LA LUCE

INTRODUZIONE

“Se ascolto dimentico, se vedo ricordo, se faccio capisco.”

Con questo progetto ci proponiamo di sviluppare negli allievi la curiosità, l’interesse e la meraviglia per tutto ciò che li circonda;

vorremmo motivarli ad apprendere in modo stimolante, coinvolgente e divertente: l’allievo non subisce più l’azione in modo passivo ma

diventa il vero protagonista, l’attore principale.I bambini si abituano a dialogare, a confrontarsi con le idee degli altrie a rispettarle anche nel caso in cui queste differiscono dalle proprie.L’osservazione dei fatti e lo spirito di ricerca dovrebbero caratterizzare

anche un efficace insegnamento delle scienze e dovrebbero essere attuati attraverso un coinvolgimento diretto degli alunni,

incoraggiandoli a porre domande sui fenomeni e le cose, a progettare esperimenti/esplorazioni seguendo ipotesi di lavoro e a costruire i loro

modelli interpretativi.

DESTINATARI: Allievi della classe quarta

Scuola primaria

DISCIPLINE COINVOLTE: • Scienze

• Arte e immagine

TEMPI DI SVOLGIMENTO:10 ore

SPAZI NECESSARI:• Aula• Laboratorio di scienze

MATERIALI:di uso comune e di facile reperibilità, adatti alle esperienze didattiche proposte.

PREREQUISITI

Differenza fra naturale e artificiale

Concetto di linea retta

Concetto di energia

Concetto di direzione

TRAGUARDI PER LO SVILUPPO DELLE COMPETENZE

L’alunno sviluppa atteggiamenti di curiosità e modi di guardare il mondo, che lo stimolano a cercare spiegazioni di quello che vede succedere.

Esplora i fenomeni con un approccio scientifico: osserva e descrive lo svolgersi dei fatti, formula domande, anche sulla base di ipotesi personali, propone e realizza semplici esperimenti.

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Conoscere la differenza tra corpo luminoso e corpo illuminato.

Saper riconoscere la differenza tra fonti di luce naturali e artificiali.

Saper riconoscere corpi opachi, traslucidi, trasparenti.

Conoscere gli effetti dell’interazione fra sorgenti luminose e i diversi corpi illuminati.

Conoscere come si propaga la luce.

Conoscere lo spettro solare.

METODOLOGIA DI LAVOROLa metodologia utilizzata è quella della didattica laboratoriale: l’insegnante crea situazioni significative, in modo da incuriosire ed interessare gli allievi, poi chiede a questi ultimi di osservare e descrivere ciò che sta accadendo, aprendo una discussione ed un confronto di idee tra vari protagonisti della lezione.Ogni studente a quel punto creerà un modello personale, frutto delle proprie osservazioni e della discussione collettiva.

Il confronto tenderà ad arricchire, modificare, migliorare, rettificare i vari modelli proposti in modo da ottenere una pluralità di punti di vista che insieme possano descrivere le varie sfaccettature del fenomeno osservato.

Importantissimo in questo contesto sarà il ruolo dell’insegnante che dovrà saper coordinare gli interventi degli allievi, senza però ergersi a protagonista della lezione:

una presenza quasi invisibile, capace di registrare gli interventi, i dialoghi, le domande, le ipotesi, le congetture, le osservazioni e le obiezioni dei suoi studenti ponendo qua e là degli interrogativi che indirizzano la discussione onde evitare una naturale dispersione delle idee.

GLI “INGREDIENTI” DELLA VISIONE

Al fine di indagare le conoscenze pregresse degli alunni, introduciamo l’argomento rivolgendo ai bambini alcune domande stimolo:

Perché

vediamo?

Cos’è la luce? E il buio?

Lasciamo che i bambini espongano liberamente le loro idee senza intervenire.

COSA C’E’ NELLA SCATOLA?

