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SALVIAMO IL PIANETA

SCUOLA PRIMARIA CLASSI 4a, 5a, | lezione 4

L’ARIA CHE RESPIRIAMO, LE ENERGIE PULITE

E IL RISPARMIO ENERGETICOIl clima, l’inquinamento e le energie rinnovabili: problemi e soluzioni per l’aria che ci fa vivere!

GUIDA PER IL DOCENTE

SALVIAMO IL PIANETASALVIAMO IL PIANETA

scuola primaria classi 4a, 5a lezione 4

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L’ARIA CHE RESPIRIAMO, LE ENERGIE PULITE E IL RISPARMIO ENERGETICO

COMPETENZE CHIAVE EUROPEE

La competenza in campo scientifico si riferiscono alle capacità e alla disponibilità a usare l’insieme delle conoscenze e delle metodologie possedute per spiegare il mondo che ci circonda sapendo identificare le problematiche e traendo le conclusioni che siano basate su fatti comprovati.

Il senso di iniziativa e l’imprenditorialità dotano le persone degli strumenti per partecipare appieno alla vita civile grazie alla conoscenza dei concetti e delle strutture sociopolitiche e all’impegno a una partecipazione attiva e democratica.

TRAGUARDI PER LO SVILUPPO DELLE COMPETENZE

Esplora i fenomeni con un approccio scientifico: con l’aiuto dell’insegnante, dei compagni, in modo autono-mo, osserva e descrive lo svolgersi dei fatti, formula domande, anche sulla base di ipotesi personali, propone e realizza semplici esperimenti.Trova da varie fonti (libri, internet, discorsi degli adulti, ecc.) informazioni e spiegazioni sui problemi che lo interessano.È a conoscenza di alcuni processi di trasformazione di risorse e di consumo di energia e del relativo impatto ambientale.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

SCIENZE TECNOLOGIAOggetti, materiali e trasformazioni Prevedere e immaginare

Cominciare a riconoscere regolarità nei fenomeni e a costruire in modo elementare il concetto di energia.

Prevedere le conseguenze di decisioni o comporta-menti personali o relative alla propria classe.

L’uomo, i viventi e l’ambiente

Proseguire l’osservazione e l’interpretazione del-le trasformazioni ambientali, ivi comprese quelle globali, in particolare quelle conseguenti all’azione modificatrice dell’uomo.

GUIDA PER IL DOCENTE



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DESCRIZIONE DELL’ATTIVITÀ

INCIPIT – CHE COS’E’ L’ENERGIA? (Slide 1 - 2) Ripensa a tutte le azioni che hai fatto questa mattina…è suonata la sveglia, hai acceso la luce, ti sei alzato e hai trovato la casa a una temperatura piacevole, hai fatto colazione, ti sei lavato con l’acqua calda, hai indossato vestiti puliti e stirati, hai preso un mezzo di trasporto per venire a scuola…

Per svolgere ognuna di queste azioni hai utilizzato energia! Prova a elencare in che modo.

Ai bambini viene chiesto di ragionare sui vari tipi di energia che hanno utilizzato: l’energia elettrica per la luce e gli elettrodomesti-ci (per far funzionare la sveglia, per accendere la luce, per prepara-re la colazione, per lavare e stirare i vestiti…), l’energia muscolare per alzarsi dal letto, l’energia data dal combustibile che fa muovere la macchina, ecc.I bambini disegnano immagini che secondo loro rappresentano l’e-nergia. Partendo dai disegni dei bambini, l’insegnante introduce i diversi tipi di energia, aggiungendo quelli che non dovessero esse-re emersi dai lavori degli alunni.

Energia cinetica:

Energia termica:

Energia potenziale:

Energia elettrica:

Energia chimica:

Energia nucleare:

è l’energia del movimento, tutti i corpi che si muovono la possiedono.

è l’energia dovuta al calore, ad esempio, un fuoco che brucia o il termosifone acceso producono energia termica.

è l’energia che dipende dalla posizione di un corpo: un corpo posto a una determinata altezza avrà un’energia potenziale maggiore di un corpo posto più in basso.

è l’energia posseduta dalle cariche elettriche, è quella che utilizziamo ogni volta che attacchiamo la spina alla corrente.

