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Università della Calabria
Corso di laurea in scienze della formazione primaria
Zagarese Giuseppina 193799
Introduzione
Fondamenti e didattica della fisica 2019/2020
Prof. P. Sapia
Prof. A. Fantini
Introduzione
Questo progetto è rivolto ai bambini della IV C della scuola primaria di Spezzano Albanese ed è incentrato sull'apprendimento dell'elemento acqua e delle sue principali caratteristiche. Il percorso didattico è finalizzato all'acquisizione di nuove conoscenze in maniera attiva e partecipativa attraverso attività laboratoriali in cui i bambini vestono i panni di piccoli scienziati.
TRAGUARDI
-L'allievo sviluppa atteggiamenti di curiosità e interesse che lo incitano a porsi domande e a cercare spiegazione su ciò che vede e succede;
-esplora i vari fenomeni con un approccio scientifico: osserva e descrive con il supporto dell'insegnante, della classe ma anche in maniera autonoma, l'evolversi dei fenomeni formulando domande, ipotesi ed eseguendo semplici esperimenti
-Trovare da varie fonti (libri, internet, ecc.) informazioni e spiegazioni sui problemi che lo interessano.
-Espone in modo chiaro ciò che ha sperimentato utilizzando un linguaggio appropriato.
Obiettivi di Apprendimento:
-Acquisire un linguaggio scientifico;
-
-Osservare i fenomeni e saperli descrivere:
-Formulare ipotesi e verificarle;
-Apprendere il concetto di soluzione;
-Conoscere alcune proprietà dell'acqua, in particolare:
l'acqua come solvente naturale;
la capillarità ;
la tensione superficiale.
Competenze: Comprendere, descrivere e riprodurre i fenomeni osservati.
Metodologie: nell’educazione scientifica è importante sia il processo di acquisizione delle conoscenze che quello riguardante i metodi di indagine. Bisogna quindi porsi l’obiettivo importante di consolidare sia la capacità di porsi domande, sia i metodi per passare dalle sensazioni soggettive alla formazione di idee generali. Il metodo scientifico non è insegnabile, ma si possono sviluppare negli studenti quelle abilità operative e le capacità di ragionamento legate alla metodologia sperimentale. Le metodologie utilizzate sono:
didattica laboratoriale, cooperative learning e learning by doing
Verifiche: le prove di verifica si svolgeranno ax-ante per l’accertamento dei prerequisiti, ex- post per accertare il raggiungimento degli obiettivi prefissati.
Prerequisiti
-Conoscere gli stati della materia;
-Conosce la composizione dell'acqua :
-Conosce il ciclo dell'acqua e i relativi stati (solido, liquido, gassoso)
LINEA METODOLOGIA
Gli alunni saranno sottoposti ad alcune domande in riferimento a quelle che sono le loro conoscenze pregresse.
Successivamente si proseguirà con il rafforzamento di queste conoscenze tramite attività sia teoriche che pratiche, partendo da ciò che è più vicino alla quotidianità in modo tale che gli alunni siano in grado di comprendere ancora meglio i concetti nella praticità. Dunque, si cercherà di coinvolgere gli alunni direttamente con attività laboratoriali di gruppo e attraverso degli esperimenti che daranno concretezza alla parte teorica al fine di raggiungere gli obiettivi prefissati attraverso un apprendimento significativo e per scoperta.
Indagine orale sulle conoscenze pregresse:
-Se dico ACQUA cosa vi viene in mente?
-Di cosa è fatta l'acqua?
-Cos'è per te l'acqua e a che cosa serve ?
-Per cosa la utilizzi?
-Secondo te è importante?
Percentuale bimbi che hanno risposto correttamente:
- 100% tutti i bambini hanno risposto correttamente alla scheda somministrate dimostrando di possedere i prerequisiti necessari per poter procedere con le attività programmate.
Si avvia una discussione guidata con la classe in cui l'insegnante invita i bambini ad interrogarsi su cosa succede quando si mescolano con l'acqua sostanze diverse.
