeni

Occorrente• alcuni contenitori• sassi, sabbia, acqua, terra• tre lattine vuote di pelati o di legumi• carta: bianca, nera, verde (o grigia)• cartoncino: bianco, nero, verde (o grigio)• termometro

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli allievi di raccontare loro esperienze su terreni molto caldi: In estate, al mare, nelle ore più calde, è possibile camminare sulla sabbia bollente? Avete mai camminato sull’asfalto delle strade nelle giornate molto calde? Che cosa avete notato? Quali colori sono più utilizzati per i vestiti estivi: i colori chiari o quelli scuri? Perché?

Gli esperimenti che seguono devono essere effettuati in giornate molto soleggiate.

EsperimentoPrima parte1) Toccare i vari materiali per valutarne la temperatura.2) Mettere la sabbia, i sassi, l’acqua e la terra nei contenitori, che saranno poi posti al Sole.3) Dopo un’ora, ritirare i materiali e toccarli. Tutti sono più caldi, ma la temperatura degli oggetti è aumentata in modo differente.Seconda parte4) Ricoprire le lattine vuote rispettivamente con carta bianca, nera, verde.5) Riempirle di acqua e misurare con un termometro la temperatura dell’acqua.6) Coprirle con un cartoncino dello stesso colore della carta ed esporle al Sole per una o due ore.7) Misurare la temperatura dell’acqua nelle tre lattine dopo l’esposizione al Sole. L’acqua contenuta nella lattina coperta con carta nera si è riscaldata di più delle altre. L’acqua contenuta nella lattina coperta con carta bianca si è scaldata meno delle altre due.

O

Q

1918

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



6

O.A.: saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Nel primo esperimento i seguenti materiali sono stati esposti al Sole per un tempo piuttosto lungo. Scrivi i loro nomi ordinandoli da quello più caldo a quello meno caldo.

Descrivi le varie fasi del secondo esperimento.

Rispondi.

Che cosa hai dimostrato con questi esperimenti? ___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

LE SOSTANZE, I COLORI E IL CALORE

____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

Sabbia Acqua Sassi Terra

1918


1918

Anche noi possiamo produrre calore?Che cosa si vuole dimostrareIl corpo umano produce calore.

Obiettivi Saper osservare e fare opportune deduzioni Mettere in relazione i fenomeni

Occorrente• alcuni termometri

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli allievi di raccontare in quali occasioni hanno misurato la propria temperatura corporea. Se è possibile, chiedere loro di portare a scuola un termometro per effettuare le rilevazioni.

Esperimento1) I bambini misureranno la propria temperatura e la annoteranno su un foglio.2) L’insegnante inviterà gli allievi a correre velocemente o a saltare per 5-10 minuti e valuterà quando

dare l’alt, considerando le condizioni fisiche di ogni bambino.3) Ogni bambino misurerà la propria temperatura corporea immediatamente dopo aver concluso

l’attività fisica e la confronterà con quella iniziale.4) Mentre i bambini misureranno la temperatura, l’insegnante chiederà loro di ascoltare il proprio

corpo per valutare eventuali cambiamenti.5) Tutti i bambini racconteranno le proprie sensazioni.6) Se l’insegnante non avesse a disposizione un alto numero di termometri, potrà far svolgere

l’esperimento a gruppi.

Approfondimenti• È importante che gli allievi confrontino i risultati delle loro esperienze.• L’ insegnante farà riflettere sul fatto che la temperatura si è alzata, ma non per tutti nello stesso modo. Farà

anche rilevare che le temperature iniziali e finali non erano uguali, ma si mantenevano comunque tutte entro un certo intervallo. La temperatura corporea, infatti, si mantiene sempre circa tra + 35° e + 40°.

• L’insegnante può collegare questa esperienza con altre note agli allievi in cui si possa rilevare che la pro-duzione di energia genera calore: gli elettrodomestici e il computer che si riscaldano quando funzionano, lo sfregamento delle mani…

• Lo studio del corpo umano è un argomento che viene, di norma, affrontato in classe quinta, ma già ora l’insegnante può collegare questo esperimento allo studio della trasformazione degli alimenti in energia.

ConclusioniLa temperatura corporea aumenta quando si svolgono esercizi faticosi. Il corpo richiede maggiore energia: la produzione di energia avviene attraverso una combustione che genera calore.

O

Q

2120

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



7

O.A.: saper osservare e fare opportune deduzione; mettere in relazione i fenomeni.

Completa la tabella, poi rispondi.

ANCHE NOI POSSIAMO PRODURRE CALORE?

Disegna�te�stesso�dopo�l’attività�fisica�e�descrivi�le�tue�sensazioni,� utilizzando le domande guida.

Completa segnando con una X.

La temperatura corporea è aumentataperché:

il corpo ha prodotto calore.

il corpo è stato esposto al Sole.

Il corpo ha prodotto calore:

per riscaldarsi, altrimenti, correndo, si sarebbe raffreddato.

perché aveva bisogno di energia e producendola si sviluppa calore.

Temperaturainiziale

Temperatura dopo l’esercizio fisico Differenza

• La tua temperatura si è modificata dopo la corsa? __________• Ai tuoi compagni è successo un fenomeno analogo o diverso? __________________• Ricordi la temperatura più bassa del tuo corpo che hai potuto registrare in altre

occasioni? ________________________• E la temperatura più alta? __________________________

Come ti sentivi?Come batteva il tuo cuore?Eri sudato?Come era il tuo respiro?La temperatura corporea era cambiata?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2120


2120

La trasmissione del caloreChe cosa si vuole dimostrareI materiali trasmettono il calore in modo differente.

Obiettivo Conoscere buoni e cattivi conduttori di calore

Occorrente• due bastoncini di formato uguale (o molto simile): uno di ferro e uno di legno• due monete da 1 o 2 o 5 centesimi (le monete devono essere tutte uguali)• una candela• acqua• un fornello elettrico

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiederà agli allievi di formulare ipotesi riguardo la conduzione di calore nei vari materiali: Quale materiale si scalderà prima? Quale materiale si scalderà dopo?Successivamente, lo stesso esperimento potrà essere effettuato utilizzando anche altri bastoncini di materiali differenti da quelli indicati; gli allievi formuleranno delle ipotesi stilando una classifica ipoteti-ca dei materiali dal migliore al peggiore conduttore di calore.

Esperimento1) Attaccare con una goccia di cera fusa una moneta su ognuno dei due bastoncini, alla stessa distanza

da una estremità.2) Immergere i bastoncini in acqua calda, sul fornello acceso, facendo attenzione che le monete riman-

gano fuori dall’acqua.3) Attendere e controllare quale moneta si staccherà per prima. La prima moneta a staccarsi sarà quella sul bastoncino di ferro, poi quella sul bastoncino di legno.

ApprofondimentiCollegare questo esperimento con quello proposto nella scheda 6. L’insegnante ricorderà l’esperimento e chiederà agli alunni se i materiali che si sono scaldati più in fretta sono buoni o cattivi conduttori di calore. Collegare anche con l’esperimento della scheda 1 che dimostrava come la lana fosse un materiale isolante.L’insegnante può utilizzare questo esperimento per spiegare l’effetto dei grandi bacini di acqua sul clima. L’acqua è un cattivo conduttore di calore: perciò si riscalda lentamente in estate e, altrettanto lentamente, si raffredda in inverno, cedendo il calore accumulato e influendo in modo benefico sul clima delle zone circostanti.

ConclusioniIl ferro è un buon conduttore di calore, perciò si è riscaldato più in fretta degli altri: la cera che teneva attaccata la moneta si è fusa prima e la moneta si è staccata. Il legno è un cattivo conduttore di calore, perciò è stato necessario più tempo perché si riscaldasse e il calore fondesse la cera. Se, oltre al bastoncino di legno e di metallo, ne venissero utilizzati anche altri (ad esempio di vetro, di plastica, di alluminio), le monete si staccherebbero in questo ordine: alluminio, ferro, vetro, plastica, legno.

O

Q

2322

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



8

O.A.: conoscere buoni e cattivi conduttori di calore.

Completa per descrivere l’esperimento.

LA TRASMISSIONE DEL CALORE

Per ogni materiale, scrivi I se è isolante e non fa passare il calore, NI se fa passare il calore con facilità.

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che _______________________________ ___________________________________________________________________________ .

plastica

lana

acciaio

vetrolegno

alluminio

Su due bastoncini di _______________ e di _______________, abbiamo attaccato__________________________________.

Abbiamo ______________________________________________________, facendo in modo che le monete _________________________________________________________________.

La moneta attaccata sul bastoncino di ferro ________ _______________________________________________ ______________________________________________ . _________________________________, mentre quella attaccata sul bastoncino di ______________________ ______________________________________________ .

2322


2322

Il calore e la temperaturaChe cosa si vuole dimostrareIl calore è una forma di energia, mentre la temperatura è una grandezza che indica quanto un corpo sia caldo.

Obiettivi Conoscere�i�termini�specifici�della�disciplina Comprendere la differenza tra calore e temperatura

Occorrente• un termometro che arriva fino a 100°• due fornelli• due pentolini uguali• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiederà agli alunni se, secondo loro, i termini ”calore” e ”temperatura” sono sinonimi oppure no. Chiederà di elencare le occasioni in cui hanno utilizzato entrambi i termini e di analizzare che cosa, in quei casi, le parole volessero indicare.

Esperimento1) Con l’acqua riempire un pentolino quasi completamente e l’altro per circa un terzo del suo volume.2) Misurare la temperatura dell’acqua nei due contenitori: sarà uguale.3) Porre i due pentolini per 3-4 minuti su due fornelli elettrici regolati alla stessa temperatura.4) Misurare la temperatura dell’acqua. La temperatura di quella contenuta nel pentolino in cui ce n’era meno è più alta di quella contenuta

nell’altro nonostante i due contenitori abbiano ricevuto la stessa quantità di energia.

ApprofondimentiLa differenza tra calore e temperatura è molto importante: per aiutare gli allievi, l’insegnante potrà invitarli a elencare le forme di energia che conoscono e a fare ipotesi su come producano calore. Far osservare un termometro per rilevare che la temperatura si misura in gradi centigradi. Il calore, invece, si misura in joule.Porrà poi domande del tipo: Chi fornisce il calore necessario alla stanza: il termosifone o il termometro? Come misuro la temperatura della stanza: con il termosifone o con il termometro?

ConclusioniCalore e temperatura non indicano lo stesso elemento: il calore è l’energia fornita o trasmessa, la temperatura misura invece quanto un corpo sia caldo. In questo caso il calore fornito è stato uguale, ma la temperatura registrata diversa. L’energia, infatti, ha dovuto riscaldare in un caso una quantità maggiore di acqua e la temperatura è aumentata di meno.

O

Q

2524

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



9

O.A.: conoscere i termini specifi ci della disciplina; comprendere la differenza fra calore e temperatura.

Segna�la�temperatura�iniziale�e�quella�finale�dell’acqua,�poi�rispondi.


IL CALORE E LA TEMPERATURA

• La temperatura iniziale dell’acqua contenuta nei due contenitori era la stessa? __________________________________________________________________________• È stata fornita la stessa quantità di calore all’acqua contenuta nei due pentolini? __________________________________________________________________________ • In quale dei due pentolini la temperatura finale dell’acqua era maggiore? Perché? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________• Che cosa hai imparato con questo esperimento? ________________________________ __________________________________________________________________________

Osserva e rispondi.

Qual è la temperatura? _________________Chi sta fornendo calore? _________________

Qual è la temperatura? __________________Chi sta fornendo calore? _________________

Qual è la temperatura dell’acqua? _________________Chi le ha fornito calore? __________________________

Il calore è:

un forma di energia, detta anche energia calorica.

la misura di quanto un corpo è caldo.

La temperatura è:

un forma di energia, detta anche energia calorica.

la misura di quanto un corpo è caldo.

2524


2524

IO SPERIMENTO… CON L’ARIAL’aria è l’elemento in cui ogni essere vivente è immerso in qualsiasi momento della sua vita, ma essen-do invisibile, spesso è poco conosciuta. Per questo motivo tutta l’unità didattica mira a rendere consa-pevoli gli allievi della presenza, degli effetti e delle caratteristiche di questo prezioso gas.

Obiettivi dell’unità Comprendere che l’aria circonda ogni cosa Comprendere che l’aria è una miscela di gas tra cui l’ossigeno Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda, conoscere i movimenti dell’aria Rilevare che l’aria esercita una pressione sui corpi Intuire�come�si�verifica�l’effetto�serra

Percorso dell’unità didattica • È importante che l’insegnante inizi l’attività con un brain storming che miri a far emergere le co-

noscenze degli alunni circa la presenza dell’aria e i suoi effetti ponendo alcune domande-stimolo: Che cosa senti se muovi le mani velocemente?

Che cosa sono quelle bollicine che vedi attorno a un oggetto quando lo immergi nell’acqua? Che cos’è il vento? (Scheda 10)• I primi esperimenti proposti indagano la presenza, gli effetti, la composizione dell’aria e, in partico-

lare, la presenza di ossigeno in essa. (Schede 11 e 12)• Si passa poi ad analizzare le caratteristiche dell’aria quando varia la temperatura. Riscaldandosi, le

molecole dell’aria si allontanano una dall’altra: per questo motivo, a parità di peso, occupano un volume maggiore e tendono a salire verso l’alto. Questo fenomeno genera i venti.

(Schede 13, 14, 15)• L’unità didattica riprende poi l’osservazione degli effetti della pressione atmosferica. Lo studio della

pressione atmosferica può essere proficuamente collegato al programma previsto per questa classe nell’area geografica.

(Schede da 16 a 19)• Infine, viene realizzato un esperimento che rende evidenti gli effetti dei gas presenti nell’atmosfera

che danno origine all’effetto serra. (Scheda 20)

Indicazioni metodologicheOgni esperimento proposto deve essere preceduto da una discussione che faccia emergere le co-noscenze già acquisite e porti gli allievi a formulare ipotesi su quanto potrà accadere e, soprattutto, a motivare le ipotesi. È importante, infatti, che gli allievi non cerchino di indovinare che cosa potrà accadere, ma colleghino le conoscenze pregresse per generalizzare e arrivare all’intuizione delle leggi che regolano la natura. Ricordiamo che è molto più proficuo che gli allievi effettuino in prima persona gli esperimenti. Potranno lavorare in un piccolo gruppo, se le condizioni lo consentono, poi mettere in comune con gli altri le osservazioni e i risultati.

2726

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


Io sperimento… con l’aria • SCIENZE

10

O.A.: comprendere che l’aria circonda ogni cosa.

Osserva e rispondi.

DOV’È L’ARIA?

Nella gomma vi è aria? _________________________A che cosa serve? __________________________________________________________________________

Da che cosa puoi rilevare la presenza dell’aria nell’acqua? _____________________________________________________Dove era contenuta l’aria che vedi nelle bolle? ___________ _____________________________________________________

Che effetto ha l’aria sotto il paracadute? ________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________

Da dove proviene l’aria che ora si trova nelle bolle di sapone? ____________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________

Che cosa sostiene l’aliante? ______________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________

2726


2726

Costruisci un sommergibileChe cosa si vuole dimostrareL’aria occupa uno spazio.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Comprendere gli utilizzi dell’aria

Occorrente• una cannuccia pieghevole• una bottiglia di plastica o di vetro• un catino piuttosto grosso

Prima dell’esperimentoL’insegnante, prima di dare avvio all’esperimento, raccoglie tutte le conoscenze possedute dagli allievi relativamente all’argomento.Chiederà loro:Che cos’è, secondo voi, l’aria? Dove si trova? Ha un peso? Occupa uno spazio?… Non è necessario che l’insegnante corregga immediatamente le eventuali conoscenze errate: lo farà insieme agli alunni quando verificheranno, attraverso l’esperienza diretta, i loro errori. Chiede, però, loro di motivare sempre le loro affermazioni.

Esperimento1) Immergere la bottiglia nel catino pieno di acqua, inclinandola in modo che si riempia. Affinché la

bottiglia sia completamente piena, occorre riempirla, tapparla e togliere il tappo solo dopo averla immersa. Far notare il diverso comportamento delle bottiglie di vetro o di plastica: se si immerge una bottiglia di vetro, essa va completa-mente a fondo; se si utilizza una bottiglia di plastica o un flacone in tetrapak, esso non si ferma sul fondo del ca-tino, ma galleggia un po’.

