Scienza in rete
Il percorso per la classe seconda introduce tre concetti fondamentali che costruiscono sulle basi acquisite in prima.
Concetto di materiale
Il materiale dice di che cosa è fatto un oggetto. L’insegnamento avviene attraverso esercizi di raggruppamento e descrizione sistematica delle proprietà.
Esplorazione
1. Raggruppamento per materiale — Gli studenti ricevono oggetti realizzati con diversi materiali (vetro, legno, stoffa, gomma, gesso, plastica, metallo, carta, cera, polistirolo, sughero, pietra). Devono raggrupparli per tipo di materiale identico. Ogni gruppo nomina il proprio materiale su cartoncini, creando un’esposizione ordinata in classe.
Introduzione
2. Definizione — L’insegnante stimola i bambini a identificare materiali quotidiani: di cosa è fatto il tavolo? Un tronco d’albero?
3. Proprietà dei materiali — Si esplorano le caratteristiche distintive: quali proprietà possiede il legno? Il vetro? Esistono materiali in forma liquida?
Applicazione
4. Test di galleggiamento — Utilizzando barattoli di vetro, gli oggetti vengono immersi completamente per osservare se affondano o risalgono. Si nota che certi materiali plastici affondano (PET, PVC, PS) mentre altri galleggiano (PE, PP).
5. Solubilità in acqua — Si testa la capacità di dissolversi con: sale, zucchero, gesso tritato, caffè, olio, aceto. Una sostanza è solubile quando il liquido risultante rimane trasparente (formando una soluzione). Il test di trasparenza aiuta a distinguere soluzioni vere da dispersioni. Il latte non è una soluzione poiché non consente di leggere scritte attraverso il contenitore.
6. Materiali metallici e magnetismo — Gli studenti esaminano vari metalli (ferro, rame, piombo, alluminio, ottone, bronzo, argento) e monete per identificare quali proprietà li caratterizzano e quali manifestano proprietà magnetiche. Le monete da 1, 2 e 5 centesimi, benché sembrino rame, sono in realtà acciaio rivestito e presentano magnetismo.
Concetto di interazione
Lo sviluppo della comprensione delle interazioni favorisce una mentalità scientifica: descrivere cambiamenti in termini di evidenze, riproducibilità e causa-effetto.
Obiettivi dell’unità
- Esplorare situazioni nuove
- Osservare dettagli dei cambiamenti nell’azione reciproca tra oggetti
- Controllare la riproducibilità degli effetti
- Raggiungere conclusioni basate su evidenze causa-effetto
- Interpretare i cambiamenti come risultato di interazioni (non come fenomeni magici)
- Utilizzare correttamente il termine “interazione” in contesti scientifici, storici e narrativi
- Costruire mappe concettuali delle interazioni osservate
Esplorazione
1. Quante e quali azioni può fare un oggetto o un materiale sull’altro? — Materiali forniti: lana di ferro sottile, magnete, guscio d’uovo, marmo, succo di mirtillo, infuso di radicchio filtrato, aceto e bicarbonato. Gli studenti combinano materiali a coppie e osservano attentamente. L’obiettivo è sviluppare un atteggiamento scientifico nel cercare prove dei cambiamenti reciproci, inclusa l’identificazione di non-interazioni.
Introduzione
Gli studenti documentano i cambiamenti osservati in entrambi i materiali. L’insegnante introduce il termine “interazione” come azione tra oggetti o materiali e fornisce ulteriori esempi (gesso/lavagna, matita/temperino, carta/matita, forbici/carta, termosifone/aria). Il concetto è rafforzato chiedendo di identificare le “evidenze dell’interazione”.
Applicazione
2A. Riesci a far interagire la pila e la lampadina? — Materiali: pila da 4,5 V piatta e lampadina per albero di Natale da 14 V.
2B. Riesci a far accendere la lampadina? — Materiali: pila stilo, lampadina piccola da 2,2 V, filo da 12 cm scoperto alle estremità.
3. C’è interazione tra BTB blu e aceto? — Gli studenti osservano i cambiamenti di colore come evidenza dell’interazione chimica.
4. C’è interazione fra la compressa e il BTB blu? — Identificare le evidenze dell’interazione attraverso i cambiamenti osservabili.
5A. C’è interazione tra il respiro e il BTB blu? — Gli studenti soffiano aria attraverso il BTB blu per osservare il cambiamento di colore.
5B. Pompa per bicicletta e BTB blu — In questo caso non si produce cambiamento di colore. L’aria espirata ha proprietà diverse dall’aria normale: dove avviene il cambiamento dell’aria nel corpo umano?
6. Quale barattolino contiene un pezzo di ferro? — Quattro barattolini neri contengono piccoli oggetti metallici non magnetici, eccetto uno con un chiodino. Gli studenti usano un magnete senza aprire i barattoli.
Concetto di sistema
Obiettivi
- Esplorare situazioni nuove
- Osservare cambiamenti nell’azione reciproca tra componenti
- Controllare la riproducibilità e sviluppare spiegazioni causa-effetto
- Elencare gli oggetti in un’interazione e riconoscere le loro relazioni
- Applicare il termine “sistema” a contesti naturali, sociali (famiglia, scuola), politici (comune, stato) e culturali
Introduzione
L’insegnante rievoca le esperienze sull’interazione: ogni volta che degli oggetti possono interagire tra loro, essi formano un sistema. Gli elementi come la pila, il filo e la lampadina costituiscono un sistema perché interagiscono. Ogni insieme riceve una denominazione (sistema fiamma, sistema elettrico, ecc.) e viene rappresentato mediante mappe concettuali semplici.
Applicazione
1. Candela e BTB — Far interagire una candela accesa con BTB blu in un barattolo. Il cambio di colore avviene solo se la candela brucia nel recipiente chiuso, illustrando la distinzione tra sistemi aperti (che scambiano materiali) e sistemi chiusi (che scambiano solo energia).
2. Aceto e bicarbonato — Reazione in un bicchiere trasparente (sistema aperto). Poi sigillare in un sacchetto di plastica chiuso: il sacchetto si gonfia e indurisce (sistema chiuso).
3. Animali e ambienti — Associare cinque cartoncini con nomi di animali a cinque con ambienti, identificando l’habitat appropriato per ciascuna specie.
4. Prugna secca in acqua — Osservare come una prugna secca si rigonfia nel corso di ore. L’acqua esterna entra nel sistema (sistema aperto), ma l’insieme “bicchiere, acqua e prugna” è un sistema chiuso.
5. Miscela acqua-farina — Creare una miscela non-omogenea e poi separare nuovamente i componenti.
6. Soluzione acqua-sale — Preparare una soluzione e poi estrarre il sale mediante evaporazione.
7. Palloncino, aceto e bicarbonato — Costruire un sistema chiuso utilizzando una bottiglia, un palloncino, aceto e bicarbonato che gonfia il palloncino. Determinare se il sistema complessivo è aperto o chiuso.