è l’energia immagazzinata nelle molecole, si libera (o si consuma) nelle reazioni, ad esempio è l’energia che prendiamo dal cibo.

è l’energia immagazzinata nei nuclei degli atomi.

Gli scienziati definiscono l’energia come la capacità di un corpo di compiere un lavoro, l’energia è una forza che provoca un movimento.

Prova a muovere il libro sul tuo banco: se applichi una forza sul libro spingendolo, provochi uno spostamento, il libro si muove e cambia posizione. Per fare questo, hai usato energia!



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Un’altra caratteristica molto importante da sapere sull’energia è che si conserva sempre, cambia forma, ma non sparisce. Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.

Prova a sfregare velocemente le mani, noterai dopo un po’ che si riscaldano: l’energia delle mani in movimen-to si è trasformata in un’altra forma, il calore, ma non è scomparsa.

STEP 1 – DA DOVE VIENE L’ENERGIA? (Slide 3 - 4) L’energia che usiamo ogni giorno proviene essenzialmente da due grandi categorie:

le fonti rinnovabili: sono fonti che non si esauriscono, ma si rigenerano continuamente. Sono definite energie pulite, perché quando vengono utilizzate non inquinano l’ambiente.

Il sole L’acqua Il vento Il calore interno della Terra Le biomasse

È la fonte energetica naturale per eccellenza: senza il sole la vita sulla terra non sarebbe possibile. Le piante lo utilizzano per la fotosintesi clorofilliana, l’uomo può catturarla grazie ai pannelli fotovoltaici e usarla per produrre energia elettrica.

Le centrali idroelettriche sfruttano un dislivello per far cadere l’acqua da grandi altezze e trasformare l’energia potenziale in energia elettrica.

La forza del vento è stata utilizzata da sempre dall’uomo, ad esempio con i mulini a vento, oggi si può sfruttare grazie alle pale eoliche che trasformano l’energia del vento, detta eolica, in energia elettrica.

All’interno della Terra, grazie alla presenza di grandi accumuli di magma, si raggiungono alte temperature. L’acqua sotterranea che viene a contatto con alte temperature si riscalda e può raggiungere la superficie terrestre sotto forma di vapore. È l’energia geotermica, che può essere sfruttata per le attività dell’uomo.

Rappresentano tutto ciò che proviene da animali e piante: scarti di aziende agricole e allevamenti, ma anche i rifiuti organici.

Attenzione! Gli impianti che producono le energie alternative devono essere realizzati con alcune accortezze: le centrali idroelettriche devono rispettare l’ambiente fluviale o lacustre in cui vengono costruite, non biso-gna prendere tutta l’acqua dal fiume per l’impianto idroelettrico, altrimenti gli animali e le piante non potran-no più vivere; le pale eoliche possono essere costruite di dimensioni più piccole, sufficienti per alimentare un’abitazione, in modo da limitare l’impatto che possono avere sugli uccelli e su altra fauna.

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le fonti non rinnovabili: si formano e si rigenerano in milio-ni di anni, sono per questo definite esauribili, non saranno per sempre a disposizione e quando vengono utilizzate, inquinano l’ambiente.

Combustibili fossili Energia nucleare

Sono il carbone, il petrolio, il metano… Sono utilizzati soprattutto come carburanti per far funzionare automobili, navi, aerei… Sono molto inquinanti.

È prodotta dalle reazioni nucleari. Per ottenerla bisogna costruire complesse centrali nucleari che producono scorie radioattive molto pericolose e molto difficili da smaltire.

STEP 2 – L’UOMO E LE FONTI ENERGETICHE (Slide 5) Prima del 1900, le attività venivano svolte utilizzando energie provenienti dalla natura: gli animali per arare i campi e per spo-starsi, il vento e l’acqua per far funzionare i mulini, ecc. Con la rivoluzione industriale (avviata già dalla seconda metta del Sette-cento ma in particolare a partire dai primi del Novecento), l’uso delle fonti fossili non rinnovabili come il carbone e il petrolio è stato il più praticato, per molto tempo la combustione dei fossili è stato l’unico modo utilizzato per produrre energia, mentre le al-tre fonti non sono state più prese in considerazione, né studiate.

