I.T.I.S. F. CORNI Istituto Tecnico Industriale Liceo Scientifico delle Scienze Applicate OFFERTA FORMATIVA
MODULI DIDATTICI PROPOSTI AGLI ALUNNI DELLE SCUOLE MEDIE
Largo Moro, 25 Via Leonardo da Vinci, 300 MODENA
INDICE
SCIENZE DELLA TERRA-BIOLOGIA La purificazione delle acque Il riconoscimento dei pigmenti fogliari Osservazione e riconoscimento di microrganismi in acqua stagnante.
4 5 6
CHIMICA I principi alimentari Le soluzioni che chiamiamo acqua Le pile e l'elettrolisi Le reazioni chimiche Saggi alla fiamma Soluzioni acide e basiche
7 8 9 10 11 12
FISICA I fenomeni ondulatori La luce e l'ottica geometrica Il rumore e la nostra salute Onde ed inquinamento elettromagnetico Onde meccaniche ed elettromagnetiche Spinta di Archimede e galleggiamento Il moto dei corpi Le forze, i momenti, le leve Applicazione dell'idrogeno e presentazione delle energie rinnovabili Le caratteristiche fisiche di una moneta Studio delle forze di attrito Periodo di oscillazione di un pendolo e di un sistema massa-molla La pressione
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
ELETTR0NICA La legge di Ohm Costruzioni elettroniche Vedere il suono La matematica dei BIT Energia dal sole
26 27 28 29 30
ELETTROTECNICA Strumentazione Virtuale La domotica
31 32
INFORMATICA Pubblicazione pagine WEB su internet Io programmo: scrivere software grafico per il PC
33 34
MECCANICA-MECCATRONICA Azionamento di un ciclo pneumatico Misuriamo con il calibro e il micrometro Prove meccaniche sui materiali metallici Programmazione CAD/CAM e tornitura a CNC Disegnare col mouse
35 36 37 38 39
MECCANICA-ENERGIA ElettricitĂ dal calore L'acqua e l'energia rinnovabile
40
41
Ai Docenti delle scuole medie: I moduli didattici qui proposti riscuotono notevole interesse già da diversi anni presso docenti e studenti delle scuole medie di Modena e provincia. Se per la prima volta vi avvicinate a questa iniziativa offerta dal nostro Istituto, Vi invitiamo a contattare telefonicamente i referenti indicati : Prof. Mario Noli (vicepreside) 059- 400700 Prof.ssa Marzia Ballestrazzi 059- 400700 Prof.ssa Laura Benelli 059-2917000 oppure utilizzare il seguente indirizzo email:orientamentocorni@gmail.com Sarà così possibile concordare giorno ed ora per effettuare l’esperienza di laboratorio ed eventualmente anche modificare o abbinarne più di una in uno stesso giorno. La possibilità di poter svolgere alcune esercitazioni di laboratorio in entrambe le nostre sedi: ® Largo A. Moro, 25 ® Via Leonardo Da Vinci,300 renderà più agevole gli spostamenti dei vostri alunni.
SCIENZE DELLA TERRA - BIOLOGIA 4
LA PURIFICAZIONE DELLE ACQUE
DESCRIZIONE Attraverso l'impiego di un semplice filtro, costruito dagli alunni, è possibile depurare sufficientemente acque fangose e imputridite sia della componente inorganica (detriti) che della componente biotica (microrganismi).
STRUMENTI Una bottiglia di plastica, ghiaie e sabbie, ovatta, cannuccia di plastica, recipiente di plastica, sostegno. Percolazione attraverso strati di granuli di diverse dimensioni.
DURATA:
Presentazione teorica: ½ ora, esecuzione dell'esperienza e discussione dei risultati: 1 ora.
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso Lab. di BIOLOGIA - 1
DESCRIZIONE E' possibile separare le clorofille a e b e i carotenoidi da estratti di foglie di alcune piante (spinacio, geranio, ecc.) dimostrando, in questo modo, che per svolgere la fotosintesi la pianta utilizza pi첫 pigmenti in grado di assorbire diverse lunghezze d'onda della luce visibile.
BIOLOGIA
IL RICONOSCIMENTO DEI PIGMENTI FOGLIARI
STRUMENTI Semplice apparato per operare la cromatografia ascendente dei pigmenti su carta. Mortai e pestelli per estrarre i pigmenti dalle foglie. Carta da filtro e capillari per attuare la semina dei pigmenti.