2) Infilare una estremità della cannuccia nella bottiglia e soffiare. 3) La bottiglia, comincerà a salire verso l’alto.

Approfondimenti I sommergibili funzionano con un meccanismo analogo: immettono acqua per andare a fondo e pom-pano aria per salire a galla. Collegare anche allo studio del corpo umano: i polmoni contengono aria che viene soffiata all’esterno.

ConclusioniLa bottiglia piena di acqua è andata a fondo, ma quando viene soffiata dell’aria al suo interno, questo gas prende il posto dell’acqua. Il contenuto della bottiglia diventa più leggero ed essa sale verso l’alto.

O

Q

2928

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



11

O.A.: comprendere gli utilizzi dell’aria.

�Disegna�la�bottiglia�dell’acqua�all’inizio�e�alla�fine�dell’esperimento.

COSTRUISCI UN SOMMERGIBILE

Completa, descrivendo le fasi dell’esperimento.1. Abbiamo messo una bottiglia piena di acqua in un catino e abbiamo notato che _________________________________________________________________________.2. Con una cannuccia abbiamo ________________________________________________ _________________________________________________________________________.3. La bottiglia _______________________________________________________________ _________________________________________________________________________.4. Con questo esperimento abbiamo verificato che ______________________________ _________________________________________________________________________.


Per immergersi il sommergibile deve:

immettere acqua nei serbatoi.

pompare aria nei serbatoi.

Per risalire in superficie il sommergibile deve:

immettere acqua nei serbatoi.

pompare aria nei serbatoi.

INIZIO FINE

2928


2928

Che cosa c’è nell’aria?Che cosa si vuole dimostrareL’aria è un miscuglio di gas.

Obiettivo Comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas

Occorrente• un contenitore largo e piatto o un piatto fondo• una candela• un vasetto piuttosto alto• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli alunni di formulare ipotesi sulla composizione dell’aria.Chiede perché una candela accesa, se viene coperta con un vasetto, smette di ardere (si veda esperi-mento dalla scheda 5). Se gli alunni non hanno ancora compiuto questa esperienza o non la ricordano, l’insegnante la farà effettuare per esplicitare che una combustione avviene solo in presenza di ossigeno. L’insegnante, attraverso domande-stimolo, invita gli alunni a formulare ipotesi:Da che cosa è composta l’aria? Che cosa succede a una candela accesa se è coperta da un vasetto?Che cosa è necessario perché la candela bruci?

Esperimento1) Fissare la candela al contenitore (o al piatto) utilizzando qualche goccia di cera. 2) Mettere un po’ di acqua nel contenitore in modo che raggiunga circa il livello di 2 o 3 cm.3) Coprire la candela spenta con il vasetto per controllare che il fondo del vasetto non tocchi lo stop-

pino.4) Far notare che l’acqua entra nel vasetto e raggiunge lo stesso livello dell’acqua che si trova nel con-

tenitore, all’esterno del vasetto.5) Togliere il vasetto, accendere la candela e coprirla di nuovo con il vasetto. Dopo pochi secondi la candela si spegnerà e l’acqua, nel vasetto, salirà a un livello maggiore di

quello iniziale.

ApprofondimentiL’insegnante può dire agli allievi che i gas che compongono l’aria sono azoto (78% circa) e ossigeno (21% circa). Il restante 1% è formato da altri gas (argon, anidride carbonica, elio, neon…).

ConclusioniLa candela, ardendo, ha consumato l’ossigeno contenuto nell’aria intrappolata nel vasetto. L’acqua ha occupato lo spazio lasciato libero dall’ossigeno. Il vasetto non si riempie completamente di acqua perché in esso è rimasto un altro gas: si è dimostrato dunque che l’aria è un miscuglio di gas, tra i quali uno è l’ossigeno.

O

Q

3130 © La Spiga EdizioniO.A.: comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas.

30

SCHEDA

12 Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


Descrivi le fasi dell’esperimento e completa.

CHE COSA C’È NELL’ARIA?

Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso).

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che _________________________________________________________________________________________________________.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• L’ossigeno è il solo gas presente nell’aria. V F

• L’ossigeno si è consumato durante la combustione. V F • Se la candela è spenta, l’acqua nel vasetto raggiunge lo stesso livello di quella nel contenitore. V F

• L’acqua si è consumata con la combustione. V F

© La Spiga Edizioni

3130


L’aria calda e l’aria freddaChe cosa si vuole dimostrareL’aria calda è più leggera di quella fredda.

Obiettivi Osservare un fenomeno e fare opportune deduzioni Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda Intuire le conseguenze di un fenomeno osservato

Occorrente• una candela• un foglio di carta velina o altro tipo di carta, purché leggera

Prima dell’esperimentoRiempire un bicchiere di acqua calda e chiedere agli alunni di passare la mano sopra e sotto il bicchiere. Si accorgeranno che percepiscono una temperatura maggiore sopra il bicchiere.Se si ripete l’esperienza con un bicchiere pieno di cubetti di ghiaccio, i bambini percepiranno un calore maggiore, cioè sentiranno meno freddo, passando la mano sopra il bicchiere. L’insegnante chiederà loro di formulare un’ipotesi su questo fenomeno.

Esperimento1) Attaccare il foglio al bordo di una sedia o di un tavolo basso, in modo che penda verso il basso. Si noterà che il foglio non si muove.2) Accendere una candela e porla sotto il foglio, facendo bene attenzione che la fiamma non tocchi il

foglio, sia dunque distante almeno 4-5 centimetri. Dopo alcuni secondi il foglio comincerà a muoversi verso l’alto.

ConclusioniLa candela accesa ha scaldato l’aria, che si è spostata verso l’alto, facendo muovere il foglio.

O

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3332

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



13

O.A.: capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda.

Colora in azzurro la mano che percepisce un calore minore e in rosso quella che percepisce un calore maggiore.

L’ARIA CALDA E L’ARIA FREDDA

Osserva e rispondi.

Che cosa hai dimostrato con questo esperimento? _____________________________ ____________________________________________________________________________

Il foglio è fermo o in movimento? _____________________________________Perché? ____________________________ _____________________________________

Perché il foglio si muove? ____________ ____________________________________In quale direzione si muove? _________ ____________________________________

3332


3332

Lo spostamento dell’ariaChe cosa si vuole dimostrareL’aria calda è più leggera di quella fredda.

Obiettivi Osservare un fenomeno e fare opportune deduzioni Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda Intuire le conseguenze di un fenomeno osservato

Occorrente• una bottiglia di vetro con l’imboccatura piccola• una moneta che copra completamente l’imboccatura

Prima dell’esperimentoQuesto esperimento ha lo stesso obiettivo di quello precedente: dimostrare che l’aria calda sale.Perciò quando, durante l’esperimento, l’insegnante inviterà gli alunni a formulare ipotesi su che cosa accadrà alla moneta, ricorderà loro anche l’esperimento compiuto in precedenza.

Esperimento1) Porre la bottiglia vuota nel freezer almeno per un giorno.2) Estrarre la bottiglia e porre sull’imboccatura la moneta.3) Tenere la bottiglia tra le mani calde. Dopo qualche decina di secondi la moneta comincerà a sussultare.

ConclusioniL’aria nella bottiglia era molto fredda. Riscaldandosi, aumenta di volume ed esce dalla bottiglia spingendo verso l’alto la moneta.

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Q

3534

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



14

O.A.: capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda.

Completa per descrivere le fasi dell’esperimento.

LO SPOSTAMENTO DELL’ARIA

Osserva e completa.La mongolfiera prende il suo nome dai fratelli Montgolfier che la brevettarono.È formata da un _____________ che ha un’apertura nella parte più bassa. Al pallone è attaccata una navicella in cui prendono posto i passeggeri e un bruciatore.Il bruciatore oggi è alimentato con gas, ma alle origini utilizzava paglia e lana.Con la combustione l’aria viene ________________ , gonfia il _________________ e questo può ____________________.

La lanterna volante è una lanterna di carta, molto usata in Cina e in altri Stati dell’estremo Oriente.È formata da una struttura leggera ricoperta di carta. Al suo interno c’è una piccola _________________. Quando questa viene accesa l’aria si _____________ e fa sollevare in volo la lanterna. Quando la fiamma si spegne la lanterna ______________________________.

La bottiglia è rimasta nel freezer a lungo perciò l’aria contenuta al suo interno è _______________________.

Tenendo la bottiglia tra le mani, l’aria fredda al suo interno si _______________.L’aria calda è _______ leggera di quella fredda e occupa più ___________, perciò tende a ____________________.

L’aria che esce dalla bottiglia __________________________la moneta.Questo esperimento conferma una legge fisica che abbiamo già conosciuto: l’aria calda ____________________________________________________.

3534


3534

La formazione dei ventiChe cosa si vuole dimostrareLa differenza di temperatura dell’aria genera lo spostamento di masse d’aria, cioè il vento.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Intuire come si formano i venti

Occorrente• 2 candele• 2 termometri per ambienti (servono per l’esperienza proposta come approfondimento)

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli allievi di raccontare le loro esperienze con il vento.Essi formulano ipotesi su quali siano le cause che generano i venti.Per visualizzare meglio gli effetti dello spostamento dell’aria, l’esperimento proposto deve essere com-piuto in una giornata fredda in cui la temperatura esterna sia decisamente più bassa di quella interna. È consigliabile ripetere poi l’esperimento in primavera-estate, valutando le differenze e le somiglianze con quello eseguito in una differente stagione.

Esperimento1) Aprire leggermente la finestra.2) Porre una candela accesa vicino allo spiraglio della finestra, nella parte bassa.3) Tenere una candela accesa vicino allo spiraglio della finestra, nella parte alta.4) Osservare la direzione delle fiamme. La fiamma della candela posta nella parte bassa si piega verso l’interno della classe, quella della candela in alto si piega verso l’esterno.

Approfondimenti Con due termometri per ambienti è possibile rilevare la temperatura nella stessa stanza, nello stesso momento, ad altezze differenti, ponendo un termometro per terra e un altro in alto. Il termometro po-sto in alto rileverà una temperatura maggiore.

ConclusioniL’aria all’interno della classe è più calda di quella esterna.L’aria calda esce dalla parte alta della finestra e quella esterna, più fredda, entra dalla parte bassa. Dunque l’aria fredda è più pesante dell’aria calda e tende a scendere. La differenza di temperatura dell’aria genera il movimento dell’aria, cioè il vento.

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3736

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



15

O.A.: intuire come si formano i venti.

Colora in rosso la freccia che indica aria calda e in blu quella che indica aria�fredda.�Poi�disegna�le�fiamme�delle�candele.

LA FORMAZIONE DEI VENTI

Osserva il disegno che spiega come si formano i venti e completa.

Il Sole riscalda la superficie terrestre; l’aria che si trova in basso viene riscaldata dalla terra e _________________________________.L’aria fredda che si trova in alto va ad occupare il posto _____________________dall’aria calda.Questo spostamento di masse di aria genera i ____________________________.

ARIA FREDDA

ARIA CALDA

VENTO

VENTO

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3736

Il palloncino che non si vuole gonfiareChe cosa si vuole dimostrareL’aria esercita una pressione sui corpi.

Obiettivo Rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi

Occorrente• una bottiglia• un palloncino

Prima dell’esperimentoNegli anni precedenti i bambini hanno probabilmente già effettuato esperimenti per rilevare la presen-za dell’aria e per constatare che il posto da essa occupato, se l’aria non ha la possibilità di spostarsi, non può essere preso da altra materia. Ad esempio un foglio di carta nel fondo di un bicchiere non si bagna se il bicchiere viene immerso nell’acqua verticalmente; una bottiglia non si può riempire se gli spazi tra il collo della bottiglia e l’im-buto utilizzato per versare l’acqua vengono sigillati con la plastilina.

Esperimento1) I bambini gonfieranno a turno il palloncino e constateranno che

questa operazione non richiede una particolare forza.2) Infilare il palloncino nella bottiglia, mettendo l’imboccatura del pal-

loncino sul collo della bottiglia.3) I bambini proveranno a gonfiare il palloncino messo nella bottiglia.

Per quanti sforzi essi facciano, non riusciranno a gonfiarlo.

Approfondimenti L’aria è un gas comprimibile. Gli alunni possono rendersene conto utilizzando una siringa da iniezioni cui sia stato tolto l’ago. Se viene tappato con un dito il foro d’uscita, si riuscirà a schiacciare lo stantuffo solo per un piccolo tratto. Ciò significa che l’aria all’interno della siringa è stata compressa e costretta a occupare meno spazio. Naturalmente lo stantuffo non potrà essere spinto fino in fondo perché l’aria, pur se comprimibile, occupa comunque uno spazio.

O

ConclusioniL’aria all’interno della bottiglia preme sulle pareti del palloncino e non permette che esso si gonfi.Q

3938

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



16

O.A.: rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi.

IL PALLONCINO CHE NON SI VUOLE GONFIARE

Osserva e rispondi.

Perché il palloncino non si è gonfiato? ________________________________________________________________________Perché l’aria non poteva uscire dalla bottiglia? ___________________________ ____________________________________Che cosa dimostra questo esperimento? ________________________________________________________________________

Perché questa bambina riesce a gonfiare il suo palloncino?_____________________ __________________________________________________________________________

Osserva e rispondi.

Che cosa impedisce allo stantuffo di scendere? ____________________________________________________________________Premendo sullo stantuffo, l’aria all’interno della siringa è stata compressa o è stata mandata via?____________________________________________________________________

Di che cosa è piena la siringa? ______________________________________________________________________________________________________

3938


3938

Cade o non cade?Che cosa si vuole dimostrareLa pressione atmosferica si esercita sia dal basso sia dall’alto.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Intuire il concetto di pressione atmosferica

Occorrente• una bottiglia di plastica con il tappo• un punteruolo• una bacinella• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante pone domande-stimolo per indurre i bambini a ricordare che: • l’aria esercita una pressione sugli oggetti; • l’aria esercita la sua pressione sugli oggetti anche dal basso verso l’alto; • la pressione esercitata dall’aria dipende anche dalla grandezza dell’oggetto su cui pesa l’aria stessa.

Esperimento1) Con il punteruolo praticare alcuni buchi nel fondo della bottiglia.2) Immergendo la bottiglia in una bacinella piena d’acqua, riempirla, completamente.3) Tappare la bottiglia.4) Sollevare la bottiglia (controllando che i buchi siano in basso). Dai fori non uscirà acqua.5) Togliere il tappo della bottiglia (avere cura di compiere questa operazione sulla bacinella). L’acqua uscirà dai fori sul fondo.

O

ConclusioniQuando la bottiglia è tappata, la pressione esercitata dall’acqua verso il basso è minore di quella esercitata dall’aria dal basso verso l’alto.Quando il tappo viene tolto, la pressione dell’aria sopra la bottiglia permette la fuoriuscita dell’acqua.

Q

4140

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



17

O.A.: intuire il concetto di pressione atmosferica.

CADE O NON CADE?

Completa.

• Se la bottiglia piena di acqua è tappata, l’acqua non esce dai fori perché _________ _________________________________________________________________________.• Se alla bottiglia viene tolto il tappo, l’acqua esce dai fori perché _________________ _________________________________________________________________________.• Con questo esperimento abbiamo dimostrato che ____________________________ _________________________________________________________________________.

Descrivi le fasi dell’esperimento.

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

4140


4140

Un contagocceChe cosa si vuole dimostrareLa pressione dell’aria viene esercitata anche dal basso e impedisce all’acqua di cadere.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Intuire il concetto di pressione atmosferica

Occorrente• una cannuccia • acqua

Prima dell’esperimentoQuesto esperimento ha le stesse finalità di quello precedente, per cui i due esperimenti possono anche essere proposti insieme, confrontando gli aspetti simili. Se invece fossero proposti in momenti differenti, sarà utile ricordare quello precedente.

Esperimento1) Aspirare un po’ d’acqua in una cannuccia.2) Tappare immediatamente con un dito la parte superiore della cannuccia. L’acqua non uscirà.3) Far uscire l’acqua a gocce, sollevando il dito che chiude in alto la cannuccia e richiudendo immedia-

tamente l’apertura.

Approfondimenti Questo esperimento può essere proposto come gioco e come rafforzamento di quanto già appreso. È possibile confrontare il funzionamento di questo ”contagocce” con un contagocce tradizionale, che può essere procurato facilmente. In quello tradizionale il liquido rimane all’interno, obbedendo alle leggi della pressione dell’aria. Affinché esso esca, occorre esercitare una forza che spinga il liquido verso l’esterno.Nella scheda 18 viene proposta anche un’esperienza che ha lo scopo di dimostrare che:• aspirando aria dall’imbuto si riduce la pressione interna;• la pressione atmosferica si esercita in tutte le direzioni e quindi la posizione dell’imbuto non influisce

sul risultato dell’esperienza.

