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SCIENZ@SCUOLA/ Incontrare l'Acqua alla Scuola Primaria (2): gli Esperimenti

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Il Naviglio Martesana  Il Naviglio Martesana

Prosegue il racconto del percorso relativo all’acqua realizzato in collaborazione con il maestro Paolo Moraschini nella classe III A della Scuola primaria “Don Milani” di Cernusco sul Naviglio e sviluppatosi nel Gruppo di Ricerca Educare Insegnando, promosso dall’Associazione Il Rischio Educativo.
L’autore presenta il lavoro sperimentale svolto in classe dai bambini, suddivisi in gruppi, e documentato con foto, schede, grafici e tabelle opportunamente organizzati dal maestro insieme agli allievi. Questa rielaborazione guidata dal maestro comporta un riordino delle fasi essenziali dell’attività sperimentale secondo un criterio ora temporale ora concettuale con l’obiettivo che i bambini diventino consapevoli di quanto hanno imparato.
Il contributo conserva l’immediatezza del racconto in prima persona.

 

 

 

Dopo aver compiuto la prima parte del percorso per incontrare l’acqua, svolta con attività sul campo (si veda Incontrare l’Acqua alla Scuola Primaria (1) in: Emmeciquadro n. 42, agosto 2011), il maestro Paolo e io decidiamo che la classe è pronta per un’attività sperimentale a gruppi.
Prima di iniziare il lavoro, i bambini predispongono una scheda (scheda per osservare), strutturata in modo mirato per stendere la «relazione» dell’attività sperimentale, in cui sono evidenziate le seguenti domande:
- Cosa faccio? 
- Cosa osservo?
- Cosa capisco?
 
Esse scandiscono le fasi di lavoro di tutti gli esperimenti che saranno eseguiti nell’aula di scuola.
La prima domanda riguarda il materiale utilizzato e il procedimento; la risposta suggerita da me e scritta sulla scheda costituisce la traccia del lavoro da svolgere.
La seconda e la terza domanda, invece, sono la traccia per le risposte che devono dare gli alunni una volta eseguito l’esperimento, sempre sotto la guida del maestro.

 

 

Gli esperimenti

 

L’acqua bolle

 

Il primo esperimento riguarda il fenomeno dell’ebollizione. L’esecuzione è in questo caso realizzata da me per ovvi problemi di sicurezza (si deve infatti usare un bollitore); inoltre essendo la prima volta che gli allievi si cimentano in un lavoro di questo tipo, sono molto guidati dal maestro; in seguito nell’ambito dei gruppi tenteranno in modo più autonomo di formulare le risposte alle domande: l’intervento del maestro e mio avverrà su richieste precise e ordinate.
Vengono scaldati prima 500 ml e poi 250 ml di acqua con il bollitore, misurando la temperatura dell’acqua in tempi successivi fino ad arrivare alla temperatura di ebollizione delle due quantità di acqua. Per rispondere alla terza domanda i bambini hanno messo a fuoco non solo che due quantità di acqua diverse arrivano alla temperatura di ebollizione in tempi diversi, ma hanno anche apprezzato la differenza quantitativa registrandola secondo una modalità da me indicata. Infatti hanno constatato che a una quantità doppia di acqua (500 ml è il doppio di 250 ml) corrisponde all’incirca un tempo doppio per raggiungere la temperatura di ebollizione, utilizzando sempre lo stesso bollitore.
Questa osservazione non può che rimanere a un livello empirico senza pretendere di arrivare alla legge generale: i bambini, data la loro età, non avrebbero gli strumenti necessari per comprenderla, né concettuali, né linguistici (rapporto tra numeri e/o tra grandezze, proporzionalità diretta tra numeri e/o grandezze). Ciò non toglie l’importanza di cominciare a utilizzare strumenti di misura e a fare esperienza degli aspetti quantitativi di un fenomeno.

 

L’acqua solida liquefa

 

Con il secondo esperimento intendo far osservare il fenomeno della liquefazione dell’acqua allo stato solido, che siamo abituati a chiamare ghiaccio; preferisco utilizzare il verbo liquefare invece del verbo fondere per l’immediato nesso con il termine liquido. Due quantità di acqua diverse sono versate in due recipienti di forma diversa: in una provetta 8 ml di acqua e in un contenitore 75 ml di acqua. Essi vengono messi nel congelatore il giorno prima e il giorno dopo propongo ai bambini un’attività di osservazione dell’acqua che si è solidificata. Essi rilevano immediatamente che l’acqua ha assunto una struttura «rigida», assumendo la forma dei due diversi recipienti, una forma che non può essere cambiata fino a quando non avviene la liquefazione.
Incominciamo a studiare la liquefazione del ghiaccio, misurando la temperatura dell’acqua ogni mezz’ora, avendo prima di tutto contrassegnato con un pennarello il livello a cui arriva l’acqua quando si trova allo stato solido: intendo in questo modo far rilevare se, e in che misura, avviene un cambiamento di livello, e quindi di volume, quando l’acqua passa dallo stato solido a quello liquido. Alla fine della mattina i bambini scoprono che l’acqua nel contenitore grande non si è liquefatta del tutto e l’acqua mista a ghiaccio non ha raggiunto la temperatura ambiente, a differenza che nel contenitore piccolo; gli alunni, come nel caso dell’esperimento dell’ebollizione, concludono che questo è dovuto alla maggiore quantità d’acqua contenuta in esso.
La scheda per osservare con i risultati di questo esperimento è riportata di seguito.

 

ESPERIMENTO: liquefazione dell’acqua solida


Cosa faccio?
Misuro la temperatura nei recipienti ogni 30 minuti circa utilizzando il lungo termometro che Nadia ci ha messo a disposizione.
I dati sono riportati nella seguente tabella:

  Ora   Temperatura nella Provetta   Temperatura nel Contenitore
10.00  8°C (presenza di ghiaccio)  8°C (presenza di ghiaccio)
10.35  9°C (ghiaccio tutto fuso, livello 8)  7°C (vicino al ghiaccio) - 10°C (nell’acqua)
11.05  21°C  5°C (presenza di ghiaccio)
11.30  23°C  5°C (presenza di ghiaccio)
12.00  26°C  7°C (presenza di ghiaccio)


Cosa osservo?

Il ghiaccio galleggia sull’acqua fino a che non si è liquefatto. Il livello dell’acqua contenuta nella provetta è diminuito passando infatti da 8 tacchette grandi e 4 piccole, quando l’acqua era allo stato solido, a 8 tacchette grandi quando l’acqua è passata allo stato liquido; anche nel recipiente più largo il livello è aumentato, ma in misura minore. Nella provetta, dopo la fusione del ghiaccio, la temperatura è rapidamente aumentata; nel contenitore il ghiaccio non si è liquefatto del tutto e la temperatura è rimasta sempre molto bassa.


Cosa capisco?
Quando il ghiaccio fonde il livello dell’acqua torna quello dell’acqua inizialmente versata nel contenitore. Quando la temperatura diminuisce l’acqua si trasforma in ghiaccio; quando la temperatura aumenta il ghiaccio liquefa e l’acqua torna allo stato liquido.
L’acqua allo stato liquido occupa meno spazio che allo stato solido.
Nella provetta si può vedere meglio l’abbassamento di livello quando si passa dallo stato solido allo stato liquido perché questo recipiente è più stretto dell’altro.



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