La materia che non si vede

Facoltà di Medicina e Psicologia Corso di laurea in Scienze della Formazione primaria Cattedra Il linguaggio della chimica Giulia Arbia matricola 1501624

A/A 2017-2018

2

Introduzione

«La chimica è attorno a noi e in noi»1

La chimica non è circoscrivibile a un settore di apprendimento unico in quanto essa è

anzitutto scienza e come tale è impegnata sia su un piano teorico sia ad un livello pratico. Ciò

le impedisce di essere circoscritta ad un ambito del sapere ma la apre, anzi, ad un dialogo

interdisciplinare2 di cui, come delinea Vincenzo Balzani, la Chimica è regista con il suo ruolo

centrale.

1.1. Chimica… scienza non sempre amata

Ho ritenuto importante iniziare questo breve elaborato con una citazione che racchiude

il pensiero emerso in entrambi i libri di testo assegnati.

La chimica è ovunque e non solo ci tocca esternamente, ma è anche dentro di noi. Questa

riflessione mi ha dato l’opportunità di guardarmi attorno con maggiore consapevolezza e di

guardare alla chimica con uno sguardo diverso.

Ciò che ruota attorno alla chimica sembra far paura all’uomo. In un primo momento

perché, seppure sia essa una scienza che ha portato avanti il progresso, che ci cura se così si

può dire, si parla il più delle volte dei rischi e dei danni che da essa possono scaturire. Anche

se personalmente ritengo che essi dipendano dall’uso improprio che l’uomo può fare delle

cose o della scienza, per negligenza, ignoranza o follia (v.Hiroshima e Nagasaki).

Non solo, l’uomo fatica ad avvicinarsi alla chimica, intesa come materia scolastica,

anche da giovane, come emerge dall’esperienza che si fa della chimica in molte scuole

italiane, in particolare secondarie.

Questa è stata anche la mia esperienza. Quando frequentavo la scuola primaria ricordo che

amavo la materia denominata scienze perché la maestra ci portava nel giardino di fronte alla

scuola e parlavamo della natura, osservavamo i cambiamenti di stato, sapevamo trovare

1 V. BALZANI– M. VENTURI, Chimica! Leggere e scrivere il libro della natura, Trieste, Scienza Express, 2017,

12. 2 Cf. G. GROPPO, Interdisciplinarità, in J. M. PRELLEZO – G. MALIZIA – C. NANNI, Dizionario di scienze

dell’educazione. Seconda edizione riveduta e aggiornata, Roma, LAS, 2008, 601-602.

3

risposte noi stessi a partire da ciò che osservavamo… “perché oggi sulle foglie c’è la brina

mentre ieri c’era il ghiaccio?”. Insomma, ci era data la possibilità di osservare e comprendere

il perché delle cose. Andando avanti fino agli anni del liceo linguistico in cui la materia

chimica avrebbe terrorizzato chiunque. Il volume unico era cinque volte più grande dei libri

delle altre materie, la tavola periodica avrebbe dovuto essere uno strumento utile, ma cosa

potevo farci e a cosa mi sarebbe servito saper disegnare un composto in formula se del

composto non avevo compreso il significato? Insomma, man mano che si andava avanti si

perdeva la magia della scoperta e l’interesse per le basi scientifiche è andato diminuendo.

Agli studenti è negata in qualche modo l’opportunità di una conoscenza autentica della

chimica, quando il legame tra uomo e le componenti organiche, e non, e la conoscenza della

terra dovrebbe essere invece più che favorita. Maria Montessori utilizzò il termine tedesco

Erdkinder proprio per evidenziare il forte legame tra la terra (erde) e il bambino (kinder), in

italiano suonerebbe così il bambino affettivamente e intellettualmente legato alla terra3.

1.2. Da allievo a maestro

Oggi sono educatrice in una scuola primaria, mi occupo di favorire l’esperienza

formativa di bambini con disturbi specifici dell’apprendimento o disturbi pervasivi dello

sviluppo.

Durante il mio precedente corso di laurea ho avuto modo di approfondire varie metodologie

pedagogiche importanti per favorire un apprendimento attivo e cooperativo che stimoli

competenze e aumenti l’interesse da parte degli alunni4, facendoli sentire protagonisti del

proprio percorso di apprendimento.

