Le monografie scienze 4

Page 1

LE Monografie

4

e s r o s i r i d a n colla egnante s n i ’ l per A I G O L O N C E T E E Z N E I SC

ivi t t e i b o i l g Griglie de evazione il Griglie di r ealtà r Compiti di

CITTAD

TI N E M I R E P ES A V I T T A A INANZ


LE MONOGRAFIE SPIGA Scienze e tecnologia 4 Testi: Elena Costa, Lilli Doniselli, Alba Taino Responsabile editoriale: Mafalda Brancaccio Coordinamento, redazione e revisione: Studio ESSE, Firenze Responsabile di produzione: Francesco Capitano Progetto grafico e impaginazione: Ardesia di Barbara Barucci, Firenze Illustrazioni: Luca De Santis, Anna Pilotto, Sara Torretta Copertina: A COME APE studio, di Alessia Zucchi Referenze iconografiche: Shutterstock, Archivio Spiga Stampa: Tecnostampa - Pigini Group Printing Division Loreto – Trevi 19.83.386.0 Per esigenze didattiche i testi sono stati quasi tutti ridotti e/o adattati. L’editore è a disposizione degli aventi diritto per eventuali omissioni o inesattezze nella citazione delle fonti.

Tutti i diritti riservati © 2019 ELI • La Spiga Edizioni Tel. 071 750701 info@elilaspigaedizioni.it


LE Monografie

4

e s r o s i r i d a n colla egnante s n i ’ l r pe A I G O L O N C E T E E Z N E I SC

iettivi b o i l g e d Griglie one i z a v e l i r i Griglie d ealtĂ r Compiti di

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 1

I T N E M I R E ESP VA I T T A A Z N INA

CITTAD

23/04/20 09:24


INDICE Introduzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

SCIENZE

Griglia degli obiettivi e delle attività. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Io sperimento... con il calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Io sperimento... con l’aria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Io sperimento... con l’acqua .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Io sperimento... con la terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Io conosco... gli elementi degli ecosistemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Tecnologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi. . . . . . . . . . . . . . 98 COMPITO DI REALTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

CITTADINANZA

Griglia degli obiettivi e delle attività. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 L’ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 02 La salute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi. . . . . . . . . . . . . . 1 12

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 2

23/04/20 09:24


introduzione

Questa monografia è articolata in due percorsi: Scienze e Cittadinanza. Ogni percorso è aperto da una ”griglia degli obiettivi e delle attività” che riporta, per ogni scheda, l’obiettivo specifico e la descrizione dell’attività proposta. Nel percorso di Scienze si alternano pagine di ”Ipotesi di lavoro per l’insegnante”, con spunti metodologici e didattici sull’uso delle schede, e schede operative rivolte agli alunni. Chiude il percorso un compito di realtà. A conclusione di ogni percorso è presente una ”griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi” compilabile dal docente.

SCIENZE Talvolta nella Scuola Primaria l’insegnamento delle Scienze si basa soprattutto sulla spiegazione data dall’insegnante o dalla lettura del testo in uso nella classe. È importanete invece che i bambini assumano un atteggiamento differente: nelle Scienze infatti è fondamentale imparare dall’osservazione e dalla riflessione. Nell’insegnamento/apprendimento delle Scienze è necessario dunque un approccio attivo. L’obiettivo che ogni insegnante deve porsi non è trasformare tutti gli allievi in scienziati, ma aiutarli ad acquisire un atteggiamento scientifico. Lavorare come uno scienziato significa porsi delle domande, osservare, cercare delle risposte, effettuare rilievi nella realtà, ma anche costruire esperienze guidate. Un vero scienziato sa, inoltre, che le sue affermazioni potrebbero sempre dimostrarsi errate, con il progredire della conoscenza. È quindi capace di accettare sia l’errore sia il cambiamento; anzi dall’errore e dal fallimento trae spunto per modificare le proprie idee. Imparando ad adottare il metodo scientifico si rafforza l’autostima dei bambini: sbagliare non diventa un problema, ma un motivo per cercare nuove strade e nuovi percorsi di apprendimento. Ormai è chiaro da tempo che i bambini non arrivano a scuola come una ”tabula rasa”, ma con una precisa visione della realtà e con idee già consolidate sulle strutture che regolano il mondo naturale e fisico. Talvolta queste idee sono giuste, talvolta no. Se l’insegnante proporrà la corretta interpretazione dei fenomeni, questa sarà ”appresa” dagli alunni, ma presto dimenticata e gli antichi preconcetti salteranno di nuovo fuori. Il primo compito, per un insegnamento efficace, è dunque individuare quanto i bambini già sanno riguardo all’argomento trattato. Le conoscenze pregresse saranno raccolte dall’insegnante e da esse si partirà per articolare il percorso didattico. Nel processo di apprendimento le conoscenze possono essere acquisite: • per ricezione: l’informazione viene acquisita attraverso lezioni frontali e/o studio su libri; • per scoperta personale: l’alunno individua attraverso l’osservazione e la sperimentazione, in modo attivo, le informazioni e le regole generali. È evidente che il metodo della scoperta favorisce un apprendimento duraturo. In qualsiasi modo sia avvenuto il processo di apprendimento è necessario che le conoscenze acquisite siano correlate con le conoscenze già possedute. Solo in questo modo esse non saranno frammentarie, ma diventeranno un modo per interpretare la realtà. È perciò necessario che gli alunni imparino a organizzare le informazioni e le conoscenze in modelli interpretativi della realtà.

3 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 3

23/04/20 09:24


introduzione Questo volume si prefigge di dare un supporto didattico e uno spunto operativo agli insegnanti che intendono ”fare Scienze”. le esperienze descritte e le schede didattiche sono rivolte ai bambini che frequentano la classe quarta della Scuola Primaria e rispecchiano la programmazione didattica destinata a quella classe. Sono proposte diverse esperienze che, pur avendo come obiettivo lo sviluppo di differenti e molteplici abilità e competenze, possono essere riassunte in due grandi gruppi: osservare e sperimentare. È fondamentale iniziare con attività di osservazione: in questo modo i bambini imparano che dal mondo che li circonda e dall’esperienza diretta possono ricavare molte informazioni. ”Fare Scienze”, infatti, significa innanzitutto attivare degli strumenti per interpretare la realtà. Nel testo si alternano pagine destinate agli insegnanti e schede didattiche per gli allievi. Nelle pagine destinate agli insegnanti sono descritte e spiegate le attività da svolgere, gli obiettivi che si desidera conseguire, le indicazioni metodologiche e i presupposti teorici che sottendono l’esperienza o il percorso didattico. Nelle schede destinate agli alunni sono inserite attività di riflessione e lavoro che vertono sull’esperienza effettuata o che approfondiscono i temi trattati. Sono presenti anche schede non collegate a esperimenti, ma che approfondiscono e integrano i temi trattati. Tutte le esperienze sono state testate, ma esiste comunque la possibilità che un esperimento non dia l’effetto atteso. In tal caso l’insegnante, insieme agli alunni, cercherà di capire i motivi che hanno portato a una conclusione diversa da quella attesa, cercando di individuare la variabile intervenuta.