ConclusioniQuando la cannuccia ha solo un foro non tappato, l’acqua non esce perché la pressione atmosferica la spinge all’interno della cannuccia. Quando si solleva il dito, la pressione dell’aria viene esercitata anche dall’alto. In questo modo l’acqua cade.

O

Q

4342

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


18 Io sperimento… con l’aria • SCIENZE

O.A.: intuire il concetto di pressione atmosferica.

Disegna l’acqua nel ”contagocce” e le gocce.

UN CONTAGOCCE

Osserva questa esperienza, leggi, poi completa segnando con una X.

Aspirando l’aria, il palloncino si curva verso l’interno perché la pressione dentro l’imbuto è minore.

Se si ripete l’esperienza tenendo l’imbuto in una posizione differente, la curvatura del palloncino rimane sempre uguale.

• Ciò accade perché la pressione dell’aria all’interno del palloncino:

è minore di quella esterna. è maggiore di quella esterna.

• La posizione dell’imbuto:

influisce sulla pressione dell’aria. non influisce sulla pressione dell’aria.

4342


4342

Gli effetti della pressione atmosfericaChe cosa si vuole dimostrareLa pressione atmosferica esercita una forza sugli oggetti.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Intuire gli effetti della pressione atmosferica

Occorrente• due vasetti di yogurt identici (o due piccoli contenitori per alimenti, assolutamente uguali tra loro)

e con il bordo liscio• un tovagliolo di carta• un lumino piccolo

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli alunni se hanno già sentito i termini ”bassa pressione” e ”alta pressione” rife-riti a fenomeni meteorologici.

Esperimento1) Praticare un foro di circa 2 cm di diametro al centro del tovagliolo di carta che è piegato.3) Bagnare il tovagliolo.2) Porre in un vasetto il lumino acceso.3) Mettere il tovagliolo bagnato sul bordo del vasetto. Coprire il vasetto con l’altro, facendo comba-

ciare perfettamente i bordi e premere leggermente.4) Attendere che la fiamma del lumino si sia spenta. Se i vasetti non sono trasparenti, attendere circa

30 secondi.5) Sollevare il vasetto posto in alto. I due vasetti rimarranno attaccati.

ConclusioniLa fiamma ha bruciato l’ossigeno contenuto nell’aria imprigionata tra i due vasetti.In questo modo la pressione interna è diventata più bassa di quella esterna.La pressione esterna ai vasetti, premendo da tutti i lati e contrastata da una minore pressione interna, tiene ”incollati” tra loro i vasetti.

O

Q

4544

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


19

O.A.: intuire gli effetti della pressione atmosferica.


Descrivi l’esperimento, poi completa.

GLI EFFETTI DELLA PRESSIONE ATMOSFERICA

Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso).• La pressione atmosferica si esercita solo dall’alto. V F

• La combustione ha modificato la pressione interna ai vasetti. V F

I due vasetti rimangono attaccati perché __________________________________________________________________________________________________________________.

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

1

3

5

2

4

6

4544


4544

L’effetto serraChe cosa si vuole dimostrareL’aria si riscalda.

Obiettivi Comprendere le interazioni tra materiali Intuire�come�si�verifica�l’effetto�serra

Occorrente• alcuni cubetti di ghiaccio di uguali dimensioni• tre bicchieri di vetro• una piccola lastra di vetro che copra il bicchiere• un pezzo di stoffa• cotone idrofilo

Prima dell’esperimentoQuesto esperimento, l’ultimo dell’unità didattica, può essere collegato a quelli proposti nell’unità di-dattica precedente, ”Io sperimento con il calore”, verificando sia gli effetti del calore sia la propagazio-ne del calore per irraggiamento.

Esperimento1) Mettere uno o due cubetti di ghiaccio in ogni bicchiere.2) Coprire i tre bicchieri rispettivamente con il vetro, la stoffa, uno spesso strato di cotone idrofilo.3) Porre i tre bicchieri in un luogo soleggiato.4) Annotare quanto tempo impiega il ghiaccio a sciogliersi nei diversi bicchieri.

Approfondimenti Le conseguenze ambientali dell’effetto serra sono molteplici. Esso è fondamentale per la vita degli esseri viventi: se i gas presenti nell’atmosfera non trattenessero calore, la temperatura del pianeta sarebbe costantemente a circa –18°C e la vita non sarebbe possibile nelle forme a noi conosciute. Un aumento indiscriminato di alcuni gas, in particolare l’anidride carbonica, porta a un surriscaldamento globale con molte conseguenze negative. Gli alunni possono fare una ricerca sugli aspetti positivi e negativi dell’effetto serra, sulle cause che lo determinano e sulle conseguenze sull’ambiente a breve e a lungo termine.

ConclusioniIl ghiaccio contenuto nel bicchiere coperto con il vetro si scioglierà molto prima degli altri. Il calore, fornito dai raggi del Sole, rimane ”imprigionato” nel bicchiere coperto dal vetro. Negli altri, invece, si disperde parzialmente e il ghiaccio si scioglie più lentamente. Il Sole riscalda gli oggetti: il vetro riflette il calore ”imprigionato” all’interno del bicchiere aumentando il calore fornito al ghiaccio.Nell’atmosfera avviene un fenomeno analogo: i gas presenti nell’aria riflettono verso la Terra il calore che ogni essere, vivente o non vivente, rilascia dopo essere stato scaldato dal Sole. Anche le serre usate in orticoltura e nei vivai si basano sullo stesso principio.

O

Q

4746

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


20

O.A.: intuire come si verifi ca l’effetto serra.


Disegna nei tre bicchieri il ghiaccio all’inizio dell’esperimento.

L’EFFETTO SERRA

Questa�è�la�situazione�finale�nei�bicchieri. Per ognuno di essi scrivi con che cosa era stato coperto.

Spiega con parole tue il funzionamento di una serra.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________ ______________________ ______________________

4746


4746

Gli allievi hanno sicuramente già conosciuto l’elemento ”acqua” nei precedenti anni scolastici… Qui si propone un percorso per approfondire e integrare le conoscenze.

Obiettivi dell’unità Conoscere fenomeni legati al galleggiamento Osservare�gli�effetti�della�tensione�superficiale�e�della�pressione�dell’aria Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti Conoscere gli stati dell’acqua Conoscere il principio di Archimede

Percorso dell’unità didatticaIl percorso di questa unità didattica prevede: • approfondimenti sulle caratteristiche dell’acqua (Schede 21, 22, 23);• esperienze relative al galleggiamento (Schede 24 e 25);• esperimenti per visualizzare la tensione superficiale (Schede da 26 a 29);• esperimenti sul fenomeno della capillarità (Schede 30 e 31).L’insegnante potrà proporre le schede di approfondimento sulle caratteristiche dell’acqua indifferente-mente prima o dopo gli esperimenti contenuti nell’unità didattica.In una di esse viene inserito il termine ”molecola”. Se i bambini non conoscessero ancora il significato di questa parola, sarà necessario che l’insegnante spieghi loro che la molecola è la quantità più piccola di ogni materia che mantiene le stesse caratteristiche della materia stessa, cioè la parte più piccola che possiamo ottenere, ma che è ancora uguale alle materia da cui siamo partiti.

Indicazioni metodologicheIn questa unità didattica le esperienze sul galleggiamento sono collegate alla scoperta di una legge universale: il principio di Archimede. È necessario che l’insegnante spieghi agli allievi che altri prima di loro hanno già compiuto percorsi di osservazione della realtà e sono giunti, così, alla conoscenza di leggi universali.La conoscenza dell’elemento ”acqua” è fondamentale, perché essa è alla base della vita di tutti gli es-seri viventi. Perciò si consiglia di approfondire il tema con ricerche personali o di gruppo e con la visio-ne di filmati relativi alla presenza dell’acqua sulla Terra, nelle sue differenti forme. Lo studio dell’acqua può essere proficuamente collegato ad altre discipline:• Geografia: studiando la presenza e le caratteristiche di fiumi, laghi, stagni, mari… nel proprio territorio;• Lingua italiana: cercando poesie o testi narrativi che abbiano come tema di riferimento l’acqua;• Storia: comprendendo come la presenza di acqua abbia influenzato la vita e lo sviluppo dei popoli;• Arte e Immagine: realizzando disegni con acquerelli o ritagliando cristalli di neve disegnati su carta

bianca di diversa consistenza.

IO SPERIMENTO… CON L’ACQUA

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


21 Io sperimento… con l’acqua • SCIENZE

O.A.: conoscere gli stati dell’acqua.

LA FORMA DELL’ACQUA Circonda in blu ciò in cui pensi ci sia acqua e in rosso ciò in cui pensi non ce ne sia.

Completa scrivendo la forma che assume l’acqua, scegliendo tra le espressioni date.

ha una forma propria • assume la forma del contenitore • non ha forma stabile

L’acqua allo stato liquido ________________________ __________________________.

L’acqua allo stato solido ________________________ __________________________.

L’acqua allo stato gassoso ________________________ __________________________.

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


Io sperimento… con l’acqua • SCIENZE

O.A.: conoscere gli stati dell’acqua.

22

Se la temperatura sale sopra lo zero, le molecole cominciano ad agitarsi: si collegano tra loro, ma non in modo molto solido.

Quando la temperatura è alta, l’acqua bolle e si trasforma in vapore. Le molecole si allontanano una dall’altra e si comportano come tutti i gas: tendono a sfuggire nell’aria e a salire verso l’alto.

Quando la temperatura è inferiore a 0°C le molecole che formano l’acqua sono ferme e strettamente ”legate” le une alle altre. La struttura che si osserva al microscopio è quella dei cristalli.

Osserva e collega ogni immagine alla spiegazione corrispondente, numerando.

��Osservando�i�fiocchi�di�neve�ingranditi�con�il�microscopio�elettronico,�puoi� notare come essi siano molto diversi tra di loro. Descrivine qualcuno oralmente.

GLI STATI DELL’ACQUA

cristallo dendritico cristallo a colonna cristallo stellare

1

2

3

5150

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



O.A.: comprendere che l’acqua contiene sali minerali.

Leggi l’etichetta di una bottiglia di acqua minerale. Poi, per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso).

CHE COSA C’È NELL’ACQUA

23

Procurati alcune bottiglie di acqua minerale diverse (anche una consigliata per i neonati) e confronta le etichette. Poi rispondi.

• In tutte sono presenti gli stessi elementi? __________• Tutte hanno la data di scadenza? __________• Sapresti formulare un’ipotesi sul perché? ______________________________________ ___________________________________________________________________________

• L’acqua contiene sali minerali. V F

• I sali minerali contenuti sono di differente tipo. V F

• Il calcio è uno dei componenti meno importanti. V F

• Anidride carbonica libera significa che alla sorgente l’acqua contiene già questo gas. V F

• La data indica che i controlli sono periodici. V F

• L’acqua minerale può essere conservata per un periodo infinito. V F

ANALISI CHIMICA E CHIMICO FISICAPavia, 6 marzo 2011

Residuo fisso 198 mg/ lAnidride carbonica libera 7 mg/ l

SOSTANZE DISCIOLTE IN UN LITRO D’ACQUA (mg/ l)Calcio 47,8 mg/ lMagnesio 13,9 mg/ lSodio 1,8 mg/ lPotassio 0,80 mg/ lSolfato 8,1 mg/ lNitrato 6,8 mg/ lCloruro 1,6 mg/ lFloruro 0,1 mg/ lSilice 5,1 mg/ l

Da consumarsi preferibilmente entro: vedi collo della bottiglia.

• Perché l’acqua in bottiglia viene definita ”acqua minerale”? _____________________ ___________________________________________________________________________• A che tipo di acqua appartiene quella di cui hai letto l’etichetta? _________________ ___________________________________________________________________________

�Leggi�la�classificazione,�poi�rispondi.

Acque minimamente mineralizzate Residuo fisso < 50 mg/ l Acque oligominerali Residuo fisso tra 50 e 500 mg/ l Acque medio minerali Residuo fisso tra 500 e 1500 mg/ l Acque ricche di sali minerali Residuo fisso > 1500 mg/ l

5150


5150

Il galleggiamentoChe cosa si vuole dimostrareIl galleggiamento dipende anche dalla temperatura dell’acqua.

Obiettivi Comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda Imparare a fare ipotesi partendo da una situazione osservata

Occorrente• due contenitori uguali piuttosto grandi, possibilmente di vetro• due palloncini gonfiabili• acqua a temperatura ambiente, acqua calda e acqua molto fredda• cubetti di ghiaccio

Prima dell’esperimentoL’insegnante ricorda le esperienze compiute in classe sul galleggiamento. Chiede agli alunni di stilare due elenchi di oggetti che, immersi in acqua, galleggiano e non galleggiano.

Esperimento1) Riempire due palloncini con la stessa quantità di acqua a temperatura ambiente e legarli in modo

che l’acqua non possa uscire.2) Preparare due contenitori uguali nei quali sarà messa la stessa quantità di acqua: in uno l’acqua sarà

molto calda, nell’altro molto fredda (se necessario, utilizzare i cubetti di ghiaccio per raffreddarla ulteriormente).

3) Immergere i due palloncini nei due contenitori. Il palloncino immerso nell’acqua calda andrà a fondo, mentre l’altro galleggerà.

ApprofondimentiNella scheda 24 viene proposto al bambino di ipotizzare che cosa accadrebbe mantenendo stabile la temperatura dell’acqua dei contenitori e modificando quella dei palloncini: il palloncino con acqua calda galleggia e quello con acqua fredda andrà a fondo. L’insegnante può anche proporre la realizza-zione di questo secondo esperimento affinché gli allievi possano verificare le proprie ipotesi. Nei mari la temperatura dell’acqua diventa sempre più fredda man mano che aumenta la profondità. L’acqua più calda, infatti, tende a salire. È possibile collegare questo esperimento con quelli compiuti nell’unità didattica relativa al calore, spiegando come il calore, nei liquidi, si trasmetta per convezione: le molecole più calde salgono verso l’alto e quelle più fredde ricadono verso il basso.

ConclusioniIl palloncino immerso nell’acqua calda è più pesante dell’acqua spostata perché il liquido in esso contenuto è a temperatura minore.Invece il palloncino immerso nell’acqua fredda galleggia perché l’acqua al suo interno è più calda: quindi il peso dell’acqua che si trova dentro il palloncino è inferiore (a parità di volume) a quello dell’acqua del contenitore.

O

Q

5352

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


24

O.A.: comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda.


Osserva i due contenitori e completa i cartellini scrivendo se l’acqua era fredda, calda o a temperatura ambiente.

IL GALLEGGIAMENTO

Impara a dedurre. Osserva e completa.

Che cosa succederà se nei due contenitori l’acqua sarà a temperatura ambiente e nei palloncini sarà molto calda o molto fredda?

Acqua a temperatura ambiente

Nell’acqua a temperatura ambiente il palloncino va a fondo. Ciò significa che esso contiene acqua più pesante di quella esterna. Dunque l’acqua contenuta nel palloncino è ________________________.

Acqua a temperatura ambiente

Nell’acqua a temperatura ambiente il palloncino galleggia. Ciò significa che esso contiene acqua più leggera di quella esterna. Dunque l’acqua contenuta nel palloncino è ______________________.

Completa segnando con una X.Con questo esperimento hai dimostrato che, a parità di volume:

l’acqua calda pesa meno di quella fredda.

l’acqua calda pesa più di quella fredda.

l’acqua calda pesa come quella fredda.

Acqua _____________________

Acqua _____________________

Acqua _____________________

Acqua _____________________

5352


5352

Il principio di ArchimedeChe cosa si vuole dimostrareUn corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Intuire il principio di Archimede

Occorrente• una bilancia a T• due vasetti di yogurt• materiale vario (sabbia, sassi, terra…)• un grosso vaso (tipo quello da marmellata nella forma)• una bilancia da cucina• reticelle normalmente utilizzate nelle confezioni di limoni, arance, cipolle… • acqua

Approfondimenti Ripetere più volte l’esperimento variando i materiali utilizzati per riempire i vasetti e il loro peso. Cam-biare anche il liquido messo nel vaso grande: ad esempio olio o alcool rosso. Far valutare agli allievi le similitudini e le differenze.