Nella scuola primaria i bambini vivono l’avvicinamento alla materia di scienze con

entusiasmo soprattutto quando vengono proposti esperimenti da poter fare insieme o di cui

farsi loro stessi promotori.

Ho trovato molto utili le schede proposte in Metodi e strumenti per l’insegnamento e

l’apprendimento della chimica ed ho scelto di dedicare questo elaborato alla Scheda numero

10 intitolata La bottiglia è piena o vuota?

3 Cf. M. MONTESSORI, Dall’infanzia all’adolescenza. Introduzione, revisione e note di Clara Tornar. Traduzione

di Monica Salassa, Milano, FrancoAngeli, 2009, 103. 4 Cf. M. COMOGLIO – M. A. CARDOSO, Insegnare e apprendere in gruppo. Il cooperative learning, Roma, LAS,

2000.

4

Ho scelto questo esperimento perché mi ha dato la possibilità di stimolare la creatività dei

bambini, e la mia, anche con altri esperimenti di cui inserisco alcune foto più avanti.

In questo periodo in una classe quarta primaria stiamo affrontando, con la maestra di

scienze la materia aeriforme. Dopo aver mostrato ai bambini gli esperimenti della scheda ho

proposto alla maestra di assegnare a ciascuno di loro, per la volta successiva, la presa in

carico di un esperimento da mostrare alla classe, secondo la metodologia pedagogica della

classe capovolta5.

I bambini si sono divertiti a giocare al piccolo scienziato e tutti hanno seguito con piacere la

dimostrazione dei compagni/maestri.

Introdurre la chimica con attività sperimentali per l’apprendimento è sempre una strategia

vincente, se queste strategie vengono ragionate a priori6.

La chimica è dappertutto e questo è un fattore da non lasciare inesplorato quando ci si

trova a scuola, perché per i bambini è importante conoscere il mondo a partire da loro stessi,

scoprendo i propri sensi e la percezione di ciò che si è, da un punto di vista costitutivo, prima

ancora di ciò che si fa. Mi sorprende guardare la meraviglia sul volto dei bambini quando si

accorgono che qualcosa all’occhio umano non torna. Comprendere che l’aria occupa uno

spazio, ha un peso, è comprimibile, elastica, si espande ed esercita pressione, seppure essa sia

invisibile e inodore, accende nei bambini un entusiasmo nuovo nei riguardi della conoscenza.

2.1. La bottiglia è piena o vuota?

L’aria è materia aeriforme, essa ha un volume e possiede una massa. In particolare

l’aria, che ci circonda e che è dentro di noi, è una miscela uniforme di gas, tra cui azoto e

ossigeno e altri gas in minore quantità.

Ritengo opportuno introdurre l’argomento dell’aria ai bambini nella classe quarta della

scuola primaria, perché come mi è dato vedere dal mio lavoro, i bambini a quest’età sono in

grado di seguire un ragionamento logico, che preveda però anche un certo grado di astrazione.

Ogni bambino chiaramente ha le proprie difficoltà, ma in linea generale in questa età «è

5 Cf. M. MAGLIONI - .F. BISCARO, La classe capovolta. Innovare la didattica con la flipped classroom.

Prefazione di T. De Mauro, Trento, Erickson, 2014. 6 L. CIPOLLA, I quaderni della didattica. Metodi e strumenti per l’insegnamento e l’apprendimento della

chimica, Napoli, EdiSES, 2015, 25.

5

contrassegnato dal passaggio da un piano sensoriale e concreto al piano dell’astrazione e

dell’intellettualizzazione(…)il fanciullo è ora in grado di aggiungere la capacità di lavorare

partendo dall’osservazione dell’ambiente che lo circonda, la capacità di porsi e di porre

domande, di cercare risposte, di formulare ipotesi e di verificarle: egli non si accontenta più di

recepire i fatti: cerca di conoscerne le cause»7.

