Le Soluzioni - Documentazione

CIRCOLO DIDATTICO DI VINCI SCUOLA PRIMARIA “GALILEO GALILEI” DOCUMENTAZIONE PERCORSO DI FISICO-CHIMICA

Acqua e…..polveri:

Classi IIIa A e IIIa B Insegnanti: Lorella Cesare Claudia Iacopini

Anno scolastico 2008/09

Attività 

Osservazione delle proprietà macroscopiche delle polveri

Occorrente: 

sale fine e grosso non iodato



zucchero a zollette e semolato



polvere di marmo (carbonato di calcio) e pezzetti di marmo



lenti di ingrandimento



stereoscopio

Abbiamo suddiviso la classe in gruppi di 3/4 bambini e consegnato a ciascun gruppo un “campione” di tutti i materiali con il seguente compito: “Osserva ciascuno dei materiali che ti è stato consegnato ad occhio nudo, con la lente di ingrandimento, con lo stereoscopio ed elencane le proprietà”.

Tutti i gruppi sono riusciti a individuare varie proprietà caratteristiche dei materiali presentati riuscendo a distinguere anche quelli più simili tra loro come il sale fine e lo zucchero semolato

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Frantumazione dei materiali che abbiamo osservato

Occorrente 

Sale grosso



Zucchero a zollette



Piccoli pezzetti di marmo



Tre mortai per ciascun gruppo

Abbiamo consegnato a ciascun gruppo una piccola quantità dei tre materiali con il compito di macinarli utilizzando i mortai. Per facilitare la frantumazione del marmo lo abbiamo prima ridotto in piccoli pezzetti con il martello; è opportuno che i bambini siano muniti di occhiali per proteggere gli occhi da eventuali schegge. Al termine abbiamo travasato le polveri in barattolini separati per ciascun gruppo contrassegnandoli con un numero o una lettera

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Osservazione e rielaborazione scritta dell’esperienza effettuata

Una volta frantumate e ridotte in polvere le varie sostanze abbiamo chiesto ai bambini di rielaborare l’esperienza per scritto a livello individuale o di piccolo gruppo. Al termine sono state socializzate le varie rielaborazioni ed è stata avviata una discussione sulla riconoscibilità delle varie polveri. Inizialmente i bambini di ogni gruppo riconoscevano le loro polveri dalla quantità o perché si ricordavano in quale barattolino era stata messa una certa sostanza, abbiamo allora chiarito che per essere riconoscibile, una polvere, doveva essere identificata da tutti. Così abbiamo chiesto ai bambini di riconoscere le polveri degli altri gruppi ed è emerso che le sostanze così macinate non erano più distinguibili l’una dall’altra.

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Ricerca di tutte le polveri bianche

Abbiamo dato il seguente compito a casa:

Scrivi il nome di tutte le polveri bianche che hai in casa tua, osserva anche se sui contenitori sono presenti simboli particolari. Abbiamo quindi raccolto tutti gli elenchi e li abbiamo letti in classe, abbiamo avviato una discussione riguardo al significato dei simboli presenti su alcuni contenitori (infiammabile, nocivo,velenoso) e colto l’occasione per sensibilizzare i bambini a non assaggiare mai le polveri di cui non si conosce con assoluta certezza l’identità poiché possono essere nocive.

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Come possiamo fare per riconoscere le polveri che abbiamo macinato?

Abbiamo chiesto a livello individuale e per scritto di proporre alcune soluzioni al problema.

Le abbiamo lette e discusse per individuare quelle ritenute valide e realizzabili in classe, tra tutte ne sono state individuate senza difficoltà due:  Provare a scioglierle nell’acqua  Provare a riscaldarle.

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Prova di solubilità Abbiamo riconsegnato a ciascun gruppo:  i propri barattolini con le sostanze polverizzate  tre bicchierini trasparenti contenenti acqua distillata  tre cucchiaini

Ogni gruppo ha provato a sciogliere le sostanze nell’acqua.