Prima dell’esperimentoPer la realizzazione di questo esperimento occorre una bi-lancia a T, come quella illustrata qui a lato.Non sempre questo strumento è presente nelle scuole, ma può essere facilmente realizzato dall’insegnante o dagli al-lievi. In caso ciò non fosse possibile, si può sostituire con un appendiabiti che abbia due ganci o due clip alle estremità. Se si opta per questa soluzione, la ”bilancia” dovrà essere fissata a qualche supporto, ad esempio un gancio nel muro.

Esperimento1) Riempire i vasetti di yogurt con materiale scelto dagli allievi e pesarli in modo che il peso dei vasetti

pieni sia uguale.2) Utilizzando le reticelle, appendere i due vasetti alle estremità della ”bilancia” a T.3) Far notare agli allievi che la bilancia rimane in equilibrio perché il peso è uguale.4) Riempiere di acqua il vaso, per 3\4 circa.5) Mettere il vaso sotto uno dei vasetti in modo che quest’ultimo entri nell’acqua, senza però esserne

coperto. È necessario in questa fase aver cura di non toccare il vasetto di yogurt con le mani affin-ché gli allievi colgano che la spinta è stata data dall’acqua e non da altri agenti. Il vasetto immerso nell’acqua sarà spinto verso l’alto e la bilancia non sarà più in equilibrio.

ConclusioniIl vasetto, quando viene immerso nell’acqua, riceve una spinta dal basso.

O

Q

5554

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


25

O.A.: intuire il principio di Archimede.



Osserva e completa.

_________________________________________________________________________________________________________

La nave è molto pesante, ma galleggia perché __________________ ____________________________________.

La biglia affonda perché _______________ _____________________________________ _____________________________________.

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che ______________________________ ___________________________________________________________________________.

_________________________________________________________________________________________________________

Il principio di Archimede afferma che un corpo immerso in un liquido:

riceve una spinta dal basso verso l’alto.

riceve una spinta dall’alto verso il basso.

La spinta è:

pari al peso dell’intero oggetto.

pari al peso del liquido spostato.

IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE Descrivi le fasi dell’esperimento, poi completa.

5554


5554

La tensione superficialeChe cosa si vuole dimostrareLe molecole dell’acqua in superficie rimangono più vicine le une alle altre e formano una specie di pellicola invisibile chiamata ”tensione superficiale”.

Obiettivi Conoscere�il�fenomeno�della�tensione�superficiale Osservare e fare opportune deduzioni

Occorrente• acqua• un contenitore• alcune monete da 10 lire: ormai non sono più in uso, ma non dovrebbe essere difficile procurarsele;

in alternativa si possono utilizzare delle graffette da ufficio e dei pezzetti di cartoncino.

Prima degli esperimentiL’insegnante chiede ai bambini se hanno mai osservato piccoli insetti che riescono a camminare sull’acqua di stagni o pozze d’acqua. Sollecita delle risposte, poi propone due esperimenti.

Primo esperimento1) Riempire fino all’orlo il contenitore e far osservare agli alunni che l’acqua supera legger-

mente il bordo del contenitore, ma non fuoriesce: essa forma come una piccola cupola.

Secondo esperimento1) Riempiere il contenitore con acqua fino a circa 3\4 e osservare che gli oggetti presi in considerazio-

ne (monete, graffette o pezzi di cartoncino), quando vengono immessi nell’acqua senza particolari accorgimenti, non galleggiano.

2) Estrarre gli oggetti dall’acqua.3) Attendere alcuni secondi che l’acqua sia ferma e provare a mettere con delicatezza gli oggetti sull’acqua.4) Forse i bambini non riusciranno al primo tentativo, ma provando più volte dovrebbero riuscire a far

galleggiare gli oggetti. Un consiglio: non sempre risulta facile far galleggiare gli oggetti utilizzando la tensione superficiale, per cui è importante invitare i bambini a non scoraggiarsi se non riescono nel loro intento al primo ten-tativo. Se i bambini non dovessero riuscire a far galleggiare gli oggetti, si può utilizzare questo piccolo accorgimento: si mette la moneta (o la graffetta) su un fazzoletto di carta molto sottile, utilizzandone solo un velo. Si appoggia il fazzoletto sull’acqua. Spingendo delicatamente le punte del fazzoletto lo si fa immergere. Gli oggetti rimarranno a galla.

ApprofondimentiÈ importante che i bambini sappiano distinguere gli oggetti che galleggiano perché hanno un peso specifico minore dell’acqua e dunque galleggiano sempre, da quelli che galleggiano solo quando la tensione superficiale li sorregge.

ConclusioniSulla superficie dell’acqua si forma una specie di pellicola capace di sostenere il peso di piccoli oggetti.

O

Q

5756

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



O.A.: conoscere il fenomeno della tensione superfi ciale.

LA TENSIONE SUPERFICIALE Completa.

Colora il quadratino in rosso se l’oggetto o l’animale galleggia perché più leggero dell’acqua spostata oppure in blu se galleggia perché la tensione superficiale�lo�sorregge.

L’acqua supera il _________________________ _________________________________________.Essa non cade perché _____________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________.

5756


5756

La tensione superficialeChe cosa si vuole dimostrareIl sapone diminuisce la tensione superficiale.

Obiettivi Conoscere�il�fenomeno�della�tensione�superficiale Osservare e fare opportune deduzioni

Occorrente• acqua• due contenitori• borotalco• sapone liquido per piatti• un pezzo di cartoncino leggero

Primo esperimento1) Ritagliare da un cartoncino leggero un rettangolo non molto grande (circa 3 x 5 cm). 2) Appoggiare con delicatezza la sagoma sull’acqua, stando attenti a non farla andare a fondo (se ne-

cessario, utilizzare i consigli di pagina 55).3) Attendere che la sagoma sia quasi completamente ferma.4) Mettere una goccia di sapone liquido sul dito.5) Toccare leggermente la superficie dell’acqua a un’estremità del cartoncino. Il cartoncino si muoverà in avanti. Se i bambini non riusciranno al primo tentativo, provare più volte, sostituendo ogni volta l’acqua

perché non abbia tracce di sapone.

Secondo esperimento1) Mettere un po’ d’acqua in due contenitori uguali (vanno molto bene le ciotole di vetro perché per-

mettono di osservare da tutti i lati ciò che accade).2) In uno dei contenitori aggiungere uno spruzzo di sapone liquido e mescolare.3) Mettere del borotalco sulla superficie dell’acqua in entrambi i contenitori. Nel contenitore con acqua e sapone il borotalco va a fondo, nell’altro rimane a galla.

ApprofondimentiI saponi sono sostanze ”tensioattive”, perché hanno la capacità di facilitare il mescolamento delle sostanze. Può essere proposta una ricerca sulla storia dell’uso del sapone: da quando viene utilizzato, come veniva prodotto, come viene fabbricato oggi…

ConclusioniIl cartoncino è sostenuto dalla tensione superficiale. Il sapone ha la particolarità di legarsi alle molecole dell’acqua e quindi ”rompe” la tensione superficiale. In questo modo la sago-ma viene ad avere dietro di sé, nel punto in cui il sapone ha toccato l’acqua, una forza minore di quella che si esercita negli altri punti e balza in avanti, proprio come accade nel tiro alla fune: quando un giocatore abbandona la presa, gli altri balzano in avanti.Il borotalco galleggia sostenuto dalla tensione superficiale, ma quando all’acqua viene ag-giunto sapone essa è molto meno forte e il borotalco non riesce a galleggiare.

O

Q

5958

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



O.A.: conoscere il fenomeno della tensione superfi ciale.


LA TENSIONE SUPERFICIALE

Osserva e completa.

Con questi esperimenti abbiamo dimostrato che _______________________________ ___________________________________________________________________________.

Il borotalco galleggia perché _________ ___________________________________ .

Il borotalco non galleggia perché ______ ____________________________________.

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

5958


5958

Non sempre i buchi fanno passare l’acqua

Che cosa si vuole dimostrareLa pressione dell’aria e la tensione superficiale impediscono all’acqua di uscire anche se ci sono dei fori.

Obiettivi Osservare�gli�effetti�della�tensione�superficiale�e�della�pressione�dell’aria Cogliere�gli�aspetti�significativi�di�un�fenomeno�e�le�loro�relazioni

Prima dell’esperimentoL’insegnante ricorda ai bambini quanto già sperimentato riguardo la tensione superficiale e la pres-sione dell’aria. Infatti, in questo esperimento, a prima vista irrealizzabile, entrano in gioco entrambi i fenomeni.

Occorrente• una calza di nylon• una bottiglia e un bicchiere piuttosto grande (tipo bicchiere da bibita)• acqua

Esperimento1) Chiudere bene l’imboccatura della bottiglia con la calza di nylon, che sarà fissata in modo che non

possa staccarsi.2) Riempire la bottiglia di acqua facendola filtrare attraverso la calza di nylon. L’insegnante farà rilevare

agli allievi che l’acqua entra senza difficoltà.3) Con un colpo deciso, rovesciare la bottiglia in modo che rimanga perfettamente verticale con l’im-

boccatura coperta dalla calza in basso. (Mentre viene effettuata la rotazione uscirà un po’ d’acqua, per cui è bene compiere l’esperimento in un luogo aperto o sopra un lavandino.)

4) Dopo l’uscita di alcune gocce, l’acqua non uscirà più anche se il tessuto che copre l’imboccatura è pieno di buchi.

5) L’esperimento può essere ripetuto utilizzando il bicchiere da bibita; si otterranno gli stessi risultati. In questo modo si dimostra che la grandezza dell’apertura non influenza la riuscita dell’esperimento.

ConclusioniLa pressione dell’aria spinge l’acqua nella bottiglia. La tensione superficiale inoltre forma un’ulteriore barriera all’entrata dell’aria e all’uscita dell’acqua.

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Q

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


28

O.A.: osservare gli effetti della tensione superfi ciale e della pressione dell’aria.


Descrivi l’esperimento. Completa segnando con una X, poi rileggi tutta la descrizione.

• Quando abbiamo messo la bottiglia sotto il rubinetto, l’acqua entrava attraverso i fori perché:

l’aria che occupava la bottiglia poteva uscire.

nella bottiglia non c’era nulla.

• Dalla bottiglia rovesciata non usciva acqua perché:

i buchi della calza erano tappati dal calcare.

la tensione superficiale teneva ”vicine” le molecole di acqua impedendone la fuoriuscita.

• Un altro fattore che impediva all’acqua di uscire era:

la pressione dell’acqua all’interno.

la pressione dell’aria all’esterno.

• Con questo esperimento abbiamo dimostrato gli effetti:

della pressione dell’aria e della tensione superficiale.

della pressione dell’acqua e della presenza dell’aria.

NON SEMPRE I BUCHI FANNO PASSARE L’ACQUA

____________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

6160


6160

L’acqua che non cadeChe cosa si vuole dimostrareLa tensione superficiale e la pressione dell’aria impediscono all’acqua di uscire.

Obiettivi Osservare�gli�effetti�della�tensione�superficiale�e�della�pressione�dell’aria Cogliere�gli�aspetti�significativi�di�un�fenomeno�e�le�loro�relazioni

Occorrente• due bicchieri uguali • una moneta • acqua

Prima dell’esperimentoQuesto esperimento rafforza l’esperienza precedente. Perciò, prima di effettuarlo, l’insegnante fa esprimere ad ogni allievo le proprie considerazioni sull’esperimento precedente e lo ricorda.

Esperimento1) Immergere completamente i due bicchieri nel lavandino pieno d’acqua.2) Tirarli fuori dall’acqua, mantenendo attaccati gli orli dei due bicchieri.3) Appoggiare i due bicchieri sovrapposti su un tavolo.4) Inserire una moneta tra i due bicchieri. Uscirà un po’ d’acqua, ma poi la tensione superficiale si riformerà e le molecole d’acqua, una vicina

all’altra, impediranno all’acqua di uscire.

ApprofondimentiLa tensione superficiale è una caratteristica di tutti i liquidi: essi formano una specie di ”pellicina” nella parte che separa il liquido dall’aria (o da un altro materiale).Anche l’acqua saponata ha questa caratteristica, seppure in misura minore dell’acqua non saponata, ed è il principio che permette la formazione delle bolle di sapone.L’insegnante può perciò far giocare i bambini con le bolle di sapone, chiedendo loro come mai l’acqua che le forma non si disperde, ma le molecole rimangono coese tra loro. Tutti i materiali sono formati da molecole.

ConclusioniLa tensione superficiale e la pressione esterna dell’aria impediscono all’acqua di uscire dalla fessura.

O

Q

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


29

O.A.: osservare gli effetti della tensione superfi ciale e della pressione dell’aria.


Osserva e spiega perché l’acqua non esce dalla fessura tra i bicchieri.

L’ACQUA CHE NON CADE

La molecola dell’acqua è composta da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Colora l’atomo di ossigeno in azzurro e quelli di idrogeno in blu.

Cancella il termine sbagliato.

Le molecole dell’acqua si attirano/ respingono una verso l’altra.Quelle che si trovano in fondo/sulla superficie, a contatto con l’aria, non hanno altre molecole di acqua che le attirano verso l’alto/il basso.Perciò si attraggono tra loro con maggiore/minore forza. Questi legami tra le molecole dell’acqua/aria, più forti del solito, danno origine alla tensione superficiale e formano sull’acqua una sorta di pellicola/plastica che permette tutti i fenomeni che abbiamo osservato e che riesce anche a sostenere pesanti/leggeri animaletti.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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6362

I fiori che si aprono nell’acquaChe cosa si vuole dimostrareL’acqua sale nelle fibre della carta.

Obiettivo Intuire il fenomeno della capillarità

Occorrente• carta• una bacinella con acqua

Prima dell’esperimentoQuesti esperimenti sono propedeutici all’acquisizione del concetto di capillarità. L’insegnante porrà domande quali: L’acqua scende solo verso il basso o potrebbe anche risalire? Avete mai avuto modo di osservare questo fenomeno? Se sì, quando?L’insegnante annoterà le conoscenze pregresse per poterle poi riordinare al termine degli esperimenti. È possibile, infatti, che gli allievi abbiano osservato l’acqua risalire verso l’alto per cause differenti dalla capillarità (ad esempio l’acqua sui vetri delle auto che sale verso l’alto spinta dal vento). Al termine delle attività ricorderà gli esempi fatti e chiederà agli alunni di valutare se la causa fosse la capillarità o altro. Chiederà inoltre: L’acqua assorbita dalle radici degli alberi dove viene trasportata?

Esperimento1) Fornire agli allievi una sagoma come questa e far ritagliare

uno o più fiori di carta.2) Piegare lungo le linee tratteggiate, in modo da formare un

fiore chiuso.3) Appoggiare i fiori delicatamente sull’acqua. Lentamente i petali del fiore si apriranno.

ConclusioniL’acqua risale lungo le fibre della carta. In questo modo i petali si inturgidiscono e si aprono.

ApprofondimentiLo stesso esperimento può essere ripetuto utilizzando sagome di differente grandezza o materiali differenti, ad esempio cartoncino. Gli allievi noteranno le differenze. La grandezza della sagoma non incide molto sui tempi di apertura dei petali: invece i fiori di cartoncino si apriranno più lentamente di quelli di carta. Se vengono utilizzati carta patinata, carta da forno, alluminio da cucina, i petali non si apriranno.

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Q

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



O.A.: intuire il fenomeno della capillarità.

Con l’aiuto dei disegni, descrivi l’esperimento.

I FIORI CHE SI APRONONELL’ACQUA

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________


• Il fiore si è aperto perché:

la carta ha reagito al freddo dell’acqua. l’acqua è penetrata nella carta.

• Questo esperimento funziona:

solo con fiori piccoli. sia con fiori grandi sia con fiori piccoli.

• Questo esperimento funziona:

solo con fiori di carta. con fiori di carta o di cartoncino.

• Con questo esperimento abbiamo dimostrato che:

la carta è impermeabile. l’acqua sale lungo le fibre della carta.

• La capillarità è la proprietà dei liquidi:

di salire in tubi sottili. di scendere attraverso tubi sottili o grandi.

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6564

La capillaritàChe cosa si vuole dimostrareL’acqua sale maggiormente nei tubi più sottili.