Inoltre, con la crescente industrializzazione, le azioni umane sono sempre più dipendenti dall’energia… ab-biamo bisogno di una presa di corrente per fare quasi tutto! Il consumo delle fonti fossili è sempre in crescita.

È possibile proporre anche il grafico qui riportato.

Osserva il grafico.Quali sono le fonti energetiche più utilizzate al mondo? E quelle meno sfruttate?

Secondo i dati di un’importante Agenzia Interna-zionale, l’IEA (https://www.iea.org/), i consumi energetici sono aumentati nell’ultimo secolo di cir-ca 14 volte e nel futuro la tendenza è quella che continueranno a crescere.

Abbiamo un problema ambientale! Prova a spiega-re il perché…

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(grafico rielaborato partendo dai dati del IEA Key World Energy Statistics 2017)



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La combustione dei fossili è responsabile della produzione di una sostanza, l’anidride carbonica (formula chimica CO2), una molecola che si accumula in atmosfera e modifica la sua composizione e di conseguenza le caratteristiche dei fenomeni che lì si svolgono.

STEP 3 – IL PIANETA HA LA FEBBRE! (Slide 6)L’attività prende avvio con l’osservazione di un video dal sito della Nasa: https://climate.nasa.gov/vital-signs/global-temperature/

Il video mostra la variazione della temperatura terrestre dal 1884 al 2017 (in alternativa al video si possono mostrare le due immagini, iniziale: temperatura nel 1884 e finale: temperatura nel 2017).

Osservate con attenzione il video/le immagini. Che cosa nota-te? I colori cambiano, nelle prime immagini predomina il blu, nelle ultime predominano il giallo e l’arancione. Che cosa significa?

Il blu rappresenta le temperature più basse, mentre in giallo e arancione si possono notare le temperature più alte.

È immediato notare come la temperatura dell’atmosfera del nostro Pianeta sia aumentata. Questo feno-meno è chiamato riscaldamento globale (Global Warming).

Quanto visto tramite il video o le immagini, può essere riportato anche su un grafico (sempre presente sul già citato sito della Nasa).

Provate a osservare il grafico. La linea rappre-senta la temperatura media della superficie terrestre, sotto sono indicati gli anni. La tem-peratura cosa fa? Aumenta o diminuisce?

Ai bambini viene fatto notare che ci sono mol-te oscillazioni di temperatura, lo studio dei cambiamenti climatici è materia complessa, ma che a partire dal 1900, pur con qualche variazione, la temperatura è nel complesso aumentata.

Il 1900 coincide con una significativa accelerazione della rivoluzione industriale: da allora l’uomo ha immes-so in atmosfera una notevole quantità di gas prodotti dall’utilizzo delle fonti energetiche fossili e così ha modificato la composizione dell’atmosfera e di conseguenza, la temperatura di tutta la superficie terrestre.

Approfondimenti per l’insegnante: https://climate.nasa.gov/http://www.ipcc.ch/



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STEP 4 – L’EFFETTO SERRA ? (Slide 7)In atmosfera sono presenti diversi gas che hanno lo stesso ef-fetto di una serra e riscaldano la stessa atmosfera (per questo sono chiamati gas serra). Se non ci fossero, la temperatura ter-restre sarebbe sotto lo zero e la vita avrebbe serie difficoltà a manifestarsi così come la conosciamo oggi.

Allora qual è il problema? Ricorda il grafico della temperatura del-la superficie terrestre e l’aumento che si è registrato dal 1900…

I gas serra vengono prodotti dalle attività umane in modo eccessivo e aumentano le conseguenze del na-turale effetto serra, provocando il problema ambientale del riscaldamento globale.

UN ESPERIMENTO SULL’EFFETTO SERRAIl fenomeno dell’effetto serra può essere meglio compreso con un semplice esperimento Occorrente: 2 termometri da esterno, una pirofila di vetro (si possono usare anche un barattolo grande o un copri-vivande in plastica, come quelli utilizzati per trasportare le torte).Svolgimento: assicurarsi che i due termometri abbiano la stessa temperatura. Collocare uno dei due termometri al di sotto della pirofila di vetro. Posizionare il tutto, anche il secondo termometro, in un posto assolato (in alter-nativa, i due termometri e la pirofila possono essere collocati sotto una lampada che simuli il sole). Aspettare un quarto d’ora e osservare la temperatura sui due termometri.Che cosa noti? Quale termometro registra la temperatura più alta e perché?I bambini, divisi in piccoli gruppi, provano a dare una spiegazione del fenomeno.La pirofila simula l’effetto di una serra, il vetro intrappola i raggi del sole riflessi dalla superficie terrestre provocan-do un riscaldamento (per questo la temperatura registrata dal termometro sotto la pirofila è più alta).