DURATA: 1 ora e 30 circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso Lab. di BIOLOGIA - 1
5
BIOLOGIA
OSSERVAZIONE E RICONOSCIMENTO DI MICRORGANISMI PRESENTI NELL'ACQUA STAGNANTE DESCRIZIONE E' stupefacente poter osservare quanta vita può pullulare all'interno di una goccia d'acqua prelevata da una pozzanghera dopo una pioggia abbondante. Gli studenti delle scuole medie possono impratichirsi nell'uso del microscopio ottico composto osservando protozoi, alghe microscopiche e semplici invertebrati presenti nell'acqua stagnante.
STRUMENTI Microscopi ottici binoculari, stereomicroscopi, vetrini porta- e copri-oggetto. Schede per il riconoscimento dei principali gruppi di microrganismi.
DURATA:
1 ora e 30 minuti, comprensiva di spiegazione sul funzionamento del microscopio.
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso Lab. di BIOLOGIA - 1
6
DESCRIZIONE Gli alimenti che tutti conosciamo contengono diversi principi alimentari, caratterizzati da differenti molecole organiche: in particolare prenderemo in esame carboidrati, grassi, proteine. Ciascuna di queste classi di composti organici possiede proprietĂ che ne p e r m e t t o n o l'identificazione per mezzo di semplici saggi analitici, eseguiti direttamente dagli studenti.
CHIMICA
I PRINCIPI ALIMENTARI
STRUMENTI Alimenti da analizzare: latte, zuccheri, legumi, uovo, frutta, farina, patate. Reattivi usati per l'identificazione: Biureto, Benedict, Lugol, Sudan.
DURATA: 1 ora e 30 circa
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di CHIMICA SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Lab. di CHIMICA o BIOLOGIA
7
CHIMICA
LE SOLUZIONI CHE CHIAMIAMO ACQUA DESCRIZIONE L'esperienza è condotta operativamente dai ragazzi e vuole dimostrare che con la parola “acqua” chiamiamo comunemente diverse soluzioni, che hanno differenti proprietà e caratteristiche. Attraverso prove di conducibilità elettrica e saggi analitici si evidenzia che le acque di acquedotto, così come quelle minerali, sono soluzioni e non una sostanza. I soluti disciolti possono talvolta influenzare il naturale “sapore” dell'acqua, ma spesso la scelta dell'acqua da bere è influenzata dalla pubblicità piuttosto che da una reale e percepibile differenza organolettica.
STRUMENTI Apparecchio per misure di conducibilità, saggi con nitrato di argento e cloruro si bario, titolazione con EDTA per la determinazione della durezza, resine a scambio ionico per addolcire l'acqua. Campioni di acque potabili di acquedotto e minerali, acqua demineralizzata.
DURATA: 2 ore circa SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di CHIMICA SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di CHIMICA
8
DESCRIZIONE Questa esperienza introduce il concetto di trasformazione dell'energia chimica in energia elettrica attraverso l'osservazione di reazioni di trasferimento elettronico. L'esperienza viene condotta in modo dimostrativo per le misure di conducibilitĂ sui conduttori di II specie (soluzioni elettrolitiche) e in modo operativo dagli studenti, per misurare le g r a n d e z z e caratteristiche delle pile in commercio e per la costruzione di diverse pile.
CHIMICA
LE PILE E L'ELETTROLISI
STRUMENTI Apparecchio per misure di conducibilitĂ , pile commerciali a diverso voltaggio, multimetro, lamine di metalli diversi e soluzioni dei corrispondenti cationi. Vetreria di laboratorio, Dispositivi di protezione individuale.
DURATA: 2 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di CHIMICA SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di CHIMICA
9
CHIMICA
LE REAZIONI CHIMICHE
DESCRIZIONE Mescolare materiali diversi o scaldare un materiale può provocare una reazione chimica, cioè una trasformazione della materia nel corso della quale alcune sostanze “scompaiono” per dare origine a nuove sostanze. La reazione è spesso accompagnata da segnali “visibili”: cambiamento di colore, sviluppo di gas, formazione di una sostanza solida.
STRUMENTI Provette e portaprovette, magnesio, soluzioni acquose di: acido cloridrico, idrossido di potassio, nitrato ferrico, tiocianato di potassio, nitrato di bario, solfato di sodio, bicarbonato di sodio, acqua ossigenata, permanganato di potassio.