<< Che succede se uniamo acqua che è un liquido con il sale (solido) ? >>
<< E se mettiamo lo zucchero (solido)?>>
Perché ?????
L’acqua è definito il solvente universale per eccellenza, perché è in grado di sciogliere un alto numero di sostanze solide o liquide, formando soluzioni di diverso genere.
In natura esistono delle sostanze che si mescolano facilmente con l'acqua formando delle soluzioni, perché sono formate da molecole idrofile (che amano l’acqua e che quindi si sciolgono dividendosi in particelle piccolissime ). Queste sostanze si dicono appunto solubili in acqua, perché formano un insieme omogeneo (cioè non riusciamo più a distinguere le sostanze di partenza).
Ma .........
Esistono anche sostanze che non si mescolano (sciolgono) nell’acqua, perchè formate da molecole dette idrofobe (che temono l’acqua e quindi non la amano) e poste in essa tendono ad ammassarsi tra di loro e a non mescolarsi. Queste sostanze, pur mescolate mantengono e conservano le loro caratteristiche, per questo si dicono insolubili in acqua e formano una soluzione eterogenea o miscuglio.
L’acqua non ha solo questa caratteristica ( di solvente naturale) ma anche la capillarità che è la proprietà che gli permette di risalire dentro sottili tubicini chiamati “capillari."
Per esempio, tutti abbiamo in casa delle piantine o sicuramente qualche volta ci sarà capitato di notare che versando l’acqua nella terra, quest'ultima l'assorbe e così tutta la pianta (rami e foglie ecc) riceve da bere.
Incontriamo la capillarità nella vita di ogni giorno quando, per esempio, inzuppiamo un biscotto nel tè o nel latte, quando uno straccio o una spugna assorbono l'acqua oppure quando vediamo l'umidità risalire dal terreno lungo i muri di una casa.
Altra caratteristica è la tensione superficiale.
Ci sono degli insetti che riescono letteralmente a camminare sull'acqua ...
Com'è possibile secondo voi?
Gli insetti camminano sull’acqua, ma quello a cui assistiamo non è un fenomeno di galleggiamento bensì un fenomeno che dipende da un'altra importante proprietà dell'acqua: la tensione superficiale.
Questa proprietà è la conseguenza dell’azione della forza di coesione fra molecole: mentre le molecole all’interno del liquido sono attratte da tutte le parti da altre molecole, quelle poste sulla superficie sono attratte solo dalle molecole sottostanti, venendo quindi richiamate solo verso il centro.
Le molecole dell'acqua si dispongono vicine vicine le une alle altre quasi a formare una specie di pellicola piuttosto resistente che riesce addirittura a sostenere il peso di piccoli animaletti ma anche di piccoli oggetti come una graffetta di metallo.
Osserviamo il comportamento dell'acqua con alcuni solidi
Materiali: cloruro di sodio (comune sale da cucina);zucchero, caffè in polvere, solfato di rame, bicchieri di plastica, bastoncini di legno, acqua
Elenchiamo ed esaminiamo le varie sostanze liquide e solide presenti sulla cattedra .
Chiediamo ai bambini se conoscono tutte le sostanze presenti scoprendo che la maggior parte ignora la sostanza "Solfato di rame" , un concime blu ed un fungicida, utilizzato anche in agricoltura biologica, si tratta di un prodotto non eccessivamente tossico, antiparassitario.
Mescoliamo ogni sostanza in un bicchiere di acqua diverso e giriamo con un bastoncino..
Procedimento
Cosa è accaduto? Perché?
2019
Dopo un po' notiamo che i granelli di zucchero, sale e solfato di rame sul fondo del bicchiere non ci sono più, si sono sciolti nell'acqua (sono amici dell'acqua) e formano con essa delle soluzioni omogenee.
La sostanza più abbondante prende il nome di solvente, quella meno abbondate viene chiamato soluto.
Quindi il lo zucchero, il sale e il solfato di rame sono dei soluti mentre l'acqua è il sovente.