CITTADINANZA Nell’educazione alla Cittadinanza è importante utilizzare didattiche funzionali alla riflessione, individuale e collettiva, su contenuti tratti da casi concreti e comprendere che è indispensabile un collegamento tra quanto discusso in classe e quanto vissuto nell’esperienza quotidianamente. Solo così si potrà parlare di regole, di norme, di diritti e di doveri. Solo allora la conoscenza delle norme come valori utili al bene comune, l’esperienza del rispetto di tali norme, la riflessione condivisa sulle implicazioni che possono derivare dall’accettarle o dal trasgredirle permetteranno la fioritura nelle coscienze di quei valori democratici di cui parla la nostra Costituzione, che sono il fondamento di ogni vivere civile oggi e nel futuro. Il percorso proposto parte dalla realtà che il bambino vive quotidianamente, per giungere alla concettualizzazione e alla generalizzazione di quanto analizzato, attraverso attività riferibili a esperienze personali o legate a contesti di carattere generale. Le schede proposte si possono suddividere in due sezioni: l’ambiente e la salute. Oltre a sottolineare i comportamenti corretti nei confronti dell’ambiente, si approfondiscono i diversi tipi di inquinamento per sviluppare una significativa sensibilità verso i problemi del pianeta. Una sezione è dedicata alla salute, intesa come conoscenza delle regole dell’igiene personale e alimentare, ma anche come scoperta di comportamenti che portino al benessere e quindi al rispetto di sé.

4 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 4

23/04/20 09:24


griglia degli obiettivi e delle attivita

Scienze

SCHEDA OBIETTIVI SPECIFICI

ATTIVITÀ

Comprendere che cos’è una fonte di calore.

Esperimento per dimostrare che la lana è un materiale isolante.

Comprendere come può essere prodotto il calore.

Esperimento per dimostrare che lo sfregamento produce calore.

4

Comprendere che cos’è una fonte di calore.

Analisi di fonti che producono calore.

5

Saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Esperimento per dimostrare che è necessario un combustibile perché avvenga la combustione.

6

Saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Esperimento per dimostrare che le sostanze e i colori assorbono il calore in modo differente.

7

Saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni.

Esperimento per dimostrare che il corpo umano produce calore.

8

Conoscere buoni e cattivi conduttori di calore.

Esperimento per dimostrare che i materiali trasmettono il calore in modo differente.

9

Conoscere i termini specifici della disciplina; comprendere la differenza tra calore e temperatura.

Esperimento per dimostrare che il calore è una fonte di energia, mentre la temperatura è una grandezza.

10

Comprendere che l’aria circonda ogni cosa.

Esperienze per rendere consapevoli della presenza dell’aria.

11

Comprendere gli utilizzi dell’aria.

Esperienza per comprendere il funzionamento di un sommergibile.

12

Comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas.

Esperimento per dimostrare che l’aria è un miscuglio di gas.

13-14

Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda.

Esperimento per dimostrare che l’aria calda è più leggera di quella fredda.

15

Intuire come si formano i venti.

Esperimento per dimostrare che la differenza di temperatura dell’aria genera lo spostamento di masse d’aria, cioè i venti.

16

Rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi.

Esperimento per dimostrare che l’aria esercita una pressione sui corpi.

17

Intuire il concetto di pressione atmosferica.

Esperimento per dimostrare che la pressione atmosferica si esercita sia dal basso sia dall’alto.

18

Intuire il concetto di pressione atmosferica.

Esperimento per dimostrare che la pressione dell’aria viene esercitata anche dal basso.

19

Intuire gli effetti della pressione atmosferica.

Esperimento per dimostrare che la presione atmosferica esercita una forza sugli oggetti.

20

Intuire come si verifica l’effetto serra.

Esperimento per dimostrare che l’aria si riscalda.

Conoscere gli stati dell’acqua.

Analisi degli stati dell’acqua.

23

Comprendere che l’acqua contiene sali minerali.

Analisi di un’etichetta dell’acqua minerale.

24

Comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda.

Esperimento per dimostrare che il galleggiamento dipende anche dalla temperatura dell’acqua.

25

Intuire il principio di Archimede.

Esperimento per dimostrare che un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto.

26

Conoscere il fenomeno della tensione superficiale.

Esperimento per dimostrare il fenomeno della tensione superficiale.

27

Conoscere il fenomeno della tensione superficiale.

Esperimento per dimostrare che il sapone diminuisce la tensione superficiale.

Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria.

Esperimento per dimostrare che la pressione dell’aria e la tensione superficiale impediscono all’acqua di uscire.

30

Intuire il fenomeno della capillarità.

Esperimento per dimostrare che l’acqua sale nelle fibre della carta.

31

Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti.

Esperimento per dimostrare che l’acqua sale maggiormente nei tubi più sottili.

32

Osservare le differenze fra terreni.

Analisi di diversi tipi di terreno.

1 2-3

21-22

28-29

5 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 5

23/04/20 09:24


Scienze

griglia degli obiettivi e delle attivita

SCHEDA OBIETTIVI SPECIFICI

ATTIVITÀ

33

Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile.

Esperimento per dimostrare che diversi tipi di terreno contengono differenti quantità d’acqua.

34

Distinguere terreni permeabili e non permeabili.

Esperimento per dimostrare che non tutti i terreni sono ugualmente permeabili.

35

Comprendere come si forma una sorgente.

Esperimento per dimostrare che le sorgenti si trovano in presenza di un terreno impermeabile.

36

Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia.

Esperimento per dimostrare che il freddo spacca le rocce.

37

Conoscere gli elementi di un ecosistema.

Analisi degli elementi di un ecosistema.

38

Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema.

Analisi di una catena alimentare.

39

Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema.

Deduzione delle interazioni presenti all’interno di un ecosistema.

Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua.

Esperimento per dimostrare che le piante assorbono acqua attraverso le radici.

42

Conoscere la fotosintesi clorofilliana.

Descrizione di ciò che avviene nella fotosintesi clorofilliana.

43

Comprendere che le piante traspirano.

Esperimento per dimostrare che le piante immettono vapore acqueo nell’aria.

44

Comprendere che gli animali si adattano al clima.

Deduzione di caratteristiche che gli animali sviluppano per adattarsi al clima.

45

Comprendere il legame tra ambienti climatici e rischio di estinzione.

Analisi delle cause che minacciano la sopravvivenza di alcune specie.

46

Conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori.

Esperimento per dimostrare che le muffe sono formate da organismi viventi che hanno bisogno di ossigeno.

47

Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti.

Esperimento per dimostrare che il lievito è un organismo vivente.

48

Rilevare le caratteristiche di un artefatto.

Analisi del funzionamento di alcuni artefatti.

49

Realizzare oggetti seguendo una metodologia data.

Istruzioni per realizzare un foglio di carta riciclata.

50

Individuare le funzioni di un artefatto.

Analisi di alcuni mezzi di trasporto.

51

Esaminare oggetti e processi rispetto all’impatto con l’ambiente.

Indagine sui mezzi di trasporto utilizzati per raggiungere la scuola.

52

Discutere sul funzionamento degli oggetti e degli strumenti tecnologici.

Descrizione e discussione sull’utilizzo di alcuni dispositivi digitali.

