Metalli Debora Floriana & Cristina 2

Circolo Didattico di Vinci

Anno scolastico 2008/2009

Classi seconde Documentazione percorso di fisico-chimica

Insegnanti: Alderighi Debora Meoni Cristina Montalto Floriana

Ripensiamo al lavoro dello scorso anno scolastico relativo alle qualità degli oggetti Chiediamo ai bambini di ripensare al lavoro fatto lo scorso anno scolastico relativo agli oggetti; dopo una conversazione poniamo loro la seguente domanda: ”Che cos’è un oggetto?”. Successivamente chiediamo di scrivere la loro definizione su un foglietto. Alla verbalizzazione scritta individuale è seguita una conversazione collettiva finalizzata alla socializzazione dei dati emersi che è stata poi riportata per scritto collettivamente .

Figura 1Verso la definizione di “oggetto”

Dalla lettura delle varie definizioni è emerso che tutti i bambini sanno, chi più chi meno, che cosa è un oggetto; comunque per avere un’ “idea” più precisa alcuni bambini suggeriscono di guardare sul dizionario. Una volta giunti alla definizione più precisa di oggetto: fornita dal dizionario; forniamo a ciascun bambino la fotocopia della tabella elaborata lo scorso anno che sintetizza le descrizioni degli oggetti presi in esame.

Figura 2Tabella riassuntiva "Qualità degli oggetti"

Discutiamo insieme ai bambini sugli oggetti descritti lo scorso anno. Dalla conversazione è emerso che in tutte le descrizioni date era presente anche il materiale di cui sono fatti.

I materiali individuati negli oggetti osservati e descritti lo scorso anno sono: o plastica o metallo o stoffa o carta e cartone o legno o gomma

A conclusione dell’attività è stato osservato che alcuni degli oggetti sono composti da più di un materiale.

Figura 3 Dall'oggetto al materiale

Classifichiamo gli oggetti in base ai materiali Sulla cattedra abbiamo disposto una serie di oggetti realizzati con materiali diversi e abbiamo chiesto ai bambini di fare dei raggruppamenti in base a questi criteri: o Oggetti solo di plastica o Oggetti solo di legno o Oggetti solo di metallo o Oggetti di carta e cartone o Oggetti di vetro

All’interno di ogni raggruppamento abbiamo messo oggetti con caratteristiche diverse; per esempio tra i metalli abbiamo messo un anello, alcuni fili sottili di rame, un paio di forbici, una vaschetta di alluminio, un appuntalapis, un triangolo musicale, un cucchiaino. Lo stesso criterio, l’abbiamo usato per gli altri materiali (plastica, legno, carta e cartone). Abbiamo poi suddiviso la classe in quattro gruppi (5/6 bambini per gruppo), un gruppo per ciascun materiale. Abbiamo chiesto loro di individuare, scrivendole poi sul quaderno, alcune proprietà percettive che possano essere valide per tutti gli oggetti dell’insieme, possano cioè essere considerate proprietà dei materiali.

Figura 4Attività di classificazione (segue)

Figura 5Attività di classificazione

Socializzazione

Alla verbalizzazione scritta di ciascun gruppo è seguita una conversazione collettiva, finalizzata alla socializzazione dei dati emersi che è stata poi riportata per scritto a livello collettivo .

Da tale conversazione è emersa la difficoltà che i bambini hanno incontrato nel trovare proprietà valide per tutto il gruppo di oggetti.

Figura 6Esempio di verbalizzazione

V Viissiittaa aall ffaabbbbrroo In seguito alla difficoltà emersa di descrivere i materiali con i sensi, abbiamo proposto ai bambini di focalizzare l’ attenzione su un solo materiale: il metallo. Per introdurre le attività legate ai metalli abbiamo effettuato una visita presso la bottega di un fabbro, che ci ha svelato alcuni “segreti”.