Ma chi immette in atmosfera tutti questi gas serra e perché?Le scoperte fatte dalla scienza negli ultimi 150 anni hanno permesso un notevole progresso ma per quasi tutte le attività umane, almeno nel mondo occidentale, oggi serve molta energia. Per far funzionare auto, aerei, riscaldamento, computer, macchinari, ecc. bisogna bruciare combustibili che ancora oggi, come abbia-mo visto, per la maggior parte derivano dai fossili, e cioè da carbone, petrolio, e gas naturale. Questi processi immettono in atmosfera molti gas serra e in particolare anidride carbonica (CO2).

STEP 5 – QUALI CONSEGUENZE (Slide 8)Le conseguenze del cambiamento climatico sono diverse, inter-connesse e spesso molto complesse da presentare. Per introdurle ai bambini, almeno a grandi linee, vengono pre-sentate attraverso immagini presenti sia nelle slides sia nella videolezione:

l’innalzamento del livello dei mari il ritiro dei ghiacciai siccità e desertificazione eventi climatici estremi (come piogge torrenziali e tempeste) danni alla salute dell’uomo (dall’aumento delle allergie a malattie dell’apparato respiratorio) migrazioni di massa delle popolazioni umane in cerca di acqua e cibo



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I bambini, nel caso l’argomento voglia essere approfondito e si abbia più tempo a disposizione, possono es-sere divisi in gruppi, a ogni gruppo può essere assegnata una delle conseguenze citate e il gruppo può, con ricerche e disegni, approfondire la tematica ed esporla alla classe.

Approfondimenti per l’insegnante: • https://www.wwf.it/il_pianeta/cambiamenti_climatici/

STEP 5 – QUALI SOLUZIONI (Slide 9)Come abbiamo visto, ognuna delle nostre azioni può causare la produzione di gas serra, ma per fortuna c’è ancora qualche possibilità di salvezza per la nostra atmosfera!Si possono trovare alternative “green” cioè più rispettose dell’ambiente: usare le energie alternative, ad esempio vento e sole, al posto del petrolio e del carbone, attuare piccoli compor-tamenti di risparmio energetico, usare la macchina il meno pos-sibile e muoversi a piedi e in bici… che fa bene pure alla salute.Scopri i consigli per risparmiare energia dal sito: https://www.wwf.it/il_pianeta/clima_ed_energia/efficienza_energetica__risparmio/Se non ci fosse la possibilità di usare internet, le informazioni prese dal sito possono essere stampate e distri-buite ai bambini in una scheda.I bambini vengono divisi in piccoli gruppi, a ogni gruppo viene assegnato uno dei consigli per risparmiare energia. Il gruppo raccoglie informazioni circa il vantaggio di attuare il consiglio e inventa uno spot o una vignetta per promuovere la buona pratica di risparmio. Tutte le vignette possono essere raccolte in un cartel-lone “Il pannello delle buone pratiche”.Approfondimenti per l’insegnante:

• http://www.oradellaterra.org/ora-della-terra-wwf/

COMPITO DI REALTÀ: ORA TOCCA A TE!

Organizza un’indagine tra i tuoi compagni circa il mezzo di trasporto usato per andare a scuola. Ricorda che la produzione di anidride carbonica varia proprio a seconda del mezzo di trasporto. Prova a capire se qualcuno in classe potrebbe usare la bicicletta o andare a piedi invece di farsi trasportare in macchina, o se è possibile condividere un passaggio in auto tra compagni che abitano vicini.

METODO USATO:

Rilevazione e riflessione sul vissuto Utilizzo di immagini, video, mappe e piccoli esperimenti per produrre conoscenza, attivare processi di ap-prendimento, costruire conoscenza

Uso di tabelle, schemi e mappe concettuali per organizzare e riassumere le informazioni

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