DURATA: 1 ora e 30 circa
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di CHIMICA SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di CHIMICA
10
DESCRIZIONE In questa esperienza si osserva la colorazione assunta dalla fiamma quando essa viene a contatto con alcuni composti. Effettuando la prova con diverse sostanze si può stabilire una relazione tra la colorazione e le specie chimiche prese in esame.
CHIMICA
SAGGI ALLA FIAMMA
STRUMENTI Filo di nichel, bunsen, soluzione di acido cloridrico e diversi sali di bario, calcio, litio, potassio, rame, sodio, stronzio.
DURATA: 1 ora e 30 circa
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di CHIMICA SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di CHIMICA
11
CHIMICA
SOLUZIONI ACIDE E BASICHE
DESCRIZIONE In questa esperienza si osserva il comportamento diverso di soluzioni acide e basiche e si introduce una misura dell'acidità con saggio su cartina o con l'uso del pHmetro. Si testano diversi prodotti commerciali di uso comune. A partire dalla combustione di zolfo e dalla “cattura” dei gas sviluppati viene poi simulata la formazione delle piogge acide in atmosfera.
STRUMENTI Soluzioni di succo di limone, aceto, succo di frutta, coca cola, detergente per pavimenti, idraulico liquido, ammorbidente, latte. Polvere di marmo, magnesio. Cartina indicatore universale, pHmetro. Zolfo, capsula, bunsen, ovatta e imbuto.
DURATA: 2 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di CHIMICA SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di CHIMICA
12
DESCRIZIONE Vengono effettuate esperienze sulla propagazione dell'energia per onde, per conoscere i vari tipi di onde ed i fenomeni che le caratterizzano, in particolare riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza. Alla sperimentazione con semplici materiali per mettere in evidenza il significato di onda ed il suo modo di propagarsi, seguono esperienze con strumenti pi첫 complessi, utili per definire e visualizzare le g r a n d e z z e c h e caratterizzano le onde.
FISICA
I FENOMENI ONDULATORI
STRUMENTI Corde, molle, diapason, un ondoscopio, ma anche oscilloscopi e voltmetri per visualizzare la forma delle onde, la loro ampiezza e la loro frequenza. Una sorgente sonora e una sorgente di luce laser permettono di estendere il concetto di onda.
DURATA: 3 ore circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di FISICA del Triennio
13
FISICA
LA LUCE E L'OTTICA GEOMETRICA DESCRIZIONE Utilizzando direttamente semplici materiali si studia il comportamento della luce verificando la linearitĂ della propagazione, la formazione delle immagini da parte di specchi piani e sferici, la focalizzazione prodotta da uno specchio concavo, il fenomeno della rifrazione e della riflessione totale, il comportamento di lenti concave e convesse. Vengono dedotte in modo semplice le leggi della riflessione e della rifrazione. Un prisma permette di verificare la dispersione della luce e di introdurre la dipendenza dell'indice di rifrazione dalla lunghezza d'onda.
STRUMENTI Sorgenti di luce , specchi piani e sferici, corpi rifrangenti , goniometri, prismi ...
DURATA: 3 ore
SEDE : Via Leon ardo da Vinc i, 300 Presso: Laboratorio di FISICA del Triennio
14
DESCRIZIONE Vengono introdotte le grandezze che caratterizzano le emissioni sonore: potenza, pressione, intensitĂ , frequenza e vengono illustrati gli strumenti e le metodologie di misura. Dopo una breve descrizione del funzionamento dell'orecchio umano, si trattano gli effetti del rumore sulla salute e sul benessere e i metodi di contenimento e di bonifica in alcune situazioni reali. Un breve cenno viene fatto anche all'esistenza di una legislazione in materia. Viene sottoposto agli studenti un questionario per permettere loro di valutare la loro esposizione al rumore.
FISICA
IL RUMORE E LA NOSTRA SALUTE
STRUMENTI Diapason, oscilloscopio, generatore di funzioni, altoparlanti, fonometro.
DURATA: 3 ore circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di FISICA del Triennio
15
FISICA
ONDE ED INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO DESCRIZIONE Introduzione al concetto di onda elettromagnetica attraverso alcuni strumenti e ai dispositivi della vita di tutti i giorni come la televisione ed il cellulare. Concetti di base sull'inquinamento elettromagnetico, effetti sulla salute, cenni di legislazione e buone pratiche di prevenzione.