40-41

6 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 6

23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

IO SPERIMENTO… CON IL CALORE Il calore è la principale forma di energia: è indispensabile per la vita e permette il verificarsi di moltissimi fenomeni. Perciò è importante che gli allievi imparino a osservare le sue caratteristiche, gli effetti, le proprietà. Obiettivi dell’unità  Comprendere la differenza tra calore (forma di energia) e fonti di calore (corpi che emanano calore).  Distinguere le fonti di calore che lo producono e lo trasmettono dalle fonti che lo trasmettono senza produrlo.  Conoscere fonti di calore e materiali isolanti.  Capire che il calore è una forma di energia e la temperatura è la misura del grado di calore di un corpo. Percorso dell’unità didattica Le attività proposte in questa unità prevedono una serie di esperimenti che permettono al bambino di capire: • che cosa sono le fonti di calore; • la differenza tra fonti di calore e materiali isolanti (come ad esempio la lana); • che cosa produce il calore; • come il calore si trasmette; • in che modo è possibile misurare quanto un corpo sia caldo. Il percorso didattico parte raccogliendo le conoscenze pregresse degli allievi. Domande-stimolo da sottoporre ai bambini prima di iniziare il lavoro sul calore sono: Che cos’è per voi il calore? Quando avete osservato il calore? A che cosa serve? Che cosa succederebbe se non si riuscisse più a produrre calore? Che cos’è il freddo? In un cartellone si raccoglieranno tutte le parole che i bambini collegano al concetto di ”calore”. Al termine di questo percorso si riesamineranno le conoscenze iniziali per rilevare quali di esse sono giuste e quali no. Fonti di calore e materiali isolanti Esempi di domande-stimolo da sottoporre ai bambini prima di svolgere gli esperimenti sono: Che cosa fai per ripararti dal freddo? Pensi che la sciarpa o il piumino generino calore? Perché il gelato contenuto nella vaschetta di polistirolo si scioglie più lentamente? Si propongono esperimenti per evidenziare la differenza tra fonti di calore e materiali isolanti. I bambini, basandosi sulla loro esperienza diretta, pensano che la lana, il piumino, i tessuti in genere generino calore, ma questo non è vero. È importante dedicare molto tempo all’osservazione della realtà circostante per comprendere l’uso dei materiali in base alle loro caratteristiche. Si farà notare che i contenitori in polistirolo vengono utilizzati per mantenere una sostanza sia fredda (contenitori del gelato) sia calda (contenitori dei pasti caldi serviti nelle mense scolastiche). Nell’unità sono proposti vari esperimenti per rilevare materiali isolanti o buoni conduttori di calore e sulla trasmissione del calore da un corpo più caldo a uno meno caldo. (Scheda 1)

7 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 7

23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante Produrre calore Il percorso didattico propone inizialmente di trovare i modi in cui è possibile produrre calore. È opportuno, a questo proposito, invitare i ragazzi a ricercare tutti i modi possibili per scaldare l’acqua contenuta in un bicchiere (i bambini, probabilmente, proporranno: al Sole, sotto una coperta, avvolto in una sciarpa, su un termosifone, tra le mani, sotto una lampada accesa, dentro una tazza di acqua calda…). Si consiglia di far svolgere le attività in gruppo in modo che gli allievi abbiano la possibilità di operare concretamente e si abituino al confronto con le idee altrui. Il Sole è la fonte primaria del calore; questo, però, può essere prodotto anche in molti altri modi: con ­l’energia elettrica, con la combustione di qualsiasi materiale, con lo sfregamento. Si chiederà, poi, agli alunni di riflettere su come anche gli esseri viventi producano calore. (Schede da 2 a 7) La trasmissione del calore Dopo avere compiuto esperienze sulla produzione di calore, sarà fondamentale puntualizzare la differenza tra calore, cioè tra l’energia stessa, e chi la trasmette. La trasmissione del calore avviene attraverso diversi materiali che possono essere buoni (acqua, ferro, rame…) o cattivi (legno, plastica…) conduttori del ­calore stesso. (Scheda 8) Calore e temperatura Infine, ci si soffermerà sulla differenza fondamentale tra calore e temperatura. In genere i bambini ­tendono a pensare che calore e temperatura siano la stessa cosa. Gli esperimenti proposti ­servono a far capire loro che, se il calore è energia, la temperatura, invece, misura quanto un corpo è caldo. (Scheda 9) Indicazioni metodologiche Si raccomanda di partire sempre da osservazioni dirette per favorire l’acquisizione di un metodo scientifico: osservo, deduco, pongo domande, cerco risposte, sperimento, verifico… Non è fondamentale il numero di nozioni che i bambini apprendono; molto più importante che essi ­acquisiscano un metodo che consenta di imparare dall’esperienza e dall’osservazione.

8 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 8

23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

Fonti di calore e materiali isolanti

O

Che cosa si vuole dimostrare La lana è un materiale isolante, ma non è una fonte di calore.

Obiettivo  Comprendere che cos’è una fonte di calore Occorrente • alcuni cubetti di ghiaccio • contenitori Prima dell’esperimento L’insegnante invita gli allievi a formulare ipotesi. Chiederà: Secondo voi la lana riscalda? Se pensate che essa scaldi, che cosa succederà al ghiaccio avvolto nella lana? Esperimento 1) Prendere due contenitori uguali e in entrambi mettere uno o due cubetti di ghiaccio. 2) Avvolgere solo il primo contenitore in una sciarpa o in un maglione di lana. 3) Porre i due contenitori vicini, su un tavolo. 4) Dopo un’ora, togliere la sciarpa e controllare quale dei due cubetti di ghiaccio si è sciolto maggiormente: il cubetto esposto all’aria si è sciolto di più di quello avvolto nella lana.

Q

Conclusioni La lana non ha aumentato la temperatura del ghiaccio, quindi non è una fonte di calore. Invece il cubetto non avvolto nella lana si è parzialmente sciolto perché l’aria (più calda del ghiaccio) ha trasmesso calore.

Si è dimostrato che fonte di calore è tutto ciò che trasmette calore e, di conseguenza, alza la temperatura di un altro corpo. In questo caso l’aria è stata fonte di calore: il ghiaccio è più freddo dell’aria, perciò vi è stata una trasmissione di calore da essa al ghiaccio. La lana, invece, non ha alzato la temperatura del ghiaccio, anzi ha rallentato lo scioglimento perché lo isolava dall’aria più calda: la lana è un materiale che non fa passare facilmente il calore. I materiali che hanno la caratteristica di non far passare il calore si chiamano ”isolanti ” o ”cattivi conduttori di calore”. Approfondimenti Quali materiali vengono utilizzati per ripararsi dal freddo? Quali sono i materiali isolanti e quali i buoni conduttori di calore? Approntare un cartellone per evidenziarli. Il miglior isolante è il ”vuoto”: parlare agli allievi dei thermos e delle finestre con doppi vetri. Il vuoto che viene formato aspirando l’aria tra i due vetri e tra le due parti che compongono il thermos permette un ottimo isolamento sia dal caldo sia dal freddo.

9 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 9

23/04/20 09:24


SCHEDA

1

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

FONTI DI CALORE E MATERIALI ISOLANTI Descrivi le fasi dell’esperimento rispondendo alle domande.

• Quale domanda ti era stata posta prima di iniziare l’esperimento? _____________________________________________________________________________ • Qual era la tua ipotesi iniziale? ________________________________________________ • Dove hai messo il ghiaccio? __________________________________________________

• Dopo quanto tempo hai osservato i risultati dell’esperimento? ______________________________________________________________________________ • Che cosa è successo? _______________________________________________________ • La tua ipotesi iniziale era giusta? ______________________________________________ • Che cosa hai dimostrato? ____________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Scrivi F se l’oggetto rappresentato è fonte di calore, I se è un materiale isolante.