ESECUZIONEA turno, ciascun bambino guarda all’interno della scatola che ha un piccolo buco al centro di una delle facce laterali piccole.Sulla faccia che sta di fronte al buco è stato attaccato un oggetto.Quando tutti hanno guardato confrontiamo le osservazioni.“Non contiene nulla”, “Non c’è niente dentro”, “Non ho visto niente”

ATTIVITA’

MATERIALI: scatola con coperchio, torcia, oggetti vari che si possono introdurre nella scatola.

Ripetiamo l’esperienza e, senza che i bambini se ne accorgano, mettiamo una torcia accesa nella scatola. I bambini riusciranno a vedere l’oggetto. Cosa è successo?I nostri occhi non sono cambiati, eppure prima non avevamo visto l’oggetto!

CONCLUSIONI:Scopriamo così che gli occhi non bastano per vedere, ma

PER VEDERE E’ ANCHE NECESSARIA UNA

SORGENTE DI LUCE!

Perché vediamo gli oggetti?

Noi vediamo gli oggetti perché essi riflettono la luce emessa dai corpi luminosi che giunge ai nostri occhi.

La LUCE è una forma di energia radiante trasmessa dai corpi luminosi. Essi emettono luce propria e prendono il nome di sorgenti luminose. Queste ultime possono essere naturali, come il Sole e le stelle, oppure artificiali, come la lampadina. Gli esseri viventi e gran parte degli oggetti che vediamo intorno a noi sono corpi illuminati, poiché non possiedono luce propria, ma riflettono quella emessa dai corpi luminosi: infatti diventano visibili solo quando essa colpisce la loro superficie.

Discutiamo insieme ai bambini, individuiamo varie sorgenti di luce e proviamo a classificarle. Consegniamo ad ogni bambino dei cartoncini su cui sono illustrati oggetti ed invitiamoli, uno alla volta, a collocarli nel posto giusto di una tabella rappresentata alla lavagna, chiedendo di motivare il perché della loro decisione.

CORPI LUMINOSI (SORGENTI DI LUCE) CORPI ILLUMINATI

NATURALI ARTIFICIALI

I CORPI E LA LUCECome reagiscono oggetti diversi quando vengono illuminati da una sorgente di luce?Lasciamo i bambini liberi di sperimentare gli effetti che la luce ha sui corpi. Abbiamo utilizzato oggetti di materiali diverso, in un ambiente oscurato, abbiamo puntato una torcia accesa su di essi, ad uno a uno, verificando che possono essere: TRASPARENTI, TRASLUCIDI, OPACHI.

I corpi illuminati possono essere:opachi, quando non si lasciano attraversare dalla luce e formano ombre, come una mano;trasparenti, quando si lasciano attraversare dalla luce, come l’aria o l’acqua;traslucidi, quando lasciano passare solo una parte della luce che ricevono, come le tende o la carta sottile.

Quando la luce colpisce un corpo opaco o traslucido in parte viene assorbita dal corpo, in parte torna indietro e raggiunge i nostri occhi permettendoci così di vedere il corpo stesso.

Se la luce non riesce ad attraversare un oggetto si forma una zona di buio, detta ombra, che ha proprio la forma dell’oggetto che non è stato attraversato dalla luce.

SCOPRIAMO COME “VIAGGIA” LA LUCE

ESECUZIONENell’ambiente oscurato abbiamo appoggiato la torcia accesa ad un’estremità del tubo e verificato se dall’altra la luce poteva uscire.Ogni bambino doveva posizionare il tubo, in modo da vedere la luce della torcia.

MATERIALI: un tubo flessibile, una torcia.

1° ESPERIMENTO

CONCLUSIONEOsservando la posizione del tubo nel momento in cui la luce della torcia è visibile, è facile concludere che la luce viaggia in linea retta.

OSSERVAZIONE DEI BAMBINISi riesce a vedere la luce solo se si tiene il tubo diritto.