Obiettivo Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti

Occorrente• strisce di carta e di stoffa di uguale misura (circa 3 x 10 cm), di differenti tipi (carta, cartoncino, carta

da cucina, carta da forno, cotone, jeans, garza…)• contenitore con 2-3 cm di acqua colorata (ad esempio con tempera)• due lastre di vetro o plexiglass (si possono utilizzare le lastre di due pico-glass, le cornici utilizzate per

contenere le fotografie)• alcune mollette• una moneta da 10 centesimi

Prima dell’esperimentoL’insegnante spiegherà che, con i due esperimenti, gli allievi osserveranno lo stesso fenomeno in azio-ne in due forme differenti.

Primo esperimento1) Dai vari materiali di carta e di stoffa, tagliare dei rettangoli della stessa misura.2) Immergere le strisce in un contenitore in cui siano state messe circa 3 dita di acqua colorata. Le

strisce saranno poste in modo che un’estremità tocchi l’acqua e l’altra sia sostenuta da un filo o da un’asticella.

3) I bambini osserveranno come l’acqua salga in modo differente e annoteranno i risultati.

Secondo esperimento 1) Sovrapporre le due lastre di vetro o plexiglass, in modo che coincidano perfettamente.2) Mettere alcune mollette lungo uno dei lati più stretti della coppia di lastre, in modo che le tengano

ben unite e ferme.3) Dal lato opposto, in alto, inserire la moneta in modo che le lastre rimangano leggermente separate

da quel lato.4) Tenendo le due lastre in posizione verticale, immergere per alcuni centimetri la parte inferiore (lato

più lungo) nel contenitore e osservare. 5) L’acqua sale tra i due vetri: nella parte in cui i due vetri sono uniti si posiziona più in alto.

ApprofondimentiRipetere eventualmente l’esperimento utilizzando dei tubicini di sezioni diverse, tra i quali anche tubi capillari, con sezione inferiore a 2 mm.

ConclusioniL’acqua sale maggiormente dove vi è meno spazio perché le molecole dell’acqua, tendendo ad aggregarsi tra loro, ”si arrampicano” sul vetro.

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________



O.A.: conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti.

Indica�quali�materiali�hai�utilizzato�per�verificare�l’assorbimento�dell’acqua�e�in�ogni striscia colora il livello raggiunto dall’acqua.

LA CAPILLARITÀ

Osserva il disegno e descrivi l’esperimento, poi completa.

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che __________________________________ _______________________________________________________________________________.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Completa.

Il materiale più assorbente è ___________________________________.Il materiale meno assorbente è _________________________________.

______________ ______________ ______________

______________ ______________ ______________

1 2 3 4 5 6

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IO SPERIMENTO… CON LA TERRALa parola ”terra” indica sia il materiale di cui è formato il suolo sia il pianeta su cui viviamo. In que-sta unità didattica si prenderà in considerazione la ”terra” come materiale, cercando di individuarne caratteristiche e proprietà.

Obiettivi dell’unità Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile Distinguere terreni permeabili e non permeabili Comprendere come si forma una sorgente Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia

Percorso dell’unità didattica • I primi esperimenti hanno lo scopo di analizzare i differenti tipi di suolo, individuandone gli elementi

che lo compongono. (Scheda 32) • Si osserverà poi il rapporto tra terreno e acqua, evidenziando le differenze tra terreni permeabili e

non permeabili. (Schede 33, 34 e 35)• Infine si prenderanno in considerazione i cambiamenti del suolo operati dagli agenti atmosferici. (Scheda 36)

Indicazioni metodologicheI tipi di suolo sono molteplici e la classificazione di essi varia in base alle caratteristiche che vengono prese in considerazione: permeabilità, presenza di humus, materiali che li compongono… Non è ne-cessario, né possibile, che gli allievi conoscano tutti i tipi di suolo esistenti: è importante, però, che imparino a osservare e a capire quali variabili vanno prese in considerazione per poter affermare di conoscere le caratteristiche del terreno. È importante che i ragazzi si abituino a registrare le loro osser-vazioni e a confrontarle con quelle degli altri. Prima di iniziare il lavoro sulla conoscenza del suolo, far fare ai bambini le seguenti esperienze:• prelevare campioni di terreno da posti differenti: toccarli e osservarli prima a occhio nudo, poi con la

lente di ingrandimento. • Rilevarne le caratteristiche: ghiaioso, sabbioso, fangoso, argilloso…• Osservare la presenza di piccoli animali e di materiale organico (foglie, rametti, semi…).• I vari tipi di terreno possono anche essere fatti passare attraverso setacci a grana larga e a grana fine

per rilevare la presenza di sassi grandi o piccoli. L’insegnante porrà domande quali: Quali diversità osservate nei differenti terreni? Quali somiglianze? I campioni di terreno prelevati dal bosco (o dal giardino) sono tutti uguali? Se avete prelevato campioni di terreno a profondità diverse, vi appaiono uguali o diversi?• Per evidenziare le diverse componenti di ogni terreno, si mescoleranno i campioni con acqua. • Dopo aver agitato bene il composto, si lasceranno sedimentare. • Le parti più pesanti si depositeranno sul fondo: osservando le stratificazioni si potrà dedurre la com-

posizione del terreno.

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


32 Io sperimento… con la terra • SCIENZE

O.A.: osservare le differenze tra terreni.

Osserva e completa segnando con una X.

I DIFFERENTI TIPI DI TERRENO


• Nei terreni umiferi le piante crescono bene. V F

• L’humus è la parte più leggera del terreno. V F

• I terreni contengono sempre la stessa quantità di argilla. V F

• La ghiaia si trova solo nei terreni vicini al mare. V F

Mescolando dell’acqua al terreno, sulla superficie galleggiano numerosi resti organici.Si tratta di un terreno:

argilloso.

umifero.

sabbioso/ghiaioso.

Se bagnato, questo terreno appare compatto; l’acqua galleggia su di esso e l’humus è molto scarso o assente. Si tratta di un terreno:

argilloso.

umifero.

sabbioso/ghiaioso.

Mescolando questo terreno con dell’acqua, sul fondo del contenitore si depositano piccole particelle di sabbia o sassi.Si tratta di un terreno:

argilloso.

umifero.

sabbioso/ghiaioso.

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La terra contiene acquaChe cosa si vuole dimostrareDiversi tipi di terreno contengono differenti quantità di acqua.

Obiettivi Osservare le differenze tra i terreni Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile

Occorrente• alcuni campioni di terra (terreno ghiaioso, argilloso, umifero…)• barattoli uguali (vanno molto bene i barattoli in alluminio dei pelati o dei legumi)• bilancia

Prima dell’esperimentoL’insegnante ricorda i differenti tipi di terreno e le loro caratteristiche.I bambini potranno contrassegnare i terreni in base alla caratteristica principale (sabbioso, umifero…) oppure in base alla provenienza (terra di giardino, bosco, bordo strada…).

Esperimento1) Pesare una uguale quantità di ogni tipo di terreno (400 g sono sufficienti).2) Inserire ogni terreno in una scatola. È importante che in ogni scatola venga inserita una quantità di

terreno dello stesso peso. Se 400 g risultassero troppi per qualche tipo di terreno, la quantità andrà ridotta per tutti i differenti terreni.

3) Etichettare le scatole.4) Annotare il peso netto, la tara e il peso lordo di ogni scatola (saranno tutti uguali).5) Lasciare i barattoli vicino a una fonte di calore (al Sole o su un termosifone) per alcuni giorni. Se i

barattoli vengono esposti al Sole, vanno ritirati quando gli alunni escono da scuola ed esposti nuo-vamente al mattino.

6) Dopo alcuni giorni pesare nuovamente ogni scatola e annotare il peso lordo. Dedurre il peso netto della terra, sottraendo il peso della tara. (Oppure pesare direttamente la terra.)

Approfondimenti Se gli alunni possiedono già le necessarie conoscenze matematiche, può essere calcolata la percen-tuale di acqua evaporata sul peso totale, annotando i risultati in una tabella o in un diagramma.

ConclusioniCon il calore l’acqua contenuta nel terreno è evaporata e il peso netto della terra contenuta nei vari barattoli è diminuito, ma non in modo omogeneo. Se ne deduce che i differenti tipi di terreno contengono differenti quantità di acqua.

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


33

O.A.: comprendere che i terreni contengono acqua non visibile.

Io sperimento… con la terra • SCIENZE

Completa la tabella, scrivendo anche i tipi di terreno che hai raccolto. Poi rispondi.

LA TERRA CONTIENE ACQUA

Scrivi i nomi dei differenti tipi di terreno che hai analizzato, ordinandoli da quello che contiene più acqua a quello che ne contiene meno. Poi rispondi. _____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________

• Che cosa hai potuto osservare? _____________________________________________ __________________________________________________________________________• Che cosa hai dimostrato con questo esperimento? _____________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

Tipo di terreno Tara Peso lordo

inizialePeso netto

inizialePeso lordo

finalePeso netto

finale Differenza

• Che tipo di terreno è quello che contiene la maggiore quantità di acqua? ___________________________________

• Dove lo hai raccolto? ________________________________ ____________________________________________________• Che tipo di terreno è quello che contiene la minore

quantità di acqua? ___________________________________ ____________________________________________________• Dove lo hai raccolto? ________________________________ ____________________________________________________

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7170

Terreni permeabili e impermeabili

Obiettivo Distinguere terreni permeabili e non permeabili

Occorrente• garza • bottiglie di plastica • acqua • contenitore graduato • differenti campioni di terreno

Prima dell’esperimentoL’insegnante ricorda il ciclo dell’acqua. L’acqua percola nel terreno e, quando incontra un terreno im-permeabile, forma le falde acquifere o le sorgenti.

Esperimento 1) Preparare un numero di bottiglie di plastica, uguali tra loro, pari al numero di campioni di terreno. 2) In ogni bottiglia tagliare la parte superiore, a circa 2/3 dalla base di appoggio. 3) Nell’imboccatura della bottiglia mettere un pezzo di garza ripiegato a metà. 4) Inserire ogni parte superiore della bottiglia in quella inferiore, come illustrato

nel disegno qui a lato. 5) Inserire nella parte superiore di ogni bottiglia un campione di terreno. 6) Etichettare le bottiglie scrivendo il tipo di terreno inserito. 7) Con l’aiuto della brocca graduata, preparare 500 ml di acqua. 8) Versare l’acqua in una delle bottiglie. 9) Dopo un minuto segnare sulla bottiglia il livello dell’acqua che è filtrata attraverso

il terreno. 10) Ripetere la rilevazione dopo 5 minuti. 11) Prendere nota di quanto tempo l’acqua impiega per percolare completamente

attraverso il terreno. 12) Ripetere l’esperimento con tutti gli altri tipi di terreno. Non è necessario che sia terminata la rile-

vazione con un tipo di terreno per iniziare quella seguente. L’insegnante può suddividere la classe a gruppi e far osservare a ogni gruppo quanto accade con un tipo di terreno. I risultati ottenuti da ogni gruppo saranno poi confrontati con quelli degli altri. È necessario che la quantità di acqua versata in ogni campione di terreno sia sempre la stessa.

ApprofondimentiCollegare l’esperimento con osservazioni da effettuare in un giorno di pioggia. Dove va l’acqua che cade sul terreno? E quella che non riesce a essere assorbita subito? E quella che cade su strade, case, terreni asfaltati?

Che cosa si vuole dimostrareNon tutti i terreni sono ugualmente permeabili.

ConclusioniL’acqua percola attraverso i differenti tipi di terreno con tempi differenti: alcuni (i terreni sabbiosi o ghiaiosi) sono molto permeabili e l’acqua passa attraverso di essi velocemente; altri sono meno permeabili e l’acqua impiega più tempo.

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


34

O.A.: distinguere terreni permeabili e non permeabili.


Completa le etichette disegnando i campioni di terreno e scrivendo il loro nome. Se�hai�utilizzato�più�di�5�campioni,�scegli�quelli�che�ritieni�più�significativi.

TERRENI PERMEABILI E IMPERMEABILI

Segna con una riga rossa il livello dell’acqua dopo un minuto e con una riga blu quello raggiunto dopo 5 minuti.

Ordina i 5 tipi di terreno dal più permeabile al meno permeabile._________________________________________________________________________________

Ora rispondi.

Che cosa hai dimostrato con questo esperimento? ___________________________ ________________________________________ ________________________________________

Cancella il termine sbagliato.Il terreno sabbioso e quello ghiaioso sono permeabili/impermeabili. Osservandoli, si può notare che sono formati da piccole parti che non si attaccano/si attaccano tra di loro. Per questo motivo vengono facilmente/difficilmente attraversati dall’acqua.Il terreno argilloso è permeabile/impermeabile. Osservandolo, si presenta compatto/granuloso. Le parti che lo compongono sono/non sono unite saldamente.Per questo motivo l’acqua filtra attraverso di esso con facilità/difficoltà.

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7372

Costruisci una sorgenteChe cosa si vuole dimostrareLe sorgenti si trovano in presenza di un terreno impermeabile.

Obiettivi Saper osservare e fare opportune deduzioni Comprendere come si forma una sorgente

Occorrente• un vaso di plastica per le piante (o un secchiello)• terriccio (va molto bene quello venduto nei supermercati) • un foglio di plastica resistente• acqua• un sottovaso piuttosto grande (o un grande piatto di plastica)

Prima dell’esperimentoI bambini ricostruiscono il ciclo dell’acqua, iniziando e terminando dal momento in cui essa sgorga da una sorgente.

Esperimento1) Riempire per circa 2/3 il contenitore con terriccio bagnato.2) Pressare bene.3) Mettere sul terriccio il foglio di plastica avendo cura che esso lo copra interamente. Può essere più

largo di 1 o 2 centimetri, ma non più piccolo. Nel caso fosse più largo, la parte in eccesso sarà spinta lungo le pareti del contenitore.

4) Mettere altro terriccio bagnato sopra il foglio di plastica, fino a quando il contenitore non sarà com-pletamente pieno.

5) Pressare bene il terreno.6) Rovesciare il vaso su un grande piatto di plastica, in modo che si formi una piccola montagna di

terra.7) Versare lentamente dell’acqua sul culmine della ”montagna”, avendo cura di farla cadere sulla som-

mità e non lungo i versanti. L’acqua percolerà nel terreno e uscirà dalle pareti in corrispondenza del foglio di plastica.

ApprofondimentiOsservare le sorgenti di un fiume, direttamente o attraverso foto e/o filmati.L’esperimento può essere ripetuto anche alcuni giorni dopo la prima volta. In questo caso il terreno si sarà asciugato e si noterà che occorrerà versare una quantità maggiore di acqua prima che essa riaffiori dalla ”sorgente”.

ConclusioniLa plastica si comporta come il terreno impermeabile. L’acqua che filtra nel terreno viene fermata da essa ed esce all’esterno.

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


35

O.A.: comprendere come si forma una sorgente.



COSTRUISCI UNA SORGENTE


Abbiamo simulato il comportamento:

del terreno impermeabile.

della roccia.

Abbiamo costruito una piccola:

cascata.

sorgente.

Abbiamo dimostrato che:

l’acqua percola nel terreno ed esce all’esterno quando incontra uno strato impermeabile.

l’acqua si disperde nel terreno.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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7574

La terra viene erosaChe cosa si vuole dimostrareIl freddo spacca le rocce e le frantuma.

Obiettivi Saper osservare e fare opportune deduzioni Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia

Occorrente• plastilina o creta• pellicola per alimenti• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli alunni se hanno mai osservato degli oggetti che, lasciati alle intemperie per lungo tempo, hanno modificato il loro aspetto.

Esperimento1) Modellare due palline di creta dello stesso peso.2) Inumidirle, passandole velocemente sotto l’acqua.3) Avvolgerle nella pellicola.4) Riporne una nel freezer e tenere l’altra a temperatura ambiente.5) Togliere la pallina dal freezer dopo uno o due giorni e osservarla. La pallina presenterà qualche crepa, mentre quella non riposta nel freezer non avrà subito cambia-

menti.6) Bagnare nuovamente le due palline, ricoprirle con la pellicola e riporre nel freezer la pallina che vi

era già stata messa in precedenza.7) Dopo uno o due giorni estrarre la pallina dal freezer e confrontarla con l’altra. La pallina estratta dal freezer presenta delle crepe ancora più profonde che in precedenza.

ApprofondimentiLa pallina di creta può essere ripetutamente posta nel freezer per verificare che le crepe si approfon-discano ogni volta maggiormente. Questo esperimento può essere collegato ai fenomeni erosivi che avvengono nelle montagne, tenendo presente che non sono dovuti solo al freddo, ma anche al vento, alle precipitazioni atmosferiche e all’azione chimica di sostanze acide che si depositano sul terreno e sulle rocce.