In terza elementare si distinguono la materia naturale e quella artificiale, in quarta si inizia a

parlare di come la materia può essere. A questo punto i bambini sono interessati a conoscere

anche le caratteristiche di ciò che vedono e non vedono, non limitandosi solo al senso del

tatto. Hanno bisogno di soddisfare la curiosità che li porta a domandarsi perché è interessante

parlare di cose “naturali”.

Le fotografie che seguono sono gli esperimenti che ho svolto personalmente seguendo la

scheda 10 a pagina 176.

Materiali:

una bacinella piena d’acqua per ¾

due bottigliette da ½ litro con tappo

7 M. MONTESSORI, Dall’infanzia all’adolescenza. Introduzione, revisione e note di Clara Tornar. Traduzione di

Monica Salassa, Milano, FrancoAngeli, 2009, 11.

6

Ad una delle due bottigliette fare un forellino a circa due centimetri dal fondo.

Esperimento 1

- Capovolgere la bottiglia non forata in posizione verticale senza tappo all’interno della

bacinella d’acqua.

- Poi inclinare la bottiglietta.

Osservare cosa succede quando si inclina la bottiglia in modo che l’aria possa uscire.

Osservazione: Non accade nulla.

7

- Ripetere il procedimento con la bottiglietta forata

Osservazione: Inclinando la bottiglietta forata all’interno della bacinella si creano tante

bollicine, l’aria esce dal foro e la bottiglietta si riempie d’acqua (v. la terza foto).

Significato esperimento e spiegazione adatta ai bambini di quarta elementare: L’aria è

materia, occupa uno spazio per cui senza via di uscita (il foro) l’aria resta all’interno della

bottiglietta non permettendo all’acqua di entrare, perché lo spazio è già pieno. Se invece vi è

una via d’uscita, l’aria tenderà ad uscire e l’acqua ad occupare lo spazio.

Vedete bambini, l’aria tra le sue proprietà ha quella di occupare uno spazio.

Dove c’è l’aria non può entrare nulla finché l’aria non esce lasciando spazio: tenendo piegata

la bottiglia con il foro si permette all’acqua di spingere fuori l’aria che, essendo leggera, viene

a galla formando tante bollicine.

Esperimento 2

Prendere la bottiglietta forata e riempirla con l’acqua.

8

Osservazione: l’acqua esce dal forellino, l’aria continua ad entrare occupando lo spazio.

Se chiudiamo la bottiglietta piena d’acqua con il tappo, seppur forata, l’acqua smette di uscire

perché non entra l’aria che eserciterebbe pressione su di essa.

Esperimento 3

Nell’esperimento precedente abbiamo visto che chiudendo una bottiglietta forata piena

d’acqua con il tappo, l’acqua non usciva. Ora vediamo cosa succede se chiudiamo la

bottiglietta con un palloncino gonfio.

9

L’acqua esce dal forellino, il palloncino si sgonfia lentamente, l’aria passa dal palloncino alla

bottiglietta, occupa lo spazio spingendo fuori l’acqua.

Il palloncino si sgonfia ma l’aria c’è sempre, è dentro la bottiglietta.

Significato esperimenti e spiegazione adatta ai bambini di quarta elementare:

L’aria esercita pressione sull’acqua all’interno della bottiglietta.

L’aria infatti ha un peso e con il suo peso esercita pressione (pressione atmosferica)

occupando in questo modo lo spazio.

2.2. La classe capovolta

Di seguito alcune foto degli esperimenti che abbiamo svolto in classe assieme ai bambini di

quarta per studiare insieme le proprietà dell’aria, attraverso la metodologia della classe

capovolta.

10

- Dimostrare che l’aria calda che esce dal termosifone è più leggera dell’aria fredda e si

muove salendo verso l’alto procurando in tal modo il moto della spirale.

- Attraverso l’uso di una siringa priva di ago il bambino ha potuto sperimentare che

l’aria esercita una pressione oltre ad occupare uno spazio. Tirando e rilasciando lo

stantuffo ha dimostrato che l’aria è comprimibile, ha potuto spingere lo stantuffo

chiudendo con il dito il foro della siringa, ma anche elastica, rilasciando lo stantuffo

l’aria compressa torna ad occupare lo spazio iniziale.