STRUMENTI Per il concetto di onda: corda, molla. Per le onde elettromagnetiche: Analizzatore di spettro elettromagnetico, oscilloscopio, catena con trasmettitore audio video, televisore, telecamera. Lezioni frontali e brevi esperienze guidate..
DURATA: 2 ore
SEDE : Via Leon ardo da Vinc i, 300 Presso: Laboratorio di FISICA del Triennio
16
DESCRIZIONE Esperienze sulla propagazione dell'energia per onde: onde sferiche e piane, frequenza, lunghezza d'onda, velocitĂ . Caratteristiche della propagazione delle onde: riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza.
FISICA
ONDE MECCANICHE ED ELETTROMAGNETICHE
STRUMENTI Per le onde meccaniche: corda, molla, ondoscopio. Per le onde elettromagnetiche: oscilloscopio. Lezioni frontali ed esperienze guidate.
DURATA: 3 ore circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di FISICA del Triennio
17
FISICA
SPINTA DI ARCHIMEDE E GALLEGGIAMENTO DESCRIZIONE Il principio di Archimede viene introdotto come risultato di alcune esperienze che permettono ai ragazzi di misurare personalmente le grandezze fisiche coinvolte e di elaborare i dati ottenuti. Viene cosĂŹ illustrato, pur se in un caso semplice, come nasce una legge fisica. L'argomento viene introdotto da considerazioni qualitative sul comportamento di un corpo immerso in un liquido per verificare le preconcezioni sull'argomento. Utilizzando poi cilindri graduati, acqua, dinamometri e oggetti diversi per forma e dimensioni e costituiti da materiali diversi, i ragazzi, assistiti eventualmente dagli studenti del Corni, misurano la spinta di Archimede e vengono guidati nella ricerca della sua relazione con le caratteristiche degli oggetti utilizzati. Il principio di Archimede viene ricavato alla fine di questo percorso sperimentale
STRUMENTI Cilindri graduati, dinamometri
DURATA: 2 - 3 ore SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA SEDE : Via Leon ardo da Vinc i, 300 Presso: Laboratorio di FISICA del Triennio
18
DESCRIZIONE Le esperienze proposte, utilizzando la rotaia a cuscino d'aria ed altri dispositivi per la caduta libera e il moto circolare, consentono di rilevare le grandezze fisiche che entrano in gioco nello studio dei moti (distanze, tempi, velocità,accelerazione ecc.). Dal più semplice caso del moto rettilineo uniforme a quelli più complessi si può acquisire familiarità con i concetti di velocità media e istantanea, accelerazione di gravità, velocità angolare ecc.). Inoltre, sarà possibile costruire i relativi grafici per ricavare ulteriori informazioni sui moti esaminati.
FISICA
IL MOTO DEI CORPI
STRUMENTI Rotaia a cuscino d'aria, cronometri elettronici e digitali, dispositivi per la caduta libera e per il moto circolare (pulegge con cinghia di trasmissione).
DURATA: 2 - 3 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
19
FISICA
LE FORZE, I MOMENTI E LE LEVE
DESCRIZIONE Le esperienze proposte, partendo dalla misura di una forza con dinamometri di diversa sensibilità e portata (legge di Hooke), introducono il concetto di equilibrante per la determinazione della risultante di due forze concorrenti. Vengono poi presi in esame i corpi girevoli attorno ad un asse per introdurre una grandezza fisica il momento di una forza e studiare le condizioni di equilibrio. Infine dopo aver realizzato i tre tipi di leva si procederà allo studio di esse per poi passare in rassegna le carrucole; si chiuderà con lo studio di una macchina semplice: il piano inclinato.
STRUMENTI Dinamometri con diverse portate e sensibilità, disco graduato delle forze, riga, piano inclinato con settore goniometrico, carrucole.
DURATA: 2 - 3 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
20
DESCRIZIONE Agli studenti verrà presentato un quadro delle energie rinnovabili e il loro sviluppo attuale. Verrà poi mostrato un modellino dell'automobile a idrogeno descrivendo le problematiche connesse allo sfruttamento dell'energia derivante dall'idrogeno.
FISICA
APPLICAZIONI DELL'IDROGENO E PRESENTAZIONE DELLE ENERGIE RINNOVABILI
STRUMENTI Modello della macchina a idrogeno, pannelli fotovoltaici, tester.