10

O.A.: comprendere che cos’è una

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 10

lore. fonte di ca © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

L’attrito e il calore Che cosa si vuole dimostrare Lo sfregamento produce calore: più forte è l’attrito, più grande sarà la quantità di calore prodotta.

Obiettivo

 Comprendere come può essere prodotto il calore Occorrente • sapone liquido • una scatola di fiammiferi da cucina • una candela Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli allievi se, dopo aver fatto brusche frenate con i pattini o la bicicletta, hanno rilevato che la temperatura delle ruote era aumentata. Chiederà anche perché le piste da skateboard sono lisce e non ruvide. Esperimento Prima parte 1) Tutti gli alunni strofinano con forza le mani una contro l’altra: noteranno che le mani si riscaldano. 2) I bambini mettono una goccia di sapone liquido su una mano e provano di nuovo a strofinare tra loro le mani. 3) In questo caso le mani non si riscaldano. Seconda parte 1) L’insegnante sfrega un fiammifero sulla parte ruvida della scatola, facendo notare che il fiammifero si ­accende senza difficoltà. 2) Passa il fondo della candela sulla parte ruvida della scatola di fiammiferi, in modo da ricoprirla di un ­sottile strato di cera. 3) Prova di nuovo ad accendere il fiammifero, sfregandolo: in questo caso l’operazione non sarà possibile perché la cera lo impedisce.

Q

Conclusioni Le mani, strofinandosi, producono calore e questo è proporzionale alla forza impiegata: più si strofinano con forza le mani, più esse si riscaldano. Il fiammifero si accende se strofinato perché lo sfregamento produce una sufficiente quantità di calore. Il sapone o la cera diminuiscono l’attrito e, di conseguenza, anche la quantità di calore prodotta.

Approfondimenti Questo esperimento vuole dimostrare come si possa produrre calore attraverso lo sfregamento. È importante che gli allievi conoscano in quali modi può essere prodotto calore: con il Sole, con la combustione, con lo sfregamento, con l’energia elettrica. È altrettanto importante che, dopo aver ben compreso il concetto di fonte di calore, imparino a distinguere le fonti di calore che producono calore e lo trasmettono (ad esempio, un fuoco acceso che diffonde calore e continua a produrne), da quelle che trasmettono c­ alore a corpi più freddi di esse, ma non producono calore (ad esempio una bacinella di acqua calda che trasmette calore fin quando non avrà raggiunto la temperatura dell’ambiente circostante).

11 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 11

23/04/20 09:24


SCHEDA

2

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’ATTRITO E IL CALORE Descrivi l’esperimento. _______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

Completa. Abbiamo dimostrato che con lo sfregamento si produce ______________ __________________ . Quando abbiamo sfregato il fiammifero sulla parte ruvida esso si è ________________ perché il calore prodotto aveva incendiato lo zolfo che si trova sulla capocchia del _________________ . Invece, quando sulla parte ruvida era stata messa della ___________________ , il fiammifero non si è acceso perché ____________________________________ ___________________________________ .

Osserva i disegni e segna con una X quello in cui l’attrito è minore. Ingranaggio

Pavimento di marmo

Pavimento in mattonelle ruvide

Ingranaggio oliato

Strada provinciale

12

otto il calore. sere prod O.A.: comprendere come può es

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 12

Pista da bob

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

3

COME SI PRODUCE IL CALORE Completa inserendo le parole al posto giusto. Sole • combustibili • sfregamento • brucia • combustione • asciugacapelli • caldo La principale fonte di calore è il _________________ . Si ha combustione ogni volta che qualcosa _________________ . Il calore si produce anche per _________________ , _________________ o con l’energia elettrica. Molti impianti di riscaldamento utilizzano come combustibile il gasolio o il gas metano: i due _________________ vengono accesi e, bruciando, riscaldano l’acqua che scorrerà nei termosifoni. L’energia elettrica produce calore quando viene fatta passare attraverso dei filamenti che diventano incandescenti, come nelle stufette elettriche o negli _________________ . Lo puoi constatare ogni volta che accendi un elettrodomestico: se funziona per lungo tempo, diventa _________________ . Osserva e scrivi, per ogni disegno, qual è il combustibile utilizzato per produrre calore.

_________________ _________________

_________________ _________________

Circonda in rosso ciò che produce calore mediante sfregamento e in blu ciò che produce ­calore mediante combustione.

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 13

mprendere come può essere p rodotto i O.A.: co l calore.

13 23/04/20 09:24


SCHEDA

4

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LE FONTI DI CALORE Per ogni coppia di oggetti, scrivi F per la fonte di calore e R per chi riceve il calore.

1

2

4

3

5

6

Completa la tabella rispondendo alla domanda della prima colonna e segnando con una X nella seconda e nella terza colonna. Qual è la fonte di calore?

Produce calore e lo trasmette

Trasmette calore, ma non lo produce

Disegno 1 Disegno 2 Disegno 3 Disegno 4 Disegno 5 Disegno 6

14

O.A.: comprendere che cos’è una

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 14

lore. fonte di ca © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La combustione Che cosa si vuole dimostrare Perché avvenga una combustione, è necessario un combustibile (qualcosa che brucia) e l’ossigeno.

Obiettivi  Saper osservare e fare opportune deduzioni  Mettere in relazione i fenomeni Occorrente • una candela • un vasetto • un coperchio metallico Prima dell’esperimento Prima di effettuare questo esperimento, far osservare ai bambini una candela accesa perché riflettano sulla direzione della fiamma e si chiedano perché va sempre verso l’alto. L’insegnante accenderà una candela, la terrà in posizione verticale e poi chiederà: Che cosa succede se metto la candela in posizione obliqua? E in posizione orizzontale? L’insegnante dimostrerà che la fiamma tende sempre a dirigersi verso l’alto. Se poi un bambino soffierà con delicatezza sulla fiamma, questa modificherà la sua posizione, tremolerà, ma poi tornerà sempre a dirigersi verso l’alto. La fiamma che va sempre verso l’alto è un’altra prova che l’aria calda tende a salire (vedi schede 13 e 14). Infatti l’aria, riscaldata dalla fiamma, tende ad andare in alto e ”porta con sé” la fiamma. Esperimento 1) Mettere una candela nel vasetto, che dovrà essere più alto della candela di qualche centimetro. 2) Accendere la candela e lasciarla ardere. 3) Coprire il vasetto con il coperchio. La fiamma diventerà sempre più debole e si spegnerà in pochi secondi.

Q

Conclusioni La fiamma può ardere solo in presenza di un combustibile (in questo caso la cera) e di un comburente (in questo caso l’ossigeno).

Approfondimenti Il comburente è la sostanza che permette che avvenga la combustione. Il comburente più comune è ­l’ossigeno dell’aria. Sono comburenti sostanze come: idrogeno, cloro, ozono… Senza comburente la combustione non ha luogo: combustibile + comburente  energia + prodotti di scarto Gli estintori sono di vario tipo: a schiuma, a sabbia, ad anidride carbonica. Sono tutte sostanze che impediscono al fuoco di bruciare perché ”soffocano” l’ossigeno. Il modo migliore per spegnere un piccolo incendio improvviso, infatti, è ricoprirlo con una coperta ­ignifuga. In tal modo la fiamma viene privata dell’ossigeno e si spegne.

15 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 15

23/04/20 09:24


SCHEDA

5

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA COMBUSTIONE Osserva e completa.

Senza coperchio la fiamma arde perché ___________________________________ ___________________________________.

Chiudendo il contenitore la fiamma si spegne perché ____________________ ____________________________________.