Reportage dell’esperienza: disegno, descrizione scritta e raccolta di materiale fotografico La visita dal fabbro è stata molto motivante per i bambini, che hanno fatto molte domande e scoperto una proprietà molto importante che non è possibile individuare usando solo le proprietà percettive: il metallo fonde. In seguito alla visita dal fabbro abbiamo verbalizzato quanto visto e ascoltato da questo personaggio. Di seguito abbiamo disegnato la bottega. Sia per quanto riguarda la verbalizzazione scritta della visita che per la rappresentazione grafica è stato molto utile riosservare sia le foto fatte durante l’uscita.

Figura 7Verbale collettivo

Figura 8Disegno del fabbro

Figura 9Disegno della bottega del fabbro

Figura 10Foto dell'uscita dal fabbro

Esperienza di fusione dei metalli: compilazione di una tabella che sintetizza l’ esperienza In seguito all’ uscita dal fabbro, abbiamo effettuato in classe un’esperienza che ha permesso di confermare quanto già visto: la

fusibilità. Nelle nostre classi, tale esperienza è stata condotta con due soluzioni organizzative diverse. Per fare questa esperienza in entrambe le soluzioni organizzative, abbiamo tenuto di conto di un indicazione fornita dal fabbro: utilizzare barrettine di stagno (metallo che fonde a temperature basse). Soluzione organizzativa 1 Abbiamo messo un pezzettino di stagno sopra un cucchiaio e l’abbiamo posto sopra una candela a scaldare. Durante questa esperienza effettuata dall’ insegnante, i bambini sono stati spettatori e hanno osservato quanto succedeva: lo stagno, fondeva (o come dicono i bambini “si scioglieva”), assumeva una forma liquida e versato su una superficie fredda (esempio:pavimento) ritornava solido.

Successivamente all’esperienza sperimentata più volte, abbiamo chiesto ai bambini, utilizzando una scheda realizzata da noi insegnanti, di registrare quanto visto.

Figura 11Scheda di registrazione compilata individualmente

Soluzione organizzativa 2 Abbiamo messo un pezzettino di stagno dentro un pentolino e l’abbiamo posto sopra un fornellino elettrico a scaldare. Anche questa esperienza è stata effettuata dall’ insegnante e i bambini sono stati spettatori e hanno osservato quanto succedeva: lo stagno, fondeva (o come dicono i bambini “si scioglieva”) e assumeva una forma liquida e versato sul pavimento ritornava solido. Tale esperienza è stata ripetuta con una formina da dolci: fuso lo stagno e versato nella formina assumeva la forma dell’orsacchiotto. Successivamente i bambini individualmente hanno verbalizzato l’esperienza vissuta.

Figura 12Dalla fusione alla solidificazione

Figura 13Fusione fase 1

Figura 15Fusione fase 3

Figura 14Fusione fase 2

Figura 16Fusione fase 4

Discussione sui fenomeni osservati: elaborazione di un verbale collettivo A seguito delle attività (1,2) di fusione effettuate in classe abbiamo attivato una discussione e verbalizzato le nostre conclusioni.

Esperienza di conducibilità termica: registrazione scritta individuale delle osservazioni fatte Dopo aver osservato la fusibilità dei metalli, abbiamo proposto ai bambini un’altra esperienza finalizzata, questa volta, alla scoperta dell’altra importante proprietà dei metalli: la conduzione termica.

Per fare questa esperienza abbiamo utilizzato una candela, come fonte di calore e una chiave come oggetto da scaldare. A turno i bambini hanno posto un’estremità della chiave sulla fiamma, mantenendola orizzontalmente per l’altra estremità. Dopo poco i bambini hanno dovuto abbandonare la presa per non scottarsi. A conclusione della prova pratica, sono stati invitati a completare una scheda d’osservazione, così come avevamo fatto per la fusibilità, per registrare quanto visto. Figura 17Scheda di registrazione dell'esperimento compilata individualmente