Abbiamo quindi chiesto di rielaborare l’esperienza ed abbiamo discusso insieme uno schema da seguire nell’esposizione per facilitare l’attività scritta.

SCHEMA PER LA RIELABORAZIONE DELL’ESPERIENZA Occorrente Che cosa abbiamo fatto Che cosa è successo Che cosa abbiamo scoperto

Con questa esperienza è stato possibile distinguere la polvere di marmo dal sale e dallo zucchero. I bambini hanno scritto “polvere di marmo” sul relativo barattolino.

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Prova di riscaldamento

Questa prova è stata effettuata dall’insegnante alla presenza dei bambini di ciascun gruppo poiché prevede l’utilizzo di una piastra elettrica.

Ciascun gruppo ha preso un campione delle tre polveri e lo ha messo sopra una foglio di carta stagnola appoggiata sulla piastra elettrica accesa

Dopo qualche minuto lo zucchero è diventato caramello ed è stato possibile distinguerlo dal sale (il carbonato di calcio era già stato identificato con la prova precedente). Abbiamo nuovamente chiesto ai bambini, suddivisi in gruppo, di rielaborare l’esperienza effettuata con le stesse modalità di quella precedente. E’ possibile anche lasciare liberi i bambini di rielaborare senza “schema”, in questo caso è più facile che le esposizioni possano risultare meno organiche e incomplete, si dovrebbe quindi socializzare i lavori e dare la possibilità a ciascuno di rivedere il proprio lavoro.

I bambini non hanno incontrato difficoltà nell’individuare i materiali; alcuni hanno proposto di operare anche con altri materiali ed ampliare gli esperimenti per il riconoscimento. Certi materiali si possono riconoscere perché bruciano, altri fondono…. Sono state così riportate alla mente le esperienze sui materiali e sui metalli del passato anno scolastico.

Riflessione sul significato della parola sciogliersi

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Per ampliare l’attività relativa alle soluzioni, abbiamo proposto una riflessione sul significato della parola SCIOGLIERE attraverso una indagine individuale ponendo una delle seguenti domande (nelle due classi la domanda è stata formulata diversamente):



Il sale e lo zucchero si sono sciolti, che cosa vuol dire la parola sciogliersi?

 Che cosa significa sciogliere quando si parla del sale e dello zucchero?

L’attività non è risultata semplice a livello linguistico per i bambini, alcuni hanno avuto difficoltà nell’esprimere chiaramente il significato della parola, hanno utilizzato nuovamente il termine sciogliere/sciogliersi per dare la spiegazione.

Per aiutarli ad esprimersi più chiaramente sono state poste ulteriori domande:



Come si fa a capire se una polvere si scioglie nell’acqua?



Quando si può dire che una polvere si scioglie nell’acqua?

Al termine dell’attività individuale abbiamo effettuato la socializzazione da cui abbiamo tratto la seguente

Durante la socializzazione ci siamo rese conto che anche il significato delle parole

limpido e trasparente non era sufficientemente chiaro per tutti ed abbiamo proposto la ricerca dei termini sul vocabolario chiarendo che :

Limpido = liquido che non ha nessun corpuscolo, pezzettino. Trasparente = liquido che è limpido, che si lascia attraversare dalla luce, può essere incolore o colorato.

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Prova di solubilità con altre sostanze Abbiamo proposto ai bambini di provare a sciogliere altre sostanze (polveri e liquidi) nell’acqua per verificare la loro solubilità.

Per registrare le esperienze abbiamo utilizzato una tabella.

Il giorno dopo abbiamo nuovamente osservato le sostanze ed è emerso che

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Elaborazione delle definizioni di soluzione e miscuglio

Abbiamo elaborato a livello collettivo, riflettendo sulle esperienze fatte, le definizioni di soluzione omogenea e di soluzione non omogenea o miscuglio

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Riflessione sulla definizione operativa di soluzione fin qui elaborata

Abbiamo proposto a livello individuale le seguenti domande:

 Dove saranno andate a finire le sostanze solide (come lo zucchero, il sale….)che non sono più visibili?  Come faresti per recuperare le polveri sciolte nell’acqua?