ConclusioniL’acqua che è penetrata nella creta, gelando, ha prodotto alcune crepe, che hanno reso il materiale più fragile. Allo stesso modo l’acqua filtra nelle rocce e, gelando ripetutamente, nel corso dei secoli le erode e modifica il paesaggio.

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SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


36 Io sperimento… con la terra • SCIENZE

O.A.: comprendere gli effetti del gelo sulla roccia.

____________________________________________________________________________

Descrivi l’esperimento compiuto, aiutandoti con i disegni.

LA TERRA VIENE EROSA

Conclusioni:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7lunedì

11venerdì

9mercoledì

9mercoledì

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____________________________________________________________________________

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____________________________________________________________________________

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7776

IO CONOSCO… GLI ELEMENTIDEGLI ECOSISTEMI

In questa unità didattica si affronta la conoscenza degli ecosistemi e del loro equilibrio biologico.

Obiettivi dell’unità Osservare e comprendere le interazioni tra elementi degli ecosistemi Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua Conoscere�la�fotosintesi�clorofilliana Conoscere il fenomeno della traspirazione nelle piante e collegarlo con gli effetti sul clima Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti

Percorso dell’unità didattica • Il percorso didattico parte dalla definizione di ecosistema; si invitano gli allievi a confrontare gli ele-

menti degli ecosistemi. (Scheda 37)• Si passa poi ad analizzare come gli elementi viventi e non viventi di un ecosistema convivano in un

fragile equilibrio, scoprendo gli elementi comuni degli esseri viventi e le loro interazioni. (Schede 38 e 39)• Ci si sofferma, poi, soprattutto, sulle caratteristiche dei viventi. (Schede da 40 a 47)

Osservare gli ecosistemiInvitare gli allievi a osservare uno o più ecosistemi. Si potrà scegliere un ecosistema grande, come uno stagno o un bosco, ma anche il muretto del giardino della scuola, un angolo appartato del cortile di una vecchia casa o altro.I bambini annoteranno le forme di vita che riescono a individuare, suddividendole tra animali, piante o organismi decompositori e osserveranno con la lente d’ingrandimento gli organismi più piccoli. Cer-cheranno di individuare:• le tane o i nidi degli animali; • come gli animali si procurano il cibo; • come si muovono; • come si difendono da eventuali pericoli. È importante che gli alunni comprendano che ogni ecosistema è costituito da un ambiente (chiamato biotopo), caratterizzato da fattori non viventi (acqua, luce, suolo, umidità…) in cui vivono comunità di esseri viventi (popolazioni). Tutti gli elementi dell’ecosistema si influenzano, cercando di raggiungere una situazione di stabilità.

Osservare gli esseri viventiNelle successive schede didattiche sono proposte alcune riflessioni e alcuni esperimenti che mirano a conoscere meglio le caratteristiche degli esseri viventi.

Indicazioni metodologicheÈ importante che i bambini osservino sempre con attenzione: la lente d’ingrandimento sarà un aiuto prezioso perché permetterà di rendere note caratteristiche poco visibili. Perciò i bambini saranno sol-lecitati a osservare le foglie, i frutti, i semi, la corteccia, le radici degli alberi; le zampe, le antenne, lo scheletro esterno o interno degli animali ecc.

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


Io conosco… gli elementi degli ecosistemi • SCIENZE

37

O.A.: conoscere gli elementi di un ecosistema.

Colora in rosso il quadratino vicino ai viventi e in blu quello vicino ai non viventi. Poi rispondi.

GLI ECOSISTEMI

Completa il testo inserendo le parole al posto giusto.

• Sono tutti elementi di ecosistemi? __________• Interagiscono tra loro? __________• Gli elementi non viventi influenzano i viventi? _________• I viventi modificano gli elementi non viventi

di un ecosistema? __________

luce • decompositori • dipendono • non viventi • suolo • animali

In ogni ecosistema sono presenti elementi ______________, come l’acqua, la ______________, il ______________ e da popolazioni di esseri viventi: ______________, vegetali o organismi ______________.Tutti gli elementi dell’ecosistema sono tra essi collegati e ______________ gli uni dagli altri.

SCHEDA

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7978 © La Spiga EdizioniO.A.: comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema.

SCIENZE Io conosco… gli elementi degli ecosistemi • 38 Numera in modo opportuno le didascalie.

LE CATENE ALIMENTARI

Metti in ordine, numerando, le seguenti catene alimentari, partendo sempre dai produttori. Poi collega ogni catena all’ecosistema corrispondente.

Gli animali non sono in grado di fabbricare da sé il proprio nutrimento, ma devono nutrirsi di altri organismi. Gli animali erbivori si nutrono di vegetali: sono chiamati CONSUMATORI PRIMARI.

I vegetali trasformano le sostanze inorganiche contenute nel terreno in sostanze organiche che serviranno come cibo sia alle piante stesse sia agli animali: perciò sono detti PRODUTTORI.

Muffe, funghi, batteri decompongono gli organismi morti. In questo modo il terreno si arricchisce nuovamente di sostanze minerali che saranno utilizzate dai vegetali. Muffe, funghi e batteri sono i DECOMPOSITORI.

Gli animali carnivori si cibano di altri animali: sono i CONSUMATORI SECONDARI.

Ecosistema bosco

Ecosistema montagna

Ecosistema collina

decompositori coniglio volpe erba

ghiande decompositori martora scoiattolo

aquila radici decompositori marmotta

1

2

34

8180

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

8180 © La Spiga EdizioniO.A.: comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema.

Completa inserendo i nomi di altri produttori e consumatori nell’ecosistema del bosco.

LE INTERAZIONI NEGLI ECOSISTEMI


39

Completa segnando con una X la conseguenza.

Completa.

Se nella savana aumentano le piogge, la vegetazione diventa più __________________ ___________________________________________________________________________.Se i consumatori primari trovano più cibo, il loro numero _________________________ e l’erba diminuisce.Se ci sono più animali erbivori, anche gli animali carnivori crescono di numero perché ___________________________________________________________________________.Se i consumatori secondari aumentano, viene mangiato un maggior numero di ____________________________________. I consumatori primari diminuiscono.Se i consumatori primari diminuiscono, l’erba cresciuta di nuovo è sufficiente per sfamare _______________________________________________________________. In un ecosistema, quindi, elementi viventi e non viventi sono interdipendenti.

Querce, faggi, castagni, erbe,

_____________,_____________.

Funghi, batteri, muffe

Lumache, _________________ __________________________.

Ricci, civette, ______________ __________________________.

• Se nel bosco tutte le civette scomparissero…

i consumatori primari aumenterebbero.

i consumatori primari diventerebbero di meno.

• Se nel bosco i consumatori primari aumentassero…

aumenterebbero anche le piante.

non tutti troverebbero cibo a sufficienza.

Produttori Consumatori primari

Decompositori Consumatori secondari

8180


8180

Le piante si nutronoChe cosa si vuole dimostrareLe piante assorbono acqua attraverso le radici.

Obiettivo Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua

Occorrente• due contenitori (vasetti) uguali, con il tappo • plastilina• una piantina con radici, senza terra (si consiglia una piantina di photos)• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante fa elencare agli allievi le funzioni vitali di tutti gli esseri viventi. Ricorda quanto appreso attra-verso l’unità didattica relativa all’acqua. In particolare ricorda che l’acqua contiene sali minerali, che sale per capillarità verso l’alto e che è l’elemento fondamentale costitutivo di tutti gli esseri viventi.

Esperimento1) Riempire di acqua i due vasetti per circa 3/4 del loro volume e segnare il livello raggiunto.2) Praticare un foro di circa 1 cm di diametro nel tappo di uno dei vasetti. 3) Far passare le radici di una piantina attraverso il foro, lasciando le radici sotto il tappo e la piantina sopra.4) Avvitare il tappo avendo cura che le radici della piantina siano immerse in acqua.5) Sigillare con la plastilina le parti rimaste aperte nel tappo.6) Chiudere bene anche l’altro vaso.7) Lasciare in un luogo illuminato e controllare il livello dell’acqua ogni giorno.

ApprofondimentiSegnare sui vasetti delle tacche in corrispondenza di ogni decilitro di acqua, versando un decilitro di ac-qua per volta. Ciò permetterà ai bambini di operare con le misure di capacità e di evidenziare la quantità di acqua consumata dalla pianta. Possono anche essere utilizzate misure arbitrarie quali una tazzina, un bicchiere piccolo o altro contenitore.Fare notare ai bambini che, poiché i fori erano tappati con la plastilina, dal contenitore non è uscita acqua sotto forma di vapore acqueo. Ciò non dimostra che in entrambi i vasetti non sia evaporata dell’acqua, soprattutto se essi erano in un luogo caldo, ma significa che, se l’acqua è evaporata, essa è ricaduta all’interno.Proporre anche la scheda 41 in cui l’assorbimento dell’acqua attraverso le radici viene simulato con l’aiuto di carta assorbente.

ConclusioniNel barattolo in cui sono immerse le radici il livello dell’acqua diminuisce, nell’altro rimane invariato.

O

Q

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


40 Io conosco… gli elementi degli ecosistemi • SCIENZE

O.A.: comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua.

Osserva e completa la descrizione dell’esperimento.

LE PIANTE SI NUTRONO

Rispondi.

• Perché hai sigillato con la plastilina i fori? _____________________________________ __________________________________________________________________________

• Se non lo avessi fatto, la pianta non avrebbe assorbito acqua? ___________________• Perché nel vasetto senza pianta l’acqua non è diminuita? ________________________

__________________________________________________________________________• Sei certo che in quel vasetto non sia evaporata neppure un po’ di acqua? __________________________________________________________________________

Per questo esperimento abbiamo utilizzato ________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Abbiamo ______________________________ _______________________________________

______________________________________________________________________________

Abbiamo osservato i due vasetti dopo ___________ giorni: ____________________________________________________________

1

3

5

2

4

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

8382 © La Spiga EdizioniO.A.: comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua.


41 Esegui l’esperimento e completa scrivendo ciò che è accaduto.

LE PIANTE SI NUTRONO

Completa segnando con una X.Con questo esperimento ho dimostrato che:

l’acqua evapora attraverso la carta.

l’acqua ”si arrampica” nella carta allo stesso modo in cui risale dalle radici fino alle foglie.

l’acqua porta con sé parte dei sali sciolti nella terra.

i sali non si muovono dalla terra.

Inserisci nella fanghiglia l’estremità di un foglio di carta da cucina attorcigliato. Poni l’altra estremità in un bicchiere.

Metti in un bicchiere un po’ di terra e un cucchiaino di sale. Aggiungi dell’acqua e mescola fino a ottenere una specie di fango molto liquido.

Fai bollire l’acqua che è gocciolata nel secondo bicchiere fino a completa evaporazione.Sul fondo del pentolino troverai un po’ di sale.

Dopo alcune ore (o il giorno dopo), controlla che cosa è successo.Nel bicchiere che prima era vuoto ___________________________________ ___________________________________.Il colore di quest’acqua è ____________ __________________________________.

1

3

2

4

8584

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


Io conosco... gli elementi degli ecosistemi • SCIENZE

O.A.: conoscere la fotosintesi clorofi lliana.

Osserva con una lente d’ingrandimento una foglia, poi rispondi.

LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA

42

Completa le fasi della fotosintesi.

Rispondi.

Nella foglia si evidenziano dei canalini. Come sono disposti? _______________________Qual è la loro funzione? ________________________________________________________Nella pagina inferiore della foglia, con la lente d’ingrandimento o il microscopio, si vedono dei forellini. A che cosa servono? ____________________________________________________________________________

La fotosintesi è il processo mediante il quale la pianta trasforma le sostanze inorganiche in ____________________. La fotosintesi è la base delle catene _____________________. Questo processo non si verifica al buio, ma solo in presenza di ____________________.La sostanza che opera la trasformazione è la clorofilla, che si trova nelle _______________________ ed è di colore _______________________.

Nella fotosintesi la pianta utilizza:• la linfa grezza, che è stata assorbita dalle _______________________ ed è giunta

per capillarità fino alle _______________________;• l’anidride carbonica contenuta nell’aria, che entra nella foglia attraverso

gli _______________________.

Con la fotosintesi la pianta produce:• linfa _______________________, cioè amido e sostanze nutritive;• ossigeno, che viene immesso nell’aria attraverso gli _______________________.

• Se privi una pianta della luce, ponendola in un luogo completamente buio, che cosa accade? ____________________________________________________________________

Perché? ___________________________________________________________________• Se privi una pianta dell’acqua che cosa accade? _________________________________ Perché? ____________________________________________________________________

8584


8584

Le piante traspiranoChe cosa si vuole dimostrareLe piante immettono vapore acqueo nell’aria.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Comprendere che le piante traspirano

Occorrente• una pianta verde• un sacchetto o un foglio di plastica trasparente• elastici• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede agli allievi quali sensazioni hanno percepito quando si sono recati in un bosco.Se non emerge spontaneamente dai racconti dei bambini, chiederà loro: Nel bosco l’aria è più o meno umida che fuori da esso? Quando fa caldo è più piacevole ripararsi all’ombra di un muro o di un albero? Perché?

Esperimento1) Coprire bene la pianta con il sacchetto o il foglio di plastica e fissarlo con un elastico al vaso.2) Porre la pianta in un luogo soleggiato e innaffiarla regolarmente mettendo l’acqua nel sottovaso.3) Osservare e registrare che cosa accade.

ApprofondimentiLa traspirazione delle piante influisce sul clima. Un albero immette, in media, nell’atmosfera, circa 70 di acqua al giorno. L’insegnante farà riflettere gli allievi sull’importanza delle piante: forniscono cibo, ridu-cono la quantità di anidride carbonica nell’aria, producono ossigeno e, con la traspirazione, mitigano il clima e fanno aumentare le precipitazioni atmosferiche. Questo esperimento può anche essere col-legato con l’osservazione dei cambiamenti stagionali nella natura e con le forme di adattamento delle piante al clima. In autunno, quando la temperatura diminuisce, l’assorbimento di acqua dalle radici diventa sempre più difficoltoso e le piante perdono le foglie: in questo modo anche la traspirazione viene ridotta. Le piante xerofile sono piante che vivono in luoghi caldi con scarsa presenza di acqua. Le foglie di que-ste piante sono piccole per ridurre la traspirazione. Molte specie presenti nella macchia mediterranea sono piante xerofile: il mirto, il corbezzolo, l’oleandro…Alcune di esse, le piante grasse, hanno addirittura trasformato le foglie in aghi per diminuire la traspi-razione e la conseguente perdita di acqua.

ConclusioniGià dopo alcune ore l’interno del sacchetto si sarà appannato. Il giorno successivo le goccioline saranno più evidenti: è il vapore acqueo che esce dagli stomi e si condensa sulle pareti interne del sacchetto.

O

Q

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


Io conosco gli elementi degli ecosistemi • SCIENZE

43

O.A.: comprendere che le piante traspirano.

Descrivi�la�fase�finale�dell’esperimento.

LE PIANTE TRASPIRANO

Osserva�queste�piante�xerofile�e�completa.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nome: mirtoAmbiente: ____________________________________Forma della foglia: __________________________La traspirazione è ridotta perché ______________ ____________________________________________________________________________________.

Nome: cactusAmbiente: ____________________________________Forma della foglia: __________________________La traspirazione è ridotta perché ______________ ____________________________________________________________________________________.

Nome: fico�d’indiaAmbiente: ____________________________________Forma della foglia: __________________________La traspirazione è ridotta perché ______________ ____________________________________________________________________________________.

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

8786 © La Spiga EdizioniO.A.: comprendere che gli animali si adattano al clima.


44Gli animali si adattano all’ambiente in cui vivono.

Completa scrivendo a che cosa serve la caratteristica indicata.

I CONSUMATORI

Circonda gli animali che hanno una caratteristica simile a quella della tigre.

Circonda gli animali che hanno una caratteristica simile a quella della foca.

Circonda gli animali che hanno una caratteristica simile a quella dell’elefante.

Il manto striato della tigre _______________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________.

La pelle quasi priva di peli permette all’elefante di _____ _______________________________________________________ ___________________________________________________.

Lo spesso strato di grasso permette alle foche _________________________________________ ____________________________________________.