La conducibilità termica appartiene solo ai metalli: esperienza e registrazione in tabella Sulla base dell’esperienza precedente, abbiamo preso una candela accesa e avvicinato alla fiamma i seguenti oggetti: un mestolo di legno, un gesso, un bastoncino di metallo, un bastoncino di legno, un pestello e un chiodo. Durante le prove i bambini hanno compilato la seguente tabella, registrando la presenza o meno di calore diffuso su tutto l’oggetto. Figura 18tabella di registrazione immediata

Lettura, riflessione dei dati emersi dalla tabella e conclusioni Dopo aver ripetuto la stessa esperienza con materiali diversi, abbiamo chiesto ai bambini di riflettere su quanto è emerso: i materiali che scottano sono tutti “metalli”. Per fare questo abbiamo chiesto a ciascun bambino di elaborare una semplice spiegazione e di scrivere su un foglietto la risposta a questa

domanda: “Perché secondo te gli oggetti di metallo si riscaldano fino all’estremità tenuta nella mano e gli altri oggetti no?”. Alla risposta scritta individuale abbiamo fatto seguire una conversazione collettiva finalizzata alla socializzazione dei dati emersi che è stata poi riportata per scritto collettivamente.

Figura 19Sintesi dell'attività

A conclusione della sintesi collettiva delle risposte fornite è emerso quanto segue:

Figura 20Conclusione dell'attività proposta

Esperienza di conducibilità termica con metalli diversi per valutare la diversa velocità di conduzione Dopo essere giunti alla conclusione che i metalli conducono calore; abbiamo posto ai bambini la seguente domanda: “Tutti i metalli conducono calore allo stesso modo?” Per rispondere a questa domanda abbiamo utilizzato un oggetto molto particolare: “La girandola dei metalli”, strumento formato da cinque barrette di metalli diversi (rame, bronzo, alluminio, zinco e ferro) tenute insieme in un punto centrale e abbiamo chiesto ai bambini di rappresentarlo graficamente prima di effettuare l’esperienza.

Figura 21 " LA GIRANDOLA DEI METALLI"

Entriamo nel vivo dell’esperienza Per fare questo esperimento abbiamo utilizzato la girandola e una candela. Abbiamo tuffato l’estremità delle cinque barrette nella cera fusa. La cera si è attaccata solidificandosi sopra le estremità. A questo punto abbiamo posizionato il punto centrale dello strumento sulla fiamma della candela. Con il trascorrere del tempo, abbiamo osservato quanto segue: la cera si è fusa ad intervalli di tempo diversi. I bambini hanno registrato il seguente ordine di fusione dal più veloce al più lento: rame, alluminio, zinco, bronzo e ferro. La registrazione è avvenuta utilizzando una scheda di osservazione redatta dalle insegnanti (Fig.13).

Figura 22Scheda di registrazione dell'esperimento

Al termine dell’attività sperimentale abbiamo commentato insieme quanto osservato, arrivando alla conclusione che:

I metalli conducono calore a una velocità diversa fra loro

E Essppeerriieennzzaa ccoonn llaa ccaallaam miittaa Abbiamo chiesto ai bambini: “Come si può distinguere il ferro dagli altri

metalli?”. Per rispondere alla domanda, abbiamo proposto l’uso della calamita che alcuni già la conoscevano. Abbiamo invitato i bambini ad avvicinarla a vari oggetti di metallo come una chiave, un orecchino d’oro, un pentolino d’acciaio inox, una barretta di ottone, di rame, di ferro, di alluminio e di stagno, la gamba di una sedia, un chiodo, un orologio, una targhetta di acciaio, un cucchiaio,… Durante l’esperienza abbiamo chiesto ai bambini di registrare su una tabella, fornita dall’insegnate, il comportamento degli oggetti una volta messi a contatto con la calamita. Figura 23Tabella "calamita" a compilazione immediata

I bambini, con questa esperienza, hanno imparato a conoscere l’utilizzo della calamita come strumento per riconoscere il ferro o la sua presenza negli oggetti.

Figura 24Conclusioni sulla calamita