Abbiamo socializzato le risposte da cui è emersa la proposta di effettuare le seguenti prove

Filtrare le soluzioni con il colino Filtrare con la carta Riscaldare le soluzioni per far evaporare l’acqua

Abbiamo effettuato le prove La prova di filtrazione col colino è risultata non adeguata: la soluzione passa dal colino che non trattiene niente.

Neppure la prova di filtrazione con la carta è servita: la carta si è colorata ma non si recupera la sostanza.

La prova di riscaldamento/evaporazione è stata effettuata con le due modalità: Prima modalità: riscaldamento sulla piastra elettrica Abbiamo preso il becker (resistente al calore) contenente la soluzione di acqua e solfato di rame e lo abbiamo messo sulla piastra elettrica. Abbiamo dato ai bambini il comando di osservare bene cosa sarebbe successo e successivamente di descrivere l’esperienza utilizzando lo schema impiegato precedentemente.

Abbiamo ripetuto l’esperienza anche con la soluzione di acqua e sale verificando che è possibile recuperare la sostanza soluta. Non abbiamo però richiesto ai bambini di descrivere per scritto l’esperienza. Seconda modalità: Evaporazione dell’acqua attraverso l’esposizione al calore del sole Questa seconda prova ha richiesto qualche giorno per verificare la possibilità di recuperare il soluto anche in questo modo. In questo caso al termine dell’esperienza è stato possibile osservare la formazione di cristalli regolari sia del sale che del solfato di rame. 

Trasformazione fisica e trasformazione chimica a confronto

Abbiamo chiesto ai bambini di riflettere sulle esperienze di solubilizzazione e di combustione (effettuate nel percorso proposto precedentemente) attraverso alcune domande a cui hanno risposto per scritto in maniera individuale.

abbiamo letto le varie risposte da cui abbiamo elaborato le seguenti conclusioni:

La combustione è una trasformazione fisica: la cenere non è uguale alla carta. La combustione è un fenomeno non reversibile La solubilizzazione è una trasformazione chimica: liquido e polvere si mischiano ma rimangono quelli di prima. La solubilizzazione è un fenomeno reversibile



Le soluzioni nella vita quotidiana

Abbiamo ampliato l’argomento attraverso la proposta di tre attività: Prima proposta: ricerca di informazioni sulla produzione del sale. Abbiamo utilizzato a questo scopo un libro relativo all’argomento che è stato letto in classe e abbiamo portato i bambini nell’aula di informatica per ricercare su internet siti che parlassero e facessero vedere immagini delle saline. Al termine è stato elaborato collettivamente un breve testo.

Seconda proposta: Proviamo a depurare l’acqua dello stagno Abbiamo portato a scuola un campione di acqua prelevata da uno stagno e che quindi conteneva varie impurità. Abbiamo proposto ai bambini di osservarla utilizzando anche lo stereoscopio e di fare una breve descrizione scritta da cui è emerso che l’acqua dello stagno è un miscuglio.

Abbiamo chiesto: Come possiamo fare per depurarla?

Collettivamente è stato deciso di usare la carta filtro per togliere tutte le impurità “cose” “bruscoli” “animaletti” presenti nell’acqua. Il risultato è stato un liquido limpido e trasparente ma giallino: l’acqua dello stagno è diventata una soluzione. A questo punto abbiamo informato i bambini che per rendere potabile l’acqua che beviamo vengono utilizzate piccole quantità di cloro che servono come disinfettante e rendono l’acqua incolore. Abbiamo effettuato la prova facendo ben presente ai bambini che quell’acqua non si poteva comunque assaggiare perché non eravamo certi della reale potabilità, che può essere verificata solo attraverso analisi di laboratorio.

Terza proposta: L’aranciata o spremuta? Abbiamo proposto ai bambini di fare in classe l’aranciata “Fanta” e la spremuta. utilizzando per la prima ingredienti “chimici” come risulta anche dall’etichetta e per la seconda gli aranci. Abbiamo infine riflettuto sul valore alimentare delle due bevande.