Collega ogni termine alla definizione corrispondente. Combustibile

Fenomeno per il quale una sostanza brucia sviluppando luce e calore.

Comburente

Sostanza che può bruciare, sviluppando luce e calore.

Combustione

Sostanza che permette che avvenga la combustione.

Osserva e cancella il termine sbagliato. Il fuoco si è spento perché non c’è più combustibile/comburente.

L’automobile si è fermata perché non c’è più combustibile/comburente.

La fiamma si è spenta perché non c’è più combustibile/comburente.

16

de portune O.A.: saper osservare e fare op

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 16

duzioni; mettere in rela zione i fen omeni.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Le sostanze, i colori e il calore Che cosa si vuole dimostrare Le sostanze e i colori assorbono il calore in modo differente.

Obiettivi

 Saper osservare e fare opportune deduzioni  Mettere in relazioni i fenomeni Occorrente • alcuni contenitori • sassi, sabbia, acqua, terra • tre lattine vuote di pelati o di legumi • carta: bianca, nera, verde (o grigia) • cartoncino: bianco, nero, verde (o grigio) • termometro Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli allievi di raccontare loro esperienze su terreni molto caldi: In estate, al mare, nelle ore più calde, è possibile camminare sulla sabbia bollente? Avete mai camminato sull’asfalto delle strade nelle giornate molto calde? Che cosa avete notato? Quali colori sono più utilizzati per i vestiti estivi: i colori chiari o quelli scuri? Perché? Gli esperimenti che seguono devono essere effettuati in giornate molto soleggiate. Esperimento Prima parte 1) Toccare i vari materiali per valutarne la temperatura. 2) Mettere la sabbia, i sassi, l’acqua e la terra nei contenitori, che saranno poi posti al Sole. 3) Dopo un’ora, ritirare i materiali e toccarli. Tutti sono più caldi, ma la temperatura degli oggetti è aumentata in modo differente. Seconda parte 4) Ricoprire le lattine vuote rispettivamente con carta bianca, nera, verde. 5) Riempirle di acqua e misurare con un termometro la temperatura dell’acqua. 6) Coprirle con un cartoncino dello stesso colore della carta ed esporle al Sole per una o due ore. 7) Misurare la temperatura dell’acqua nelle tre lattine dopo l’esposizione al Sole. L’acqua contenuta nella lattina coperta con carta nera si è riscaldata di più delle altre. L’acqua contenuta nella lattina coperta con carta bianca si è scaldata meno delle altre due.

Q

Conclusioni I materiali si riscaldano in modo differente in base al materiale di cui sono composti e al loro colore. Il colore nero è quello che maggiormente attrae i raggi solari.

17 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 17

23/04/20 09:24


SCHEDA

6

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LE SOSTANZE, I COLORI E IL CALORE Nel primo esperimento i seguenti materiali sono stati esposti al Sole per un tempo piuttosto lungo. Scrivi i loro nomi ordinandoli da quello più caldo a quello meno caldo.

Sabbia

Acqua

Sassi

Terra

____________________________________________________________________________ Descrivi le varie fasi del secondo esperimento.

_______________________________ _______________________________ _______________________________

_______________________________ _______________________________ _______________________________

_______________________________ _______________________________ _______________________________ Rispondi. Che cosa hai dimostrato con questi esperimenti? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

18

uzioni; mettere in relazio ne i fenome rtune ded ni. O.A.: saper osservare e fare oppo

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 18

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

Anche noi possiamo produrre calore?

O

Che cosa si vuole dimostrare Il corpo umano produce calore.

Obiettivi  Saper osservare e fare opportune deduzioni  Mettere in relazione i fenomeni Occorrente • alcuni termometri Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli allievi di raccontare in quali occasioni hanno misurato la propria temperatura ­corporea. Se è possibile, chiedere loro di portare a scuola un termometro per effettuare le rilevazioni. Esperimento 1) I bambini misureranno la propria temperatura e la annoteranno su un foglio. 2) L’insegnante inviterà gli allievi a correre velocemente o a saltare per 5-10 minuti e valuterà quando dare l’alt, considerando le condizioni fisiche di ogni bambino. gni bambino misurerà la propria temperatura corporea immediatamente dopo aver concluso 3) O l’attività fisica e la confronterà con quella iniziale. entre i bambini misureranno la temperatura, l’insegnante chiederà loro di ascoltare il proprio 4) M corpo per valutare eventuali cambiamenti. utti i bambini racconteranno le proprie sensazioni. 5) T e l’insegnante non avesse a disposizione un alto numero di termometri, potrà far svolgere 6) S l’esperimento a gruppi.

Q

Conclusioni La temperatura corporea aumenta quando si svolgono esercizi faticosi. Il corpo richiede maggiore energia: la produzione di energia avviene attraverso una combustione che genera calore.

Approfondimenti • È importante che gli allievi confrontino i risultati delle loro esperienze. • L’­­insegnante farà riflettere sul fatto che la temperatura si è alzata, ma non per tutti nello stesso modo. Farà anche rilevare che le temperature iniziali e finali non erano uguali, ma si mantenevano comunque tutte entro un certo intervallo. La temperatura corporea, infatti, si mantiene sempre circa tra + 35° e + 40°. • L’insegnante può collegare questa esperienza con altre note agli allievi in cui si possa rilevare che la produzione di energia genera calore: gli elettrodomestici e il computer che si riscaldano quando funzionano, lo sfregamento delle mani… • L o studio del corpo umano è un argomento che viene, di norma, affrontato in classe quinta, ma già ora ­l’insegnante può collegare questo esperimento allo studio della trasformazione degli alimenti in energia.

19 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 19

23/04/20 09:24


SCHEDA

7

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

ANCHE NOI POSSIAMO PRODURRE CALORE? Completa la tabella, poi rispondi. Temperatura dopo l’esercizio fisico

Temperatura iniziale

Differenza

• La tua temperatura si è modificata dopo la corsa? __________ •A i tuoi compagni è successo un fenomeno analogo o diverso? __________________ •R icordi la temperatura più bassa del tuo corpo che hai potuto registrare in altre ­occasioni? ________________________ • E la temperatura più alta? __________________________ Disegna te stesso dopo l’attività fisica e descrivi le tue sensazioni, utilizzando le domande guida. Come ti sentivi? Come batteva il tuo cuore? Eri sudato? Come era il tuo respiro? La temperatura corporea era cambiata? ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________

Completa segnando con una X. La temperatura corporea è aumentata perché: il corpo ha prodotto calore. il corpo è stato esposto al Sole.

20

O.A.: saper osservare e fare op

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 20

portune

Il corpo ha prodotto calore: er riscaldarsi, altrimenti, correndo, p si sarebbe raffreddato. perché aveva bisogno di energia e producendola si sviluppa calore.

deduzione; mettere in relaz

ione i feno meni.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La trasmissione del calore Che cosa si vuole dimostrare I materiali trasmettono il calore in modo differente.