DURATA: 1 ora circa
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
21
FISICA
LE CARATTERISTICHE FISICHE DI UNA MONETA DESCRIZIONE Le esperienze proposte sono finalizzate alla determinazione delle caratteristiche fisiche di una moneta da 2 Euro scelta proprio per le sue dimensioni ottimali ai fini dei vari tipi di misurazione: - Determinazione del diametro e dello spessore con righello (s = 0,5 mm) e con un calibro: confronto e scelta dello strumento piĂš idoneo; - Determinazione della superficie di una faccia con uso delle formule geometriche e con il metodo di integrazione grafica confronto e scelta; - Misura della massa (con diversi tipi di bilancia); - Determinazione del volume della moneta con la formula geometrica e con il metodo di spostamento del liquido.
STRUMENTI Righello, calibro, cilindro graduato, becker, bilance con diverse portate e sensibilitĂ .
DURATA: 2 - 3 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
22
DESCRIZIONE Attraverso l'esperienza gli studenti possono ricavare le leggi che regolano il fenomeno dell'attrito radente utilizzando nella prima parte un piano di scorrimento orizzontale con carrucola , un blocchetto con dinamometro e verificare attraverso misurazioni da quali grandezze fisiche dipendano le forze d'attrito radente statico e dinamico. A seguire possono ricavare i coefficienti d'attrito statico e dinamico e costruire i grafici relativi alle forze d'attrito in funzione della forza premente; Nella seconda parte utilizzando un piano inclinato con diverse superfici si potrĂ determinare il coefficiente di attrito statico e dinamico con l'uso del catetometro ( angolo d'attrito). Successivamente sarĂ preso in esame l'attrito volvente con piano di scorrimento e cilindretto di metallo.
FISICA
STUDIO DELLE FORZE D'ATTRITO
STRUMENTI Dinamometri, catetometro, tavoli di attrito con carrucola, piano inclinato con settore goniometrico
DURATA: 2 - 3 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
23
FISICA
DETERMINAZIONE DEL PERIODO DI OSCILLAZIONE DI UN PENDOLO E DI UN SISTEMA MASSA-MOLLA DESCRIZIONE Gli studenti attraverso l'esperienza e utilizzando due diverse metodologie possono pervenire alla determinazione del periodo di oscillazione nei casi presi in esame. Potranno costruire gli istogrammi relativi e determinare la costante di elasticità del pendolo elastico. Inoltre nel caso del pendolo bifilare sarà possibile ricavare il valore dell'accelerazione di gravità dopo aver rilevato da quali grandezze fisiche possa dipendere il periodo di oscillazione.
STRUMENTI Rotelle metriche, cronometri manuali, aste metriche.
DURATA: 2 - 3 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
24
DESCRIZIONE Gli studenti attraverso l'esperienza potranno determinare la Pressione mediante un piano d'appoggio orizzontale e uno obliquo misurando forza premente e superficie d'appoggio. Successivamente sarà possibile ricavare da un grafico la relazione tra la Pressione e la Forza premente per comprenderne il legame di diretta proporzionalità. Nel caso dei liquidi sarà possibile ricavare la Pressione mediante la legge di Stevino, attraverso misure relative ad un cilindro contenente un liquido. Nel caso degli areiformi, la pressione sarà ricavata mediante misure relative alla sezione di una siringa da 60”cc” mediante un calibro, la forza premente attraverso masse tarate e lettura della pressione atmosferica mediante barometro. Inoltre attraverso l'utilizzo di una pompa a vuoto, sarà possibile effettuare divertenti esperienze di diverso tipo per constatare quello che accade in assenza di aria.
FISICA
LO STUDIO DELLA PRESSIONE
STRUMENTI Calibro, cilindro graduato, siringhe graduate, barometro, pompa a vuoto.
DURATA: 2 - 3 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di FISICA
25
ELETTRONICA
LEGGE DI OHM Verifica sperimentale della prima legge dell'elettronica
DESCRIZIONE Si tratta di un primo approccio con un laboratorio di misure elettriche, in cui gli studenti per la prima volta useranno un multimetro digitale per misurare in sicurezza tensioni e correnti presenti in un circuito. In seguito, tracciando il grafico delle due grandezze sperimentali avranno la conferma sperimentale della legge di ohm. Forniti i concetti di differenza di potenziale e di corrente, per evidenziare i caratteri di causa ed effetto, i ragazzi monteranno semplici circuiti elettrici con resistenze e led colorati. Collegati gli strumenti, verificheranno praticamente le relazioni tra resistenza, tensione e corrente; la variazione dell'intensità luminosa sui LED colorati, rendono ancor più evidente quanto gli strumenti elettronici impiegati indichino sui loro display. In questa ultima fase è sempre utile l'apporto degli studenti del Corni, che già conoscono la strumentazione.