ESECUZIONEForiamo i tre cartoncini nello stesso punto e sistemiamoli in modo che siano allineati e paralleli al muro. Puntiamo la torcia sui fori e osserviamo il muro: cosa vediamo?Se spostiamo l’ultimo cartoncino in modo che i fori non siano più allineati, la luce arriva ancora sul muro?

MATERIALI: 3 fogli di cartoncino, una torcia, una base di supporto, nastro adesivo per fissare i cartoncini.

2° ESPERIMENTO

CONCLUSIONEL’esperimento dimostra che la luce si propaga in linea retta.Infatti nel primo caso, quando i fori sono allineati, il fascio di luce li ha attraversati tutti colpendo il muro.

Nel secondo caso, invece, il raggio luminoso ha attraversato i primi due fori e poi, mantenendo la stessa direzione, non ha incontrato l’ultimo foro perché era stato spostato e quindi si è fermato senza poter raggiungere il muro.

RIFLESSIONE, DIFFUSIONE E RIFRAZIONE

Che cosa succede se la luce colpisce un corpo opaco dalla

superficie lucida e levigata, come lo specchio?

ESECUZIONEIn un ambiente oscurato i bambini, uno alla volta, hanno puntato la torcia accesa su uno specchio e ha iniziato a muoverla.

Spieghiamo ai bambini che questo fenomeno si chiama RIFLESSIONE: su corpi che hanno una superficie liscia e lucida come gli specchi, la luce rimbalza in un’unica direzione, nello stesso modo in cui arriva, e riflette l’immagine dell’oggetto.

CONCLUSIONILa luce della torcia è stata riflessa dallo specchio.

MATERIALE : torcia elettrica, specchio.

OSSERVAZIONI DEI BAMBINILa luce colpisce lo specchio e “rimbalza” da un’altra parte.

1ᵅ ATTIVITA’

Successivamente i bambini hanno puntato la torcia su cartoncino bianco e non hanno visto i riflessi, ma sono riusciti soltanto a illuminare debolmente l’aula.

SPIEGAZIONELa superficie del cartoncino è ruvida e irregolare, i raggi vengono respinti in direzioni diverse causando il fenomeno della DIFFUSIONE.Proprio a questo fenomeno si deve la visibilità di tutti i corpi opachi illuminati che ci circondano.

2ᵅ ATTIVITA’

SPIEGAZIONELa luce quando incontra un corpo trasparente lo attraversa; quando invece passa da un materiale trasparente, come l’aria, ad un altro, come l’acqua, i raggi di luce cambiano direzione. Questo fenomeno si chiama RIFRAZIONE.

MATERIALE: bicchiere, acqua, cucchiaino.

ESECUZIONERiempiamo il bicchiere di acqua e inseriamoci il cucchiaino, invitando gli alunni ad osservare lateralmente.

Perché il cucchiaino sembra spezzato?

3ᵅ ATTIVITA’

Possiamo ripetere l’esperimento usando altri oggetti oltre al cucchiaino, come matite, cannucce, penne…

MA DI CHE COLORE E’ LA LUCE?

Per vederli bisogna far passare la luce attraverso un prisma di vetro, che scompone, cioè divide, la luce “bianca”: allora vediamo uscire dal prisma raggi di luce di diversi colori, come quelli che formano l’arcobaleno.

Apparentemente la luce del Sole ci sembra senza colore e proprio per questo è chiamata luce bianca. In realtà essa è formata da un insieme di molti colori che formano lo spettro solare.

I colori dell’arcobaleno sono 7: rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco, violetto.Essi sono visibili grazie alla scomposizione della luce solare provocata dalle moltissime goccioline d’acqua sospese nell’atmosfera.

Le goccioline d’acqua altro non fanno che scomporre la luce nei suoi colori che la compongono, comportandosi come tanti prismi.

Le sostanze che compongono il tulipano assorbono e trattengono sei colori della luce, mentre riflettono solo il rosso. La stessa cosa succede per il verde delle foglie e per tutti gli altri colori.