Obiettivo  Conoscere buoni e cattivi conduttori di calore Occorrente • due bastoncini di formato uguale (o molto simile): uno di ferro e uno di legno ue monete da 1 o 2 o 5 centesimi (le monete devono essere tutte uguali) •d • u na candela • a cqua • u n fornello elettrico Prima dell’esperimento L’insegnante chiederà agli allievi di formulare ipotesi riguardo la conduzione di calore nei vari materiali: Quale materiale si scalderà prima? Quale materiale si scalderà dopo? Successivamente, lo stesso esperimento potrà essere effettuato utilizzando anche altri bastoncini di materiali differenti da quelli indicati; gli allievi formuleranno delle ipotesi stilando una classifica ipotetica dei materiali dal migliore al peggiore conduttore di calore. Esperimento 1) Attaccare con una goccia di cera fusa una moneta su ognuno dei due bastoncini, alla stessa distanza da una estremità. 2) Immergere i bastoncini in acqua calda, sul fornello acceso, facendo attenzione che le monete rimangano fuori dall’acqua. 3) Attendere e controllare quale moneta si staccherà per prima. La prima moneta a staccarsi sarà quella sul bastoncino di ferro, poi quella sul bastoncino di legno.

Q

Conclusioni Il ferro è un buon conduttore di calore, perciò si è riscaldato più in fretta degli altri: la cera che teneva attaccata la moneta si è fusa prima e la moneta si è staccata. Il legno è un cattivo conduttore di calore, perciò è stato necessario più tempo perché si riscaldasse e il calore fondesse la cera. Se, oltre al bastoncino di legno e di metallo, ne venissero utilizzati anche altri (ad esempio di vetro, di plastica, di alluminio), le monete si staccherebbero in questo ­ordine: alluminio, ferro, vetro, plastica, legno.

Approfondimenti Collegare questo esperimento con quello proposto nella scheda 6. L’insegnante ricorderà l’esperimento e chiederà agli alunni se i materiali che si sono scaldati più in fretta sono buoni o cattivi conduttori di calore. Collegare anche con l’esperimento della scheda 1 che dimostrava come la lana fosse un materiale isolante. L’insegnante può utilizzare questo esperimento per spiegare l’effetto dei grandi bacini di acqua sul clima. L’acqua è un cattivo conduttore di calore: perciò si riscalda lentamente in estate e, altrettanto lentamente, si raffredda in inverno, cedendo il calore accumulato e influendo in modo benefico sul clima delle zone circostanti.

21 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 21

23/04/20 09:24


SCHEDA

8

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA TRASMISSIONE DEL CALORE Completa per descrivere l’esperimento. Su due bastoncini di _______________ e di _______________, abbiamo ­attaccato __________________________________.

Abbiamo _______________________________ _______________________ , facendo in modo che le monete __________________________ _______________________________________. La moneta attaccata sul bastoncino di ferro ________ _______________________________________________ ______________________________________________ . _________________________________, mentre quella attaccata sul bastoncino di ______________________ ______________________________________________ . Con questo esperimento abbiamo dimostrato che _______________________________ ___________________________________________________________________________ . Per ogni materiale, scrivi I se è isolante e non fa passare il calore, NI se fa passare il calore con facilità. alluminio

plastica

lana

acciaio vetro

legno

22

O.A.: conoscere buoni e cattivi co

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 22

nduttori d

i calore.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Il calore e la temperatura Che cosa si vuole dimostrare Il calore è una forma di energia, mentre la temperatura è una grandezza che indica quanto un corpo sia caldo.

Obiettivi  Conoscere i termini specifici della disciplina  Comprendere la differenza tra calore e temperatura Occorrente • un termometro che arriva fino a 100° ue fornelli •d ue pentolini uguali •d a • cqua Prima dell’esperimento L’insegnante chiederà agli alunni se, secondo loro, i termini ”calore” e ”temperatura” sono sinonimi oppure no. Chiederà di elencare le occasioni in cui hanno utilizzato entrambi i termini e di analizzare che cosa, in quei casi, le parole volessero indicare. Esperimento 1) Con l’acqua riempire un pentolino quasi completamente e l’altro per circa un terzo del suo volume. 2) Misurare la temperatura dell’acqua nei due contenitori: sarà uguale. 3) Porre i due pentolini per 3-4 minuti su due fornelli elettrici regolati alla stessa temperatura. 4) Misurare la temperatura dell’acqua. La temperatura di quella contenuta nel pentolino in cui ce n’era meno è più alta di quella contenuta nell’altro nonostante i due contenitori abbiano ricevuto la stessa quantità di energia.

Q

Conclusioni Calore e temperatura non indicano lo stesso elemento: il calore è l’energia fornita o trasmessa, la temperatura misura invece quanto un corpo sia caldo. In questo caso il calore fornito è stato uguale, ma la temperatura registrata diversa. L’energia, infatti, ha dovuto riscaldare in un caso una quantità maggiore di acqua e la temperatura è aumentata di meno.

Approfondimenti La differenza tra calore e temperatura è molto importante: per aiutare gli allievi, l’insegnante potrà ­invitarli a elencare le forme di energia che conoscono e a fare ipotesi su come producano calore. Far osservare un termometro per rilevare che la temperatura si misura in gradi centigradi. Il calore, invece, si misura in joule. Porrà poi domande del tipo: Chi fornisce il calore necessario alla stanza: il termosifone o il termometro? Come misuro la temperatura della stanza: con il termosifone o con il termometro?

23 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 23

23/04/20 09:25


SCHEDA

9

Io sperimento… con il calore •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

IL CALORE E LA TEMPERATURA Segna la temperatura iniziale e quella finale dell’acqua, poi rispondi.

• La temperatura iniziale dell’acqua contenuta nei due contenitori era la stessa? __________________________________________________________________________ • È stata fornita la stessa quantità di calore all’acqua contenuta nei due pentolini? __________________________________________________________________________ • In quale dei due pentolini la temperatura finale dell’acqua era maggiore? Perché? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ • Che cosa hai imparato con questo esperimento? ________________________________ __________________________________________________________________________ Completa segnando con una X. Il calore è:

La temperatura è:

u n forma di energia, detta anche energia calorica.

un forma di energia, detta anche energia calorica. la misura di quanto un corpo è caldo.

l a misura di quanto un corpo è caldo. Osserva e rispondi.

Qual è la temperatura? _________________ Chi sta fornendo calore? _________________ Qual è la temperatura? __________________ Chi sta fornendo calore? _________________

Qual è la temperatura dell’acqua? _________________ Chi le ha fornito calore? __________________________