STRUMENTI Breadboard, multimetri digitali , resistenze e led colorati.
DURATA: 1 ora circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Lab. di ELETTRONICA 2
26
Montaggio di un vero circuito elettronico su circuito stampato
DESCRIZIONE L'esperienza è volta ad illustrare come realizzare praticamente un circuito elettronico; essa sviluppa una sintetica descrizione di alcuni componenti elettronici (transistor, integrati, resistori, LED, connettori, ecc.) e delle tecniche per il loro assemblaggio elettrico e meccanico quali la brasatura dolce. Sotto la costante supervisione di docenti e studenti del Corni, l'esperienza prevede il montaggio e saldatura di componenti elettronici su un circuito stampato “facilitato”, appositamente predisposto per l'esperienza.
ELETTRONICA
COSTRUZIONI ELETTRONICHE
STRUMENTI Saldatore per brasatura dolce, lega saldante senza piombo, resistenze, LED colorati , condensatori, transistor, pulsanti, fili conduttori. Il positivo collaudo finale, renderà tangibile la finalità del circuito realizzato; alcuni dei circuiti funzionanti potranno essere lasciati ai ragazzi che li hanno montati.
DURATA: 1 ora circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di Tecnologia Disegno Progettazione
27
ELETTRONICA
VEDERE IL SUONO Visualizzazione e riproduzione di segnali audio
DESCRIZIONE L'esperienza consiste nell'assimilare i concetti di frequenza e ampiezza di un'onde sinusoidale, correlati a quelli di intensitĂ ed altezza di un suono. Essa si presta inoltre a trattare il tema della percezione sonora dell'udito umano alle varie frequenze e livelli acustici. L'esperienza prevede l'utilizzo di strumentazione elettronica: generatore di forme d'onda e oscilloscopio finalizzate alle misure su segnali delle forme piĂš varie. Potranno essere visualizzati e misurati anche i suoni che percepiamo tutti i giorni: musica, voce, etc..
STRUMENTI Oscilloscopi a doppia traccia, generatori di funzioni modulati, microfono, amplificatore, alimentatori , cassa acustica..
DURATA: 2 ore circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Lab. di ELETTRONICA 2
28
Verifica sperimentale di operazioni coi numeri binari
DESCRIZIONE L'esperienza è volta a collegare il mondo della matematica con quello dell'elettronica, in particolare sarà illustrato il sistema di numerazione binario, i principi di calcolo automatico e di un calcolatore elettronico. Saranno altresì forniti i primi rudimenti dell'algebra di Boole e illustrati i più semplici circuiti logici. Infine si realizzerà un circuito elettronico che i m p l e m e n t a l'operazione di somma aritmetica.
ELETTRONICA
LA MATEMATICA DEI BIT
STRUMENTI L'esperienza prevede il montaggio di circuiti integrati su bread-board (“basette millefori”) e la realizzazione di schemi logici con veri circuiti integrati digitali. Infine viene richiesto il collaudo del circuito realizzato..
DURATA: 2 ore circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Lab. di ELETTRONICA 2
29
ELETTRONICA
ENERGIA DAL SOLE Esperienze con i pannelli solari e il sole artificiale
DESCRIZIONE L'esperienza vuole introdurre alla conoscenza e alla tecnologia per la produzione di energia pulita. In particolare, saranno illustrate le celle e i pannelli fotovoltaici descrivendone la configurazione ottimale per un impianto domestico ad energia solare. Saranno inoltre introdotti i concetti di tensione, corrente e potenza elettrica, verrĂ quindi svolta una dimostrazione sull'efficienza di produzione energia in rapporto all'irraggiamento luminoso L'esperienza pratica p r e v e d e l a dimostrazione di efficienza legate all'inclinazione luminosa ed alle varie tipologie di celle solari.
STRUMENTI Pannelli solari in silicio amorfo e cristallino, ’sole artificiaile’ da 500W orientabile con goniometro. Grazie alla luce verranno azionati: piccoli motori e lampade di vario tipo, misurandone le prestazioni.