8988

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

8988 © La Spiga EdizioniO.A.: comprendere il legame tra cambiamenti climatici e rischio di estinzione.

Gli animali che non riescono ad adattarsi ai cambiamenti dell’ambiente rischiano l’estinzione.

Collega ogni didascalia all’animale corrispondente, numerando.

L’ESTINZIONE


45

Segna con una X qual è la causa che minaccia la sopravvivenza di queste specie.

Orso polare:

cambiamento climatico

riduzione delle foreste

pesca indiscriminata

Rinoceronte:

cambiamento climatico

riduzione dei deserti

caccia indiscriminata

Foca monaca:

riduzione delle spiagge

cambiamento dell’habitat

scioglimento dei ghiacciai

Lemure:

aumento dei serpenti

riduzione delle foreste

caccia indiscriminata

È un orso e quindi dovrebbe essere un carnivoro. Da tempo però si è adattato a mangiare solo le piante di bambù, vegetale che sta diventando sempre più raro.

Vive solo in Antartide. Il riscaldamento del clima è una grave minaccia per la sua sopravvivenza.

Vive nelle foreste pluviali dell’Africa, che però vengono sempre più distrutte per fare posto alle coltivazioni e agli allevamenti.

pinguino imperatore

1 gorilla2 panda3

8988


8988

I decompositoriChe cosa si vuole dimostrareLe muffe sono formate da organismi viventi che hanno bisogno di ossigeno.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori

Occorrente• due vasetti per conserve, almeno uno con coperchio ermetico• pezzetti di cibo (un pezzo di pane, una fetta di mela, della verdura…)• fornellino• pentola• acqua

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiederà agli allievi se hanno mai osservato delle muffe: Quando? Su quali alimenti? In che condizione erano conservati i cibi? Chiederà poi se conoscono alcune muffe commestibili (ad esempio quelle dei formaggi erborinati, come il gorgonzola). Esperimento1) Inserire nei due vasetti alcuni pezzetti di cibo. 2) Chiuderne uno e sterilizzarlo facendolo bollire per circa un quarto d’ora immerso in una pentola

piena di acqua.3) Lasciare l’altro senza coperchio.4) Riporre i vasetti e osservare per alcuni giorni se i resti di cibo subiscono mutazioni.

ApprofondimentiL’insegnante spiegherà che le muffe, i lieviti, i funghi appartengono tutti al regno dei miceti. Non sono né vegetali né animali, ma decompositori. Il loro ruolo è fondamentale nell’equilibrio biologico. L’insegnante chiederà agli allievi di immaginare che cosa potrebbe succedere se non esistessero gli organismi decompositori. Se possibile, i bambini osserveranno le muffe al microscopio. Collegandosi all’esperimento, sarà possibile precisare che alcuni batteri sono anaerobi, cioè non hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere; si possono sviluppare anche nelle conserve e avere effetti molto tossici per gli esseri umani. L’insegnante potrà proporre una ricerca per conoscerne le caratteristiche e gli effetti.Sarà inoltre interessante proporre anche una ricerca sulle muffe utilizzate in medicina (per la produzione della penicillina) o nella trasformazione degli alimenti (nella produzione del vino o di alcuni formaggi).

ConclusioniNel vasetto chiuso che ha subìto la bollitura non si formerà muffa, nell’altro sì.Gli organismi che formano la muffa sono stati eliminati con la bollitura, mentre nell’altro vasetto hanno potuto compiere la loro azione di decomposizione.

O

Q

9190

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


46Io conosco… gli elementi degli ecosistemi • SCIENZE

O.A.: conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori.


I DECOMPOSITORI

Completa.

• Con questo esperimento abbiamo dimostrato che _____________________________ __________________________________________________________________________.

• L’aria permette il moltiplicarsi ________________________________________________ __________________________________________________________________________. Attraverso la bollitura, invece, ________________________________________________ __________________________________________________________________________.

________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________

9190


9190

I lievitiChe cosa si vuole dimostrareIl lievito è un organismo vivente.

Obiettivi Osservare e fare opportune deduzioni Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti Analizzare le variabili in un esperimento

Occorrente• 50 g di lievito di birra (acquistabile in panetteria o al supermercato)• zucchero • acqua • una bottiglia • un palloncino • farina

Prima dell’esperimentoL’insegnante chiede ai bambini se sanno che cosa sia il lievito: Per che cosa viene utilizzato? È un organismo vivente oppure no?

Primo esperimento1) Sciogliere il lievito in mezza tazza di acqua tiepida.2) Aggiungere un cucchiaino di zucchero.3) Versare il composto nella bottiglia e tapparne l’imboccatura con un palloncino.4) Porre la bottiglia in un luogo caldo.

Secondo esperimento1) Sciogliere il lievito in mezza tazza di acqua tiepida.2) Aggiungere farina e fare un impasto.3) Suddividere l’impasto in due parti.4) Metterne una in un luogo caldo e una in un luogo freddo.5) Annotare i risultati.

Approfondimenti Ripetere il secondo esperimento introducendo altre variabili: ad esempio aggiungere un cucchiaino di zucchero o uno di sale a una parte dell’impasto. È importante che il nuovo impasto sia sempre confron-tato con l’impasto base di farina, acqua e lievito, per verificare quali effetti produce la nuova variabile introdotta. Lo zucchero aumenta la lievitazione, il sale la rallenta.

ConclusioniL’impasto posto nel luogo caldo si gonfierà di più di quello che è stato messo al freddo.

ConclusioniDopo poco tempo, nella bottiglia si formeranno alcune bolle e il palloncino si gonfierà leggermente. I lieviti si nutrono di zuccheri: durante questo processo producono anidride carbonica che gonfia il palloncino. Lo stesso accade nella lievitazione del pane o dei dolci: l’anidride carbonica gonfia l’impasto rendendolo più soffice. Il lievito è un organismo vivente che si nutre e respira.

O

Q

Q

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


47

O.A.: comprendere alcune caratteristiche dei lieviti.


__________________________

__________________________

__________________________

__________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Descrivi l’esperimento compiuto.

I LIEVITI


• Il lievito è un organismo vivente. V F

• Il lievito non viene utilizzato nell’alimentazione. V F

• Il lievito produce anidride carbonica durante la respirazione. V F

• Il lievito non respira perché è un fungo. V F

Osserva i due impasti e scrivi quale è stato posto al caldo e quale al freddo.

Osserva i due impasti e scrivi in quale è stato aggiunto zucchero e in quale no.

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

9392 © La Spiga EdizioniO.A.: rilevare le caratteristiche di un artefatto.

Tecnologia • 48 Sai che cos’è la tecnologia? Discuti insieme ai compagni e trovate una�definizione�condivisa.

La tecnologia è ________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Adesso gira il foglio e controlla se la definizione che avete dato si avvicina a quella riportata in basso.

Osserva questi oggetti tecnologici e cerchia quelli che sono presenti in casa tua. Poi rispondi.

TECNOLOGIA INTORNO A NOI

Quali di questi oggetti funzionano a mano? ____________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________Quali funzionano con l’elettricità? _____________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

La tecnologia è il modo in cui l’uomo usa le conoscenze scientifiche per progettare e realizzare artefatti, cioè oggetti o macchine che lo aiutano a svolgere alcune azioni quotidiane.

SCIENZE

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


49

O.A.: realizzare oggetti seguendo una metodologia data.

Segui le istruzioni per realizzare un foglio di carta riciclata.

LA CARTA

1 Prendi alcuni fogli di carta usata, anche di diversi colori, e tagliala in piccoli pezzi.

2 Metti la carta sminuzzata in una bacinella e coprila con acqua calda. Tienila a mollo per circa 24 ore, finché non diventa una poltiglia.

3 Appoggia un setaccio su una bacinella vuota e versa la poltiglia di acqua e carta sul setaccio.

4 Elimina bene tutta l’acqua in eccesso strizzando un po’ la poltiglia.

5 Appoggia la poltiglia su uno strofinaccio, poi coprila con un altro strofinaccio e stendila con un mattarello.

6 Togli lo strofinaccio di copertura e fai asciugare bene l’impasto steso. Infine, quando è ben asciutto, staccalo lentamente dallo strofinaccio.

Forse può sembrarti strano, ma anche la carta che usi ogni giorno per scrivere è un ”oggetto tecnologico”. La carta è infatti un oggetto inventato dell’uomo, più precisamente dall’antico popolo dei Cinesi, quasi 2000 anni fa. I Cinesi, che consideravano la scrittura una vera e propria forma d’arte, erano alla ricerca di un materiale più adatto per scrivere rispetto alle tavolette di legno o di osso usate fino ad allora. Fu così che, attraverso un impasto di acqua e corteccia di bambù che veniva steso in fogli sottili ed essiccato, i Cinesi crearono la carta: resistente, leggera, flessibile e con la capacità di assorbire l’inchiostro.

Tecnologia • SCIENZE

SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


50

O.A.: individuare le funzioni di un artefatto.

I mezzi di trasporto sono macchine che l’uomo ha creato per spostare persone e merci da un luogo a un altro. La tecnologia dei mezzi di trasporto è in continuo sviluppo: nell’antichità l’uomo si spostava solo per mezzo di carri trainati dagli animali o di piccole imbarcazioni; via via ha costruito navi sempre più grandi, biciclette, automobili, aeroplani...

Osserva questi mezzi di trasporto e rispondi.

I MEZZI DI TRASPORTO

Trasporta merci o persone? __________________________Hai mai usato questo mezzo di trasporto? __________________________






SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


51

O.A.: esaminare effetti e processi rispetto all’impatto con l’ambiente.

La grande diffusione dei mezzi di trasporto ha certamente migliorato la vita quotidiana delle persone, che possono spostarsi da un luogo all’altro in breve tempo. Allo stesso tempo, però, per funzionare hanno bisogno di benzina o altri carburanti che, bruciando nel motore, emettono fumi dannosi per l’ambiente. È per questo che oggi, grazie alla tecnologia, molti mezzi di trasporto utilizzano carburanti meno inquinanti, per rispettare l’ambiente.

Quale mezzo di trasporto utilizzi per raggiungere la scuola? Svolgi un’indagine insieme�ai�compagni�e�registra�i�dati�nel�grafico,�colorando�un�quadratino� per ogni preferenza. Poi rispondete insieme.

TRASPORTI E INQUINAMENTO

• Secondo voi, per ridurre l’inquinamento è meglio usare i mezzi di trasporto pubblici (autobus, metropolitana...) oppure i mezzi privati (automobili, motorini)? Perché?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Tra i mezzi di trasporto che avete analizzato nell’indagine, qual è il meno inquinante?__________________________________________________________________________

Automobile

Bicicletta

Autobus


SCHEDA

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


52

O.A.: discutere sul funzionamento degli oggetti e degli strumenti tecnologici.

Il computer è l’oggetto tecnologico per eccellenza: ci permette di svolgere tante azioni diverse, come scrivere, disegnare, eseguire calcoli, navigare su Internet, ascoltare musica, guardare film... È formato da uno schermo e una tastiera, su cui vengono digitati i comandi.

Rispondi.

• Quali di questi dispositivi usi più spesso? __________________________________________________________________________• In quali occasioni? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________• Usi il computer soprattutto a casa o a scuola? Per fare che cosa? ________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

I DISPOSITIVI DIGITALI

Il tablet è un piccolo computer, cioè ci permette di svolgere quasi tutte le stesse azioni di un computer, ma ha dimensioni più ridotte. È formato solamente da uno schermo, sul quale possiamo digitare i comandi.

Lo smartphone è un telefono che, oltre a telefonare, può svolgere tante azioni simili al tablet. Nello smartphone i comandi vengono digitati sullo schermo, ma possono anche essere impartiti tramite delle istruzioni vocali.


98

griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettiviScienze

OBIETTIVO SÌ (da 8 a 10)

IN PARTE (da 6 a 7)

NO(da 4 a 5)

Comprendere che cos’è una fonte di calore.

Comprendere come può essere prodotto il calore.

Comprendere che cos’è una fonte di calore.

Saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Conoscere buoni e cattivi conduttori di calore.

Conoscere i termini specifici della disciplina; comprendere la differenza tra calore e temperatura.

Comprendere che l’aria circonda ogni cosa.

Comprendere gli utilizzi dell’aria.

Comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas.

Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda.

Intuire come si formano i venti.

Rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi.

Intuire il concetto di pressione atmosferica.

Intuire gli effetti della pressione atmosferica.

Intuire come si verifica l’effetto serra.

Conoscere gli stati dell’acqua.

Comprendere che l’acqua contiene sali minerali.

Comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda.

Intuire il principio di Archimede.

Conoscere il fenomeno della tensione superficiale.

Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria.

Intuire il fenomeno della capillarità.

Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti.

Osservare le differenze fra terreni.

Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile.

Distinguere terreni permeabili e non permeabili.

Comprendere come si forma una sorgente.

Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia.

99

griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettiviScienze


IN PARTE (da 6 a 7)

NO(da 4 a 5)

Conoscere gli elementi di un ecosistema.

Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema.

Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua.

Conoscere la fotosintesi clorofilliana.

Comprendere che le piante traspirano.

Comprendere che gli animali si adattano al clima.

Comprendere il legame tra ambienti climatici e rischio di estinzione.

Conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori.

Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti.

Rilevare le caratteristiche di un artefatto.

Realizzare oggetti seguendo una metodologia data.

Individuare le funzioni di un artefatto.

Esaminare oggetti e processi rispetto all’impatto con l’ambiente.

Discutere sul funzionamento degli oggetti e degli strumenti tecnologici.

Nome alunno: ____________________________________________________

Classe: __________________________________________________________

Data: ___________________________________________________________

100

© La Spiga Edizioni

COMPITO DI REALTA

100

UN ORTO IN CORTILECon i 100 euro della ”cassa comune” di classe avete deciso di finanziare la realizzazione di un piccolo orto nel cortile della scuola. Progettate lo spazio, comprate le piante e tutto l’occorrente, infine procedete alla semina.Che cosa serve: metro, piantine, materiali e attrezzi per la semina.

6. Adesso siete pronti: acquistate tutto ciò che vi serve e mettetevi a lavoro nell’orto! Buona semina!

Le piante hanno diversi periodi di semina, perciò scegliete piante che possano essere seminate nel periodo che avete scelto.

Alcune piante, una volta cresciute, possono diventare anche molto grandi; scegliete perciò delle piante adatte allo spazio del vostro orto.

Ogni pianta ha bisogno di particolari condizioni di luce: alcune devono stare in piena luce, altre vivono bene all’ombra... Valutate perciò l’esposizione solare del vostro orto per scegliere le piante più adatte a quelle specifiche condizioni.

4. Elencate i materiali e le attrezzature che vi servono per seminare: terriccio, spatolina, innaffiatoio...

5. Fate una lista per l’acquisto di ciò che vi occorre, tenendo presente che avete a disposizione 100 euro della ”cassa comune”. Compilate una tabella come questa.

1. Fate un sopralluogo nel cortile e valutate, insieme all’insegnante, qual è l’area più adatta per realizzare l’orto. Valutate bene tutti gli aspetti: spazio a disposizione, esposizione al Sole, eventuale presenza di altre piante...

2. Misurate con un metro lo spazio individuato e prendete nota delle dimensioni: vi servirà per capire quante piante possono essere seminate.

3. Decidete che tipo di piante volete seminare, valutando insieme all’insegnante alcuni aspetti importanti.

Materiale occorrente Pianta Numero Costo unitario Costo totale

O.A.: collaborare per un obiettivo comune.

griglia degli obiettivi e delle attivitaOrtografia

101

griglia degli obiettivi e delle attivitaCittadinanza


1 Prendere coscienza dei problemi ambientali. Procedura per la realizzazione del compost.

2 Approfondire il concetto di inquinamento. Analisi dell’inquinamento dell’acqua.

3 Approfondire il concetto di inquinamento. Analisi dell’inquinamento dell’aria.

4 Approfondire il concetto di inquinamento. Analisi dell’inquinamento del suolo.

5-6-7 Conoscere comportamenti per la salute e il benessere. Analisi di situazioni e individuazione di ciò che è favorevole o sfavorevole alla nostra salute.

8 Conoscere comportamenti per la salute e il benessere. Approfondimento sulla potabilità dell’acqua.

9 Conoscere le regole di una sana alimentazione. Riflessione sulle proprie abitudini alimentari e scoperta delle regole per un’alimentazione equilibrata.