24

fici de O.A.: conoscere i termini speci

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 24

lla disciplina; comprendere la diff erenza fra ca

ra. lore e temperatu © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

IO SPERIMENTO… CON L’ARIA L’aria è l’elemento in cui ogni essere vivente è immerso in qualsiasi momento della sua vita, ma essendo invisibile, spesso è poco conosciuta. Per questo motivo tutta l’unità didattica mira a rendere consapevoli gli allievi della presenza, degli effetti e delle caratteristiche di questo prezioso gas. Obiettivi dell’unità  Comprendere che l’aria circonda ogni cosa  Comprendere che l’aria è una miscela di gas tra cui l’ossigeno  Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda, conoscere i movimenti dell’aria  Rilevare che l’aria esercita una pressione sui corpi  Intuire come si verifica l’effetto serra Percorso dell’unità didattica importante che l’insegnante inizi l’attività con un brain storming che miri a far emergere le co•È noscenze degli alunni circa la presenza dell’aria e i suoi effetti ponendo alcune domande-stimolo: Che cosa senti se muovi le mani velocemente? Che cosa sono quelle bollicine che vedi attorno a un oggetto quando lo immergi nell’acqua? Che cos’è il vento? (Scheda 10) • I primi esperimenti proposti indagano la presenza, gli effetti, la composizione dell’aria e, in particolare, la presenza di ossigeno in essa. (Schede 11 e 12) • Si passa poi ad analizzare le caratteristiche dell’aria quando varia la temperatura. Riscaldandosi, le molecole dell’aria si allontanano una dall’altra: per questo motivo, a parità di peso, occupano un ­volume maggiore e tendono a salire verso l’alto. Questo fenomeno genera i venti. (Schede 13, 14, 15) • L’unità didattica riprende poi l’osservazione degli effetti della pressione atmosferica. Lo studio della pressione atmosferica può essere proficuamente collegato al programma previsto per questa classe nell’area geografica. (Schede da 16 a 19) • Infine, viene realizzato un esperimento che rende evidenti gli effetti dei gas presenti nell’atmosfera che danno origine all’effetto serra. (Scheda 20) Indicazioni metodologiche Ogni esperimento proposto deve essere preceduto da una discussione che faccia emergere le conoscenze già acquisite e porti gli allievi a formulare ipotesi su quanto potrà accadere e, soprattutto, a motivare le ipotesi. È importante, infatti, che gli allievi non cerchino di indovinare che cosa potrà accadere, ma colleghino le conoscenze pregresse per generalizzare e arrivare all’intuizione delle leggi che regolano la natura. Ricordiamo che è molto più proficuo che gli allievi effettuino in prima persona gli esperimenti. Potranno lavorare in un piccolo gruppo, se le condizioni lo consentono, poi mettere in comune con gli altri le osservazioni e i risultati.

25 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 25

23/04/20 09:25


SCHEDA

10

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

DOV’È L’ARIA? Osserva e rispondi.

Nella gomma vi è aria? _________________________ A che cosa serve? _____________________________ _____________________________________________

Da che cosa puoi rilevare la presenza dell’aria nell’acqua? _____________________________________________________ Dove era contenuta l’aria che vedi nelle bolle? ___________ _____________________________________________________

Che effetto ha l’aria sotto il paracadute? ________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________

Da dove proviene l’aria che ora si trova nelle bolle di sapone? ____________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________

Che cosa sostiene l’aliante? ______________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________

26

O.A.: comprendere che l’aria circ

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 26

ni cosa. onda og © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Costruisci un sommergibile Che cosa si vuole dimostrare L’aria occupa uno spazio.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Comprendere gli utilizzi dell’aria Occorrente • una cannuccia pieghevole • una bottiglia di plastica o di vetro • un catino piuttosto grosso Prima dell’esperimento L’insegnante, prima di dare avvio all’esperimento, raccoglie tutte le conoscenze possedute dagli allievi ­relativamente all’argomento. Chiederà loro: Che cos’è, secondo voi, l’aria? Dove si trova? Ha un peso? Occupa uno spazio?… Non è necessario che l’insegnante corregga immediatamente le eventuali conoscenze errate: lo farà insieme agli alunni quando verificheranno, attraverso l’esperienza diretta, i loro errori. Chiede, però, loro di motivare sempre le loro affermazioni. Esperimento 1) Immergere la bottiglia nel catino pieno di acqua, inclinandola in modo che si riempia. Affinché la bottiglia sia completamente piena, occorre riempirla, tapparla e togliere il tappo solo dopo averla immersa. Far notare il diverso comportamento delle bottiglie di vetro o di plastica: se si immerge una bottiglia di vetro, essa va completamente a fondo; se si utilizza una bottiglia di plastica o un flacone in tetrapak, esso non si ferma sul fondo del catino, ma galleggia un po’. 2) Infilare una estremità della cannuccia nella bottiglia e soffiare. 3) La bottiglia, comincerà a salire verso l’alto.

Q

Conclusioni La bottiglia piena di acqua è andata a fondo, ma quando viene soffiata ­dell’aria al suo interno, questo gas prende il posto dell’acqua. Il contenuto della bottiglia diventa più leggero ed essa sale verso l’alto.

Approfondimenti I sommergibili funzionano con un meccanismo analogo: immettono acqua per andare a fondo e pompano aria per salire a galla. Collegare anche allo studio del corpo umano: i polmoni contengono aria che viene soffiata all’esterno.

27 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 27

23/04/20 09:25


SCHEDA

11

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

COSTRUISCI UN SOMMERGIBILE Disegna la bottiglia dell’acqua all’inizio e alla fine dell’esperimento. INIZIO

FINE

Completa, descrivendo le fasi dell’esperimento. 1. Abbiamo messo una bottiglia piena di acqua in un catino e abbiamo notato che _________________________________________________________________________. 2. Con una cannuccia abbiamo ________________________________________________ _________________________________________________________________________. 3. La bottiglia _______________________________________________________________ _________________________________________________________________________. 4. Con questo esperimento abbiamo verificato che ______________________________ _________________________________________________________________________. Completa segnando con una X.

Per immergersi il sommergibile deve:

28

Per risalire in superficie il sommergibile deve:

immettere acqua nei serbatoi.

immettere acqua nei serbatoi.

pompare aria nei serbatoi.

pompare aria nei serbatoi.

O.A.: comprendere gli utilizzi del

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 28

l’aria.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Che cosa c’è nell’aria? Che cosa si vuole dimostrare L’aria è un miscuglio di gas.

Obiettivo  Comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas Occorrente • un contenitore largo e piatto o un piatto fondo • una candela • un vasetto piuttosto alto • acqua Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli alunni di formulare ipotesi sulla composizione dell’aria. Chiede perché una candela accesa, se viene coperta con un vasetto, smette di ardere (si veda esperimento dalla scheda 5). Se gli alunni non hanno ancora compiuto questa esperienza o non la ricordano, ­l’insegnante la farà effettuare per esplicitare che una combustione avviene solo in presenza di ossigeno. L’insegnante, attraverso domande-stimolo, invita gli alunni a formulare ipotesi: Da che cosa è composta l’aria? Che cosa succede a una candela accesa se è coperta da un vasetto? Che cosa è necessario perché la candela bruci? Esperimento 1) Fissare la candela al contenitore (o al piatto) utilizzando qualche goccia di cera. 2) Mettere un po’ di acqua nel contenitore in modo che raggiunga circa il livello di 2 o 3 cm. 3) Coprire la candela spenta con il vasetto per controllare che il fondo del vasetto non tocchi lo stoppino. 4) Far notare che l’acqua entra nel vasetto e raggiunge lo stesso livello dell’acqua che si trova nel contenitore, all’esterno del vasetto. 5) Togliere il vasetto, accendere la candela e coprirla di nuovo con il vasetto. Dopo pochi secondi la candela si spegnerà e l’acqua, nel vasetto, salirà a un livello maggiore di quello iniziale.

Q

Conclusioni La candela, ardendo, ha consumato l’ossigeno contenuto nell’aria intrappolata nel vasetto. L’acqua ha occupato lo spazio lasciato libero dall’ossigeno. Il vasetto non si riempie completamente di acqua perché in esso è rimasto un altro gas: si è dimostrato dunque che l’aria è un miscuglio di gas, tra i quali uno è l’ossigeno.

Approfondimenti L’insegnante può dire agli allievi che i gas che compongono l’aria sono azoto (78% circa) e ossigeno (21% circa). Il restante 1% è formato da altri gas (argon, anidride carbonica, elio, neon…).

29 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 29

23/04/20 09:25


SCHEDA

12

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

CHE COSA C’È NELL’ARIA? Descrivi le fasi dell’esperimento e completa. ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________

___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________

___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che ______________________________ ___________________________________________________________________________. Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso). • L’ossigeno è il solo gas presente nell’aria. • L’ossigeno si è consumato durante la combustione. • Se la candela è spenta, l’acqua nel vasetto raggiunge lo stesso livello di quella nel contenitore. • L’acqua si è consumata con la combustione.