DURATA: 1 ora circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di Tecnologia Disegno Progettazione
30
il Virtuale che controlla il mondo reale
DESCRIZIONE Mediante un particolare software in dotazione all'aula CAD, LabView, è possibile creare un pannello frontale virtuale con la simulazione di strumenti di misura e di segnali. L'esperienza prevede la realizzazione da parte dei ragazzi di una semplice simulazione di un'acquisizione di temperatura. L'esperienza si svolge nell'aula multimediale, dove i ragazzi potranno realizzare il pannello virtuale seguendo i passaggi descritti dall'insegnante e riprodotti mediante videoproiettore.
STRUMENTI Personal computer con software Instruments e interfacce I/O
specifico
ELETTROTECNICA
STRUMENTAZIONE VIRTUALE
National
DURATA: 1 ora circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso:Laboratorio di Tecnologia Disegno Progettazione
31
ELETTROTECNICA
LA DOMOTICA Gli impianti elettrici si evolvono
DESCRIZIONE L'esperienza vuole introdurre i ragazzi al concetto di impianto elettrico e dei sistemi che ad esso possono essere correlati, quali l'antintrusione, l'antincendio, il riscaldamento/ raffrescamento. In una casa domotizzata tutto ciò è gestibile mediante dispositivi a logica programmabile, mentre gli utenti possono fruire degli impianti in modo tradizionale o mediante touch-screen. L'utilizzo di questi sistemi in ambito impiantistico va a vantaggio del confort, della flessibilità e del risparmio energetico. Lo svolgimento dell'esperienza prevede una breve introduzione sugli impianti elettrici in generale e su quelli domotici in particolare, illustrata mediante sussidi didattici e slides. Successivamente i ragazzi sperimenteranno le potenzialità di un impianto individuando mediante scoperta guidata le specifiche funzioni di sensori e attuatori cablati su pannelli didattici.
STRUMENTI Panelli didattici , sensori e attuatori domotici
DURATA: 1 ora circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di DOMOTICA
32
Cosa si nasconde dietro le pagine WEB ?
DESCRIZIONE Come funziona Internet? Come si possono costruire pagine Web semplici ma accattivanti? Come si fa a pubblicare informazioni sui propri interessi o sulle attività del proprio gruppo preferito? Può sembrare che basti Facebook per creare siti WEB, gli studenti dell'ITIS faranno da maestri, mostrando quanto hanno imparato a riguardo nei loro laboratori, e come creare siti web anche complessi
INFORMATICA
CREARE SITI WEB SU INTERNET
STRUMENTI Laboratorio di informatica con PC ed accesso ad Internet, software specifico per la progettazione di pagine WEB.
DURATA: 2 ore circa
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Lab. di INFORMATICA E SISTEMI
33
INFORMATICA
IO PROGRAMMO SCRIVERE SOFTWARE GRAFICO PER IL PC
DESCRIZIONE Come si fa a scrivere un programma per il computer? Come si fa a mettere insieme bottoni, pulsanti, immagini in modo che tutto funzioni come deve? Gli studenti dell'ITIS mostrano agli studenti della terza media come costruire semplici applicazioni informatiche con la gli a m b i e n t i g ra f i c i d i Windows.
STRUMENTI Laboratorio di informatica con PC, compilatori specifici per creazione Software grafico
DURATA: 2 ore
SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Lab. di INFORMATICA E SISTEMI
34
DESCRIZIONE Scopo dell'esperienza è azionare due cilindri pneumatici mediante l'utilizzo di aria compressa. Dimostrare quindi come l'energia fornita dall'aria compressa si trasformi in energia meccanica, e come questa venga distribuita ai due cilindri mediante apposite valvole . L'esperienza viene presentata dagli allievi del corso di Meccanica che affiancheranno i ragazzi ospiti. Gli studenti dovranno quindi montare i componenti pneumatici necessari su un pannello e collegarli seguendo uno schema stabilito.
STRUMENTI Vengono impiegati : Gruppo FRL , Valvole Distributrici, Cilindri a Doppio Effetto, Regolatori di Flusso, Fine Corsa.