Perché il tulipano è rosso e le sue foglie

sono verdi?

Ma perché vediamo le cose di tanti colori?

Ogni materiale assorbe alcuni raggi colorati e ne riflette altri: questo è il motivo per cui gli oggetti ci appaiono di colori diversi. Quindi:

Se un oggetto appare bianco, significa che riflette tutti i colori;

Se appare nero tutti i raggi che lo colpiscono vengono assorbiti e nessuno viene riflesso all’esterno.

Se, per esempio, appare rosso, vuol dire che assorbe tutti i colori tranne il rosso che viene rimandato ai nostri occhi.

IL DISCO DI NEWTON

Con il compasso tracciamo un cerchio di circa 10 cm di diametro sul cartoncino. Ritagliamo il disco e, con il goniometro, dividiamolo in sette spicchi uguali.Coloriamo gli spicchi con i colori dello spettro della luce, con questo ordine: rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto. Facciamo un piccolo buco nel centro del disco per infilare una matita ben appuntita. Facciamo ruotare velocemente il disco, come una trottola.

OSSERVAZIONI DEI BAMBINIPiù il disco ruotava e meno i colori si distinguevano, fino a scomparire del tutto e apparire il bianco.

CONCLUSIONEAttraverso il disco di Newton la luce si ricompone e torna bianca.

ESPERIMENTO MATERIALE: Cartoncino bianco, pennarelli, forbici, una matita, compasso e goniometro.

Per ricapitolare tutti i concetti spiegati, proponiamo la realizzazione di un cartellone da appendere in classe con una mappa concettuale sulla luce, da riportare poi sul quaderno.

LUCE

SORGENTI LUMINOSE

NATURALI ARTIFICIALI

CORPI ILLUMINATI

OPACHI TRASPARENTITRASLUCIDI

RIFLESSIONE DIFFUSIONE RIFRAZIONE

INSIEME DI COLORI

ENERGIA LUMINOSA

SI PROPAGA IN LINEA RETTA

VALUTAZIONEPer assicurarci che gli alunni acquisiscano gradualmente i concetti trattati, attuiamo una VALUTAZIONE IN ITINERE, che permette di compiere un’osservazione continua delle prestazioni dei bambini.Teniamo in considerazione anche gli interventi, la partecipazione e l’interesse dei bambini mostrato durante le varie attività.A fine percorso proponiamo schede di verifica per determinare se gli obiettivi di apprendimento siano stati raggiunti e le competenze siano state maturate.

1) Completa con parole adatte.La luce si propaga in linea ..................................... Può essere prodotta da una sorgente luminosa naturale, come il ...................................., oppure da una sorgente luminosa .........................................., come una torcia.Alcuni corpi si lasciano attraversare dalla luce, perché sono .................................................. I corpi traslucidi, invece, lasciano passare solo una ...................................... della luce. Ci sono poi i corpi ........................................., attraverso i quali la luce non passa. Se una sorgente luminosa colpisce un corpo opaco, dalla parte opposta si forma l’ .....................................................

VERIFICA

2) Spiega queste parole.

DIFFONDONO RIFLETTONO RIFRANGONO

Su una superficie liscia, per esempio uno specchio, i raggi luminosi si .............................................

Quando i raggi luminosi incontrano una superficie ruvida, si ......................................... in tutte le direzioni.

Se immergiamo un oggetto in acqua, sembra che sia spezzato, perché parte dei raggi si......................................................., cioè vengono deviati.

3) Completa la tabella.

Sorgenti naturali Sorgenti artificiali

4) Rispondi. Perché si formano le ombre?………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

NOTE CONCLUSIVE

Questo progetto è stato realizzato con lo scopo di proporre un argomento

scientifico con attività ed esperimenti in cui i bambini possono apprendere giocando, stimolando la voglia di imparare e la curiosità di capire

fenomeni che si verificano nella vita di tutti i giorni.

FINE