10 Conoscere comportamenti per la salute e il benessere. Riflessione sull’importanza del movimento.

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________


L’ambiente • CITTADINANZA

1SCHEDA

O.A.: prendere coscienza dei problemi ambientali.

102

102

Una risorsa per l’ambiente è il biodegradabile, cioè quei rifiuti composti da materiale organico che marcisce naturalmente e si trasforma in sostanze nutritive per il terreno e quindi utili in agricoltura: bucce di frutta, avanzi di cibo, erba…Questi rifiuti organici sono uno dei componenti della raccolta differenziata, i cosiddetti “umidi”, e possono essere trasformati in compost, un fertilizzante di origine naturale.

Anche tu puoi trasformare i tuoi rifiuti umidi in compost, seguendo questo procedimento.

Secondo te, quali vantaggi derivano dalla creazione del compost?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

IL BIODEGRADABILE

In un angolo di un giardino deposita i tuoi rifiuti umidi.Inizia a mettere dei rametti e poi sopra gli altri rifiuti, in modo da facilitare il passaggio dell’aria.Aggiungi anche un po’ di terriccio.

Continua a depositarvi i rifiuti biodegradabili: erba, foglie, bucce di frutta, fondi di caffè, cenere del camino, resti di cibo, fiori… Il tuo compost aumenta di dimensione e al suo interno aumenta anche la temperatura per i processi di decomposizione che vi avvengono.

Dopo circa due mesi, rigira il materiale per facilitare la circolazione dell’aria e bagnalo nei periodi caldi per evitare che si asciughi completamente.

Dopo circa otto mesi i rifiuti si sono trasformati in un terriccio scuro, il compost, ottimo fertilizzante naturale per il tuo giardino, per il tuo orto, per i tuoi fiori.

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

103© La Spiga Edizioni


O.A.: approfondire il concetto di inquinamento.

L’INQUINAMENTO DELL’ACQUA

2SCHEDA

Che vivano o meno in acqua, che siano grandi o piccoli, tutti gli esseri viventi sono fatti per la massima parte di acqua. Tutti hanno un assoluto bisogno di acqua per sopravvivere e la sensazione di sete lo ricorda di continuo. Per stare bene è necessario bere mediamente fino a 2 litri d’acqua al giorno.L’acqua, però, è facilmente inquinabile. Per capirlo basta fare questo semplice esperimento, per il quale sono

necessari due bicchieri d’acqua, una zolletta di zucchero e un cucchiaio di sale. Procedi in questo modo: metti nel primo bicchiere lo zucchero e nel secondo il sale e mescola bene tutto con un cucchiaio. Che cosa vedi? Zucchero e sale si sono sciolti nell’acqua, che è diventata dolce in un bicchiere, salata nell’altro.L’esperimento dimostra che l’acqua è un solvente, cioè assorbe con molta facilità le sostanze con cui viene in contatto. Proprio per questo, con la stessa facilità con cui ha assorbito sale e zucchero, l’acqua assorbe molte sostanze inquinanti che non sono visibili a occhio nudo, diventando un pericolo per la salute degli esseri viventi che la utilizzano.

Completa inserendo le parole al posto giusto.

Le cause dell’ ________________________ dell’acqua sono diversee sono dovute al ______________________ scientifico e tecnologico,all’aumento della ____________________ sul pianeta, all’espansione dei centri urbani. L’acqua viene inquinata dagli _________________________ delle abitazioni, dagli scarichi delle ____________________, dalla _________________________ che viene gettata nei corsi d’acqua, dai pesticidi e diserbanti utilizzati in ____________________, dal petrolio scaricato in _______________________ dalle navi cisterna, dai saponi, dai detersivi, dalle vernici, dai medicinali scaduti che, con tanta _______________________, vengono buttati nel water o nel lavandino. Non ci si rende conto che questi comportamenti inquinano l’acqua e provocano danni alla _______________________ dell’uomo e del __________________________ .

superficialità • progresso • scarichi • inquinamento • spazzatura •pianeta • agricoltura • fabbriche • mare • salute • popolazione

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3SCHEDA


L’uomo può ancora fare qualcosa per limitare i danni all’atmosfera e quindi alla sua salute e a quella del pianeta, ma deve rinunciare ad alcune “comodità” e avere comportamenti più ecologici. Quali? Segnali con delle X.

Usare la bicicletta appena è possibile.

Evitare l’uso di bombolette spray.

Tenere i termosifoni al minimo.

Usare l’automobile per brevi spostamenti.

Controllare regolarmente il proprio impianto di riscaldamento.

L’INQUINAMENTO DELL’ARIA

Nell’atmosfera che circonda la Terra è presente uno strato di ozono che è fondamentale per proteggere il pianeta dal calore del Sole e dai raggi solari dannosi. Purtroppo, a causa dell’inquinamento atmosferico, lo strato di ozono si è assottigliato sempre di più sui due Poli, fino a creare dei buchi. Attraverso questi buchi i raggi solari dannosi raggiungono senza filtro la superficie terrestre provocando lo scioglimento dei ghiacciai e l’innalzamento dei mari.

IL BUCO NELL’OZONO

La Terra è circondata da gas, tra cui l’anidride carbonica, che la proteggono, come una serra, dai raggi del Sole. Questi gas trattengono parte del calore del Sole impedendo alla Terra di diventare troppo calda. Questo fenomeno si chiama effetto serra. Nella nostra società i gas liberati nell’aria sono diventati eccessivi e formano uno strato che, mentre lascia passare la luce del Sole, non lascia uscire il calore facendo aumentare l’effetto serra intorno alla Terra. Le conseguenze di tutto questo sono lo scioglimento dei ghiacciai, l’aumento dei terreni desertici e gravi cambiamenti climatici.

L’EFFETTO SERRA

L’aria è fondamentale per la vita di tutti gli esseri viventi, che, attraverso la respirazione, assorbono l’ossigeno per loro indispensabile in quanto permette di trasformare in energia le sostanze presenti nel cibo.Per questo motivo l’aria è un bene prezioso che non dovrebbe essere inquinato. La realtà, purtroppo, ci dice che così non è: le industrie, le automobili, il riscaldamento d’inverno e i condizionatori d’estate immettono nell’atmosfera gas e sostanze altamente nocive per la respirazione degli esseri viventi.Nel passato questo problema non si è mai posto con la gravità attuale, come dimostrano due fenomeni tipici del mondo moderno: l’effetto serra e il buco nell’ozono.

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L’INQUINAMENTO DEL SUOLOSiamo in un prato alla periferia di una città. Un bambino, dopo aver giocato con un palloncino, lo abbandona tra l’erba. Sembra un gesto banale, senza conseguenze, come se ne fanno tanti ogni giorno. Eppure, quel palloncino abbandonato contribuisce a inquinare il suolo.

L’inquinamento del suolo è un’alterazione della composizione del terreno dovuta alle attività umane. L’uomo, infatti, inquina il terreno quando vi abbandona in modo incontrollato rifiuti di diverso tipo: rifiuti non biodegradabili, acque di scarico, fertilizzanti e pesticidi, idrocarburi, metalli pesanti, rifiuti di origine sanitaria.

Questa forma di inquinamento altera l’equilibrio del terreno con queste gravi conseguenze: erosione e smottamento, alterazione della catena alimentare, inquinamento delle falde acquifere sotterranee, alterazioni delle acque potabili.

I rimedi a questi problemi sono difficili, ma non impossibili. Eccone alcuni: • raccolta differenziata dei rifiuti;• riciclaggio dei materiali;• limitazione dell’uso di prodotti chimici in agricoltura;• utilizzo di concimi biologici;• controllo più severo per lo smaltimento dei rifiuti tossici;• controllo dell’inquinamento dell’aria e dell’acqua.

Un altro rimedio per ridurre l’inquinamento del suolo è la lotta biologica. Di che cosa si tratta?

Completa il brano inserendo le parole al posto giusto e lo saprai!

4SCHEDA

agricoltori • animali • suolo • parassiti • prodotti chimici

La lotta biologica è un modo per evitare l’inquinamento del __________: invece di utilizzare ________________ come diserbanti e pesticidi, gli __________________ introducono sulle piante degli ________________ che si nutrono dei _______________.

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5SCHEDA

O.A.: conoscere comportamenti per la salute e il benessere.

I MICROBISul terreno, sulla tavola, sulle persone, sugli oggetti, nell’aria, in strada, in casa, invisibili a occhio nudo, ci sono i microbi. Non tutti sono pericolosi, solo alcuni provocano delle malattie. Altri servono per preparare:

Che cos’è, secondo te, un microbo? Aiutati con il dizionario per scrivere la definizione.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

formaggio gorgonzola

Esistono diversi tipi di microbi, quali:• il batterio, microrganismo unicellulare visibile attraverso

il microscopio ottico;• il virus, organismo a forma e struttura variabile, capace

di crescere e moltiplicarsi, non visibile attraverso il microscopio ottico, bensì attraverso il microscopio elettronico;

• il fungo, organismo pluricellulare di dimensioni variabili e più complesso di batteri e virus.

Come avrai già capito, durante tutto il giorno noi siamo esposti al contatto con i microbi. Scrivi in quali situazioni, secondo te, rischi di essere maggiormente esposto.

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yogurt medicinali

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La salute • CITTADINANZA


Il sistema migliore per difendersi dai microbi è curare l’igiene personale, che riguarda diversi ambiti: il corpo, gli abiti, le mani, i denti, il naso.

L’IGIENE PERSONALE

6SCHEDA

Come ci si deve comportare per un’efficace igiene personale? Completa segnando con una o più X.• Per l’igiene del corpo è opportuno fare la doccia o il bagno:

tutti i giorni. a giorni alterni. dopo un’attività sportiva. ogni tanto.

• Quando si fa il bagno si usa:

sempre il sapone. solamente l’acqua.

• Per l’igiene delle mani è opportuno lavarsi le mani:

prima di ogni pasto. solo quando sono sporche. dopo essere andato in bagno. quando si rientra a casa.

• Per l’igiene delle mani si tagliano le unghie:

regolarmente. una volta ogni tanto.

• Per l’igiene degli abiti è opportuno cambiare i vestiti:

tutti i giorni. a giorni alterni. una volta alla settimana. dopo l’attività sportiva.

• La biancheria intima va cambiata:

tutti i giorni. ogni due o tre giorni. una volta alla settimana.

• Per l’igiene del naso è meglio utilizzare:

i fazzoletti di carta. i fazzoletti di cotone. la manica del grembiule.

• Per l’igiene dei denti è necessario:

lavarli una volta al giorno. lavarli dopo ogni pasto per tre minuti. utilizzare spazzolino, dentifricio e filo interdentale. utilizzare lo spazzolino personale. utilizzare lo spazzolino di un altro.

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7SCHEDA


IL MOVIMENTO È SALUTEOrmai lo sanno proprio tutti: la vita sedentaria, passata per la maggior parte delle ore seduti davanti al computer, davanti al televisore, in classe… è la strada che conduce a molte malattie, all’obesità, alla mancanza di tono muscolare…Il movimento fa bene a tutto il nostro organismo. Circa venti minuti di attività fisica al giorno sono utili perché:• mantengono sani ed efficienti il tessuto osseo

e le articolazioni;• contribuiscono allo sviluppo muscolare;• riducono il grasso corporeo;• mantengono il peso forma;• prevengono le malattie cardio-circolatorie.

Studi recenti hanno dimostrato che chi trascorre più di quattro ore al giorno davanti alla televisione o ai videogiochi ha un peso corporeo più alto rispetto ai coetanei che vedono la TV per meno di due ore. Proprio la sedentarietà eccessiva è una delle cause principali del sovrappeso e dell’obesità.L’attività sportiva è inoltre un momento di educazione e formazione, perché migliora la capacità di adattarsi agli impegni quotidiani, permette di avere una buona stima di sé, di socializzare più facilmente, di controllarsi meglio emotivamente.

Indica con delle X i comportamenti che NON fanno bene alla nostra salute.

Correre all’aria aperta. Rimanere seduti ore sprofondati in una poltrona. Fare una passeggiata in campagna. Camminare ogni giorno di buon passo per mezz’ora. Abbuffarsi di patatine davanti alla televisione. Praticare regolarmente uno sport. Praticare uno sport solo durante le vacanze estive. Stare molto tempo chiusi in casa. Andare a scuola in auto.

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L’IGIENE ALIMENTARE: L’ACQUA SI PUÒ SEMPRE BERE?

L’acqua è un elemento indispensabile per la vita, ma non sempre si può bere. L’acqua dei fiumi, l’acqua piovana, una bottiglia d’acqua lasciata aperta troppo a lungo e anche la neve possono farti ammalare.Questo perché non sempre l’acqua è potabile. Infatti, per rendere l’acqua potabile, cioè priva di microrganismi dannosi alla salute, è necessario che venga purificata negli “impianti di potabilizzazione”, dove viene sottoposta a un processo industriale abbastanza complesso.

L’acqua che esce dal rubinetto di casa tua è sicura, non è dannosa per la tua salute, ma, per gustarla nel modo migliore, devi rispettare alcune regole. Quali? Completa inserendo le parole al posto giusto e lo saprai!

8SCHEDA

Rispondi.

• Che cosa vuol dire il simbolo qui a lato? ________________________________________________• Dove l’hai visto? ________________________________________________

chiusa • bicchiere • frigorifero • scorrere • fredda • microbi • stagnante

• Quando devi bere l’acqua del tuo rubinetto, falla _________________ per qualche istante in modo da eliminare l’acqua ______________________.

• Se riempi una bottiglia con acqua del rubinetto, conservala _____________________ in _____________________________.

• Non lasciare ristagnare l’acqua a lungo per evitare che i ________________________ si sviluppino.

• Lava il __________________ e la bottiglia dopo ogni utilizzo.• Per far bollire gli alimenti usa l’acqua __________________ e non quella calda.


• L’acqua si produce nelle industrie. V F

• L’acqua dei fiumi può essere inquinata. V F

• Si può bere ogni tipo di acqua senza rischi. V F

• Far bollire l’acqua uccide i microbi presenti in essa. V F • L’acqua, purché trasparente, è sempre potabile. V F

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O.A.: conoscere le regole di una sana alimentazione.

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Il pranzo è il momento “alimentare” più importante della nostra giornata che affrontiamo con diverse motivazioni:• rifornire il nostro organismo di quei nutrienti che abbiamo consumato in mattinata;• vivere un momento di stacco dall’attività lavorativa o di studio.Dal punto di vista del fabbisogno energetico, la regola fondamentale del pranzo è che deve contenere, nel giusto equilibrio, carboidrati, proteine e grassi senza mancare delle vitamine e dei sali minerali contenuti in frutta e verdura. Un pranzo equilibrato deve quindi essere composto in questo modo:• pasta o riso o pane;• carne o pesce; • contorno di verdura cruda o cotta;• frutta.È preferibile condire gli alimenti con olio extravergine d’oliva perché più sano.

Registra in questa tabella settimanale gli alimenti che hai consumato a pranzo a casa e/o a scuola e verifica se hanno rispettato i criteri esposti.

CHE COSA C’È PER PRANZO?

Ora scrivi le tue osservazioni.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Carboidrati Proteine Grassi Vitamine

Lunedì

Martedì

Mercoledì

Giovedì

Venerdì

Sabato

Domenica

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10SCHEDA

NOI E IL MOVIMENTO Per fare una vita sana, oltre a una corretta alimentazione, è fondamentale fare molto movimento. Svolgi un’indagine in classe per scoprire che tipo di attività fisica fanno i tuoi compagni. Registra nella tabella, colorando un quadratino per ogni preferenza.

Adesso svolgi un’indagine per scoprire quante ore alla settimana tu e i tuoi compagni svolgete attività fisica.

Rifletti e discuti insieme ai tuoi compagni sui risultati delle due indagini svolte.

Calcio

Pallavolo

Basket

Tennis

Judo

Danza

Nuoto

Atletica

Bicicletta

Passeggiate

___________

___________

___________

___________

Meno di 1 ora a settimana

1 ora a settimana

2 ore a settimana

3 ore a settimana

4 ore a settimana

5 ore a settimana

Più di 5 ore a settimana

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Nome alunno: ____________________________________________________

Classe: __________________________________________________________

Data: ___________________________________________________________

griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettiviCittadinanza


IN PARTE (da 6 a 7)

NO(da 4 a 5)

Prendere coscienza dei problemi ambientali.

Approfondire il concetto di inquinamento.

Conoscere comportamenti per la salute e il benessere.

Conoscere le regole di una sana alimentazione.

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