DURATA: 45 minuti circa
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Lab. di SISTEMI MECCANICI
MECCANICA-MECCATRONICA
AZIONAMENTO DI UN CICLO PNEUMATICO
35
MECCANICA-MECCATRONICA
MISURIAMO CON IL CALIBRO E IL MICROMETRO DESCRIZIONE L'esperienza proposta vede come protagonisti gli studenti dell'ITIS “Corni” e gli studenti della Scuola Media che insieme eseguiranno delle misure di pezzi meccanici con calibri e micrometri. Dopo breve spiegazione teorica fatta dall'insegnante, gli a l u n n i d e l Te c n i c o insegneranno ai compagni più piccoli come si leggono questi strumenti di misura.
STRUMENTI Calibri e micrometri (uno per studente)
DURATA: 1 - 2 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Lab. di TECNOLOGIA MECCANICA
36
DESCRIZIONE L'esperienza proposta consente di rilevare le principali proprietà meccaniche dei materiali metallici. Vede come protagonisti gli studenti dell'ITIS “Corni” e gli studenti della Scuola Media che insieme eseguiranno alcune prove meccaniche. Dopo breve spiegazione teorica fatta dall'insegnante, si faranno alcune prove dimostrative, in particolare: - Prova di trazione su provetta d'acciaio - Prova di durezza Brinell - Prova di durezza Rockwel. Successivamente gli a l u n n i d e l Te c n i c o aiuteranno i ragazzi delle scuole medie ad eseguire semplici Prove di Durezza.
STRUMENTI Pressa Galdabini, Durometri.
DURATA: 1 - 2 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Lab. di TECNOLOGIA MECCANICA
MECCANICA-MECCATRONICA
PROVE MECCANICHE SUI MATERIALI METALLICI
37
MECCANICA-MECCATRONICA
LAVORAZIONI AUTOMATICHE: PROGRAMMAZIONE CAD/CAM E TORNITURA A CNC
DESCRIZIONE L'esperienza proposta ha l'obiettivo di descrivere il percorso tecnico necessario alla realizzazione di un semplice particolare meccanico. VerrĂ mostrata la fase progettuale: disegno e programmazione della lavorazione con l'utilizzo del PC ( software CAD/CAM) e la successiva esecuzione della lavorazione automatica con il tornio a controllo numerico ( CNC )
STRUMENTI PC dotato di software CAD/CAM Tornio a CNC
DURATA: 1 - 2 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Lab. di TECNOLOGIA MECCANICA
38
DESCRIZIONE Dopo una breve descrizione del software da parte dell'insegnante, ogni studente della Scuola Media sarà affiancato da un “tutor” studente dell'I.T.I.S Corni, che lo seguirà nella costruzione di una semplice rappresentazione di un pezzo meccanico.
STRUMENTI Computer con programma AUTOCAD 2010
DURATA: 1 - 2 ore
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Laboratorio di DISEGNO SEDE: Via Leonardo da Vinci, 300 Presso: Laboratorio di DISEGNO CAD
MECCANICA-MECCATRONICA
DISEGNARE COL "MOUSE"
39
MECCANICA-ENERGIA
ELETTRICITA' DAL CALORE
DESCRIZIONE Si illustra lo schema di una centrale termoelettrica e si spiegano i principi fisici e gli aspetti tecnici che ne determinano il funzionamento; si utilizza l'impianto sperimentale del laboratorio per osservare come lo schema si realizzi concretamente.
STRUMENTI Si utilizza l'impianto sperimentale di simulazione della centrale termoelettrica, composto da centrale termica, turbina a vapore, condensatore; si leggono le grandezze caratteristiche dell'impianto portando gli studenti, attraverso alcune valutazioni quantitative, a focalizzare il concetto di rendimento.
DURATA:
50 minuti, ripartiti in una prima introduzione teorica ed in una successiva parte di osservazioni sperimentali.
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Lab. di IMPIANTI TERMOTECNICI
40
DESCRIZIONE Dopo aver fatto una classificazione dell'energia in rinnovabile e non rinnovabile, si procede alla descrizione del funzionamento di una centrale idroelettrica, tramite simulazione in laboratorio. Gli studenti capiscono come con la “forza” dell'acqua si produce energia elettrica.
STRUMENTI Stramazzo, pompa, lampada stroboscopica
DURATA: 2 ore circa
MECCANICA-ENERGIA
L'ACQUA E L'ENERGIA RINNOVABILE
SEDE: Largo Aldo Moro ,25 Presso: Lab. di MACCHINE
41
Note: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
Note: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________