30

igeno e altri gas. tiene oss O.A.: comprendere che l’aria con

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 30

V F V F V F V F

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

L’aria calda e l’aria fredda Che cosa si vuole dimostrare L’aria calda è più leggera di quella fredda.

Obiettivi  Osservare un fenomeno e fare opportune deduzioni  Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda  Intuire le conseguenze di un fenomeno osservato Occorrente • una candela • un foglio di carta velina o altro tipo di carta, purché leggera Prima dell’esperimento Riempire un bicchiere di acqua calda e chiedere agli alunni di passare la mano sopra e sotto il bicchiere. Si accorgeranno che percepiscono una temperatura maggiore sopra il bicchiere. Se si ripete l’esperienza con un bicchiere pieno di cubetti di ghiaccio, i bambini percepiranno un calore maggiore, cioè sentiranno meno freddo, passando la mano sopra il bicchiere. L’insegnante chiederà loro di formulare un’ipotesi su questo fenomeno. Esperimento 1) Attaccare il foglio al bordo di una sedia o di un tavolo basso, in modo che penda verso il basso. Si noterà che il foglio non si muove. 2) Accendere una candela e porla sotto il foglio, facendo bene attenzione che la fiamma non tocchi il foglio, sia dunque distante almeno 4-5 centimetri. Dopo alcuni secondi il foglio comincerà a muoversi verso l’alto.

Q

Conclusioni La candela accesa ha scaldato l’aria, che si è spostata verso l’alto, facendo muovere il foglio.

31 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 31

23/04/20 09:25


SCHEDA

13

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’ARIA CALDA E L’ARIA FREDDA Colora in azzurro la mano che percepisce un calore minore e in rosso quella che percepisce un calore maggiore.

Osserva e rispondi.

Il foglio è fermo o in movimento? _ ____________________________________ Perché? ____________________________ _ ____________________________________

Perché il foglio si muove? ____________ ____________________________________ In quale direzione si muove? _________ ____________________________________

Che cosa hai dimostrato con questo esperimento? _____________________________ ____________________________________________________________________________

32

O.A.: capire che l’aria calda è più

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 32

i leggera d

quella fredda. © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Lo spostamento dell’aria Che cosa si vuole dimostrare L’aria calda è più leggera di quella fredda.

Obiettivi  Osservare un fenomeno e fare opportune deduzioni  Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda  Intuire le conseguenze di un fenomeno osservato Occorrente • una bottiglia di vetro con l’imboccatura piccola • una moneta che copra completamente l’imboccatura Prima dell’esperimento Questo esperimento ha lo stesso obiettivo di quello precedente: dimostrare che l’aria calda sale. Perciò quando, durante l’esperimento, l’insegnante inviterà gli alunni a formulare ipotesi su che cosa accadrà alla moneta, ricorderà loro anche l’esperimento compiuto in precedenza. Esperimento 1) Porre la bottiglia vuota nel freezer almeno per un giorno. 2) Estrarre la bottiglia e porre sull’imboccatura la moneta. 3) Tenere la bottiglia tra le mani calde. Dopo qualche decina di secondi la moneta comincerà a sussultare.

Q

Conclusioni L’aria nella bottiglia era molto fredda. Riscaldandosi, aumenta di volume ed esce dalla bottiglia spingendo verso l’alto la moneta.

33 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 33

23/04/20 09:25


SCHEDA

14

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LO SPOSTAMENTO DELL’ARIA Completa per descrivere le fasi dell’esperimento. La bottiglia è rimasta nel freezer a lungo perciò l’aria contenuta al suo interno è _______________________.

Tenendo la bottiglia tra le mani, l’aria fredda al suo interno si _______________ . L’aria calda è _______ leggera di quella fredda e occupa più ___________, perciò tende a ____________________. L’aria che esce dalla bottiglia __________________________ la moneta. Questo esperimento conferma una legge fisica che abbiamo già conosciuto: l’aria calda ____________________________________________________. Osserva e completa. La mongolfiera prende il suo nome dai fratelli Montgolfier che la brevettarono. È formata da un _____________ che ha un’apertura nella parte più bassa. Al pallone è attaccata una navicella in cui prendono posto i passeggeri e un bruciatore. Il bruciatore oggi è alimentato con gas, ma alle origini utilizzava paglia e lana. Con la combustione l’aria viene ________________ , gonfia il _________________ e questo può ____________________. La lanterna volante è una lanterna di carta, molto usata in Cina e in altri Stati dell’estremo Oriente. È formata da una struttura leggera ricoperta di carta. Al suo interno c’è una piccola _________________. Quando questa viene accesa l’aria si _____________ e fa sollevare in volo la lanterna. Quando la fiamma si spegne la lanterna ______________________________ .

34

O.A.: capire che l’aria calda è più

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 34

i leggera d

quella fredda. © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La formazione dei venti Che cosa si vuole dimostrare La differenza di temperatura dell’aria genera lo spostamento di masse d’aria, cioè il vento.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Intuire come si formano i venti Occorrente • 2 candele • 2 termometri per ambienti (servono per l’esperienza proposta come approfondimento) Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli allievi di raccontare le loro esperienze con il vento. Essi formulano ipotesi su quali siano le cause che generano i venti. Per visualizzare meglio gli effetti dello spostamento dell’aria, l’esperimento proposto deve essere compiuto in una giornata fredda in cui la temperatura esterna sia decisamente più bassa di quella interna. È consigliabile ripetere poi l’esperimento in primavera-estate, valutando le differenze e le somiglianze con quello eseguito in una differente stagione. Esperimento 1) Aprire leggermente la finestra. 2) Porre una candela accesa vicino allo spiraglio della finestra, nella parte bassa. 3) Tenere una candela accesa vicino allo spiraglio della finestra, nella parte alta. 4) Osservare la direzione delle fiamme. La fiamma della candela posta nella parte bassa si piega verso l’interno della classe, quella della candela in alto si piega verso l’esterno.

Q

Conclusioni L’aria all’interno della classe è più calda di quella esterna. L’aria calda esce dalla parte alta della finestra e quella esterna, più fredda, entra dalla parte bassa. Dunque l’aria fredda è più pesante dell’aria calda e tende a scendere. La differenza di temperatura dell’aria genera il movimento dell’aria, cioè il vento.

Approfondimenti Con due termometri per ambienti è possibile rilevare la temperatura nella stessa stanza, nello stesso momento, ad altezze differenti, ponendo un termometro per terra e un altro in alto. Il termometro posto in alto rileverà una temperatura maggiore.

35 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 35

23/04/20 09:25


SCHEDA

15

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA FORMAZIONE DEI VENTI Colora in rosso la freccia che indica aria calda e in blu quella che indica aria fredda. Poi disegna le fiamme delle candele.

Osserva il disegno che spiega come si formano i venti e completa.

ARIA FREDDA

VENTO VENTO

ARIA CALDA

Il Sole riscalda la superficie terrestre; l’aria che si trova in basso viene riscaldata dalla terra e _________________________________. L’aria fredda che si trova in alto va ad occupare il posto _____________________ dall’aria calda. Questo spostamento di masse di aria genera i ____________________________.

36

nti. O.A.: intuire come si formano i ve

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 36

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