Notiamo invece che, la polvere di caffè non si è sciolta completamente nell’acqua e in questo caso abbiamo ottenuto una soluzione eterogenea detta anche miscuglio. Questa soluzione si ottiene quando si uniscono sostanze che non sono mescolabili tra di loro e infatti riusciamo a distinguere le sostanze di partenza. Queste, sono sostanze costituite da molecole che “ non amano” l’acqua e dopo essere state mescolate in essa non si disciolgono, sono visibili e rimangono unite tra di loro.
Osserviamo in comportamento dell'acqua con altri liquidi
Materiale: bicchieri di plastica, legnetti, acqua, olio, latte, alcol denaturato, colorante alimentare
Procedimento: realizziamo soluzioni anche unendo all'acqua un altro liquido come del colorante alimentare rosso o dell'alcol denaturato.
La particolarità di tali sostanze è che nell’unione con l’acqua, quest’ultima ha preso il colore della sostanza unita, si formeranno della soluzioni omogenee.
Perché ?
Subito i bambini notano la netta separazione che si crea tra l’olio e l’acqua e ricordando l’esperimento precedente affermano:
La tensione superficiale
Materiale:
bicchiere, acqua, graffetta
Procedimento:
Abbiamo riempito il bicchiere di acqua fino all’orlo.
Lentamente sulla superficie dell’acqua abbiamo adagiato la graffetta e osservato ciò che succede.
Appena si mette la graffetta, essa galleggia.
Cosa succede? Perchè?
Il fenomeno a cui abbiamo a assistito dipende da una importante proprietà dell'acqua: la tensione superficiale.
Questa proprietà è la conseguenza dell’azione della forza di coesione fra molecole: mentre le molecole all’interno del liquido sono attratte da tutte le parti da altre molecole, quelle poste sulla superficie sono attratte solo dalle molecole sottostanti, venendo quindi richiamate solo verso il centro.
Questo fà si che le molecole dell'acqua si dispongono vicine vicine le une alle altre quasi a formare una specie di pellicola piuttosto resistente che riesce addirittura a sostenere il peso di piccoli oggetti come la nostra graffetta di metallo.
Alcuni animaletti , abbiamo visto che sfruttano questa proprietà per camminare letteralmente sull'acqua senza affondare.
La tensione superficiale è anche la forza che fa assumere all’acqua la caratteristica a forma di goccia.
La Capillarità
Materiale: bicchiere di plastica con acqua, pezzo di stoffa, colorante alimentare rosa
Procedimento:
Appoggiamo l’estremità di una striscia di stoffa sulla superficie dell’acqua contenuta in un recipiente (aggiungiamo colorante rosa solo per meglio evidenziare il fenomeno), dopo poco tempo tutta la striscia di stoffa risulta essere bagnata.
Che cosa è successo ? Perché?
L'acqua ha un'importante proprietà: la capillarità.
Quest'ultima gli permette di risalire dentro a sottili tubicini (canalini molto piccoli) che vengono chiamati "capillari". All’interno di essi, le forze che attraggono le molecole dell’acqua fanno si che queste riescano a salire come se si arrampicassero lungo le pareti. Guardando il fazzoletto possiamo notare facilmente questo fenomeno, quest'ultimo assorbe l’acqua anche nelle parti più in alto poichè anch’esso è formato da piccoli filamenti. L’esperimento è ancora più evidente grazie al colorante rosa che permette di osservare bene fin dove si è spinta/risalita l’acqua.
Ricapitolando....
Lavorando con il metodo scientifico abbiamo:
- osservato
- formulato ipotesi
- effettuato esperienza
- confrontato i risultati ottenuti con le nostre previsioni
- riportato i dati in tabella
Cosa abbiamo imparato?
- l’acqua è un solvente naturale.
- La capillarità è la proprietà che permette all’acqua risalire dentro sottili tubicini chiamati “capillari”
- la tensione superficiale è il fenomeno che permette all’acqua di formare sulla sua superficie una specie di pellicola elastica tesa
Verbalizziamo le conoscenze fatte
Verificando...
Analisi degli obiettivi raggiunti
Grazie mille per l'attenzione!
FINE....