11

- Inserendo un tappo di bottiglia dentro una bacinella piana d’acqua si osserva che esso

galleggia, se poniamo sopra un bicchiere l’aria occuperà spazio spingendo il tappo sul

fondo del recipiente.

- Qui il bambino ha gonfiato due palloncini per osservare gli effetti dell’aria calda che

esce dal termosifone. I palloncini a contatto con il termosifone acceso si sono gonfiati

sempre di più questo perché l’aria scaldandosi si dilata occupando uno spazio

maggiore di quello occupato da aria fredda.

12

I bambini hanno portato una candela, un recipiente, un accendino e dell’acqua.

- La candela viene fissata sul coperchio con della cera, viene accesa e poi coperta con il

recipiente capovolto.

- La fiamma poco dopo si spegne.

- I bambini hanno compreso che una proprietà legata all’aria è la combustione. La

candela si spegne quando ha consumato l’ossigeno presente all’interno del recipiente.

- Questo esperimento è già più complesso perché implica la conoscenza dei vari gas

contenuti nell’aria.

Sarebbe interessante, magari il prossimo anno, riproporre l’esperimento con due

contenitori, uno con l’aggiunta di una piantina all’interno e far notare ai bambini quale

delle due candele si spegnerà dopo e perché. Il bello della chimica è lasciare spazio

sempre a qualcosa di nuovo da conoscere e sperimentare.

13

Conclusione

Credo che per una buona didattica ci sia bisogno di favorire un sapere nuovo che

stimoli le competenze e non si limiti a trasmettere nozioni.

La pedagogia e la chimica in tal senso si muovono allo stesso modo, hanno implicitamente

una componente artistica, se così si può dire che attua un processo che necessità di intuizione,

creatività, espressività8. E poi una componente tecnica scientifica definita da regole,

procedure, dovute a constatazioni di natura scientifica. Entrambe queste scienze, la pedagogia

e la chimica attuano un processo che comprende ciò che Aristotele definirebbe theoresis,

praxis e poiesis (conoscere, agire e fare nel concreto).

Bisognerebbe coniugare pedagogia e chimica per attuare un insegnamento che diventi

davvero educativo e aiuta l’educando a crescere nella conoscenza e a desiderare di saperne

sempre di più.

8 Cf. M. PELLEREY – D. GRZĄDZIEL, Educare. Per una pedagogia intesa come scienza pratico-progettuale.

Seconda edizione, Roma, LAS, 2011, 23.

14

Bibliografia

BALZANI V.– M. VENTURI, Chimica! Leggere e scrivere il libro della natura, Trieste, Scienza

Express, 2017.

CIPOLLA L., I quaderni della didattica. Metodi e strumenti per l’insegnamento e

l’apprendimento della chimica, Napoli, EdiSES, 2015.

COMOGLIO M. – M. A. CARDOSO, Insegnare e apprendere in gruppo. Il cooperative learning,

Roma, LAS, 2000.

MAGLIONI M. - .F. BISCARO, La classe capovolta. Innovare la didattica con la flipped

classroom. Prefazione di T. De Mauro, Trento, Erickson, 2014.

MONTESSORI M., Dall’infanzia all’adolescenza. Introduzione, revisione e note di Clara

Tornar. Traduzione di Monica Salassa, Milano, FrancoAngeli, 2009.

PELLEREY M. – D. GRZĄDZIEL, Educare. Per una pedagogia intesa come scienza pratico-

progettuale. Seconda edizione, Roma, LAS, 2011.

PRELLEZO J.M. – G. MALIZIA – C. NANNI, Dizionario di scienze dell’educazione. Seconda

edizione riveduta e aggiornata, Roma, LAS, 2008.

15

Indice Introduzione ................................................................................................................................ 2

1.1. Chimica… scienza non sempre amata ............................................................................. 2

1.2. Da allievo a maestro ........................................................................................................ 3

2.1. La bottiglia è piena o vuota?................................................................................................ 4

2.2. La classe capovolta .............................................................................................................. 9

Conclusione .............................................................................................................................. 13

Bibliografia ............................................................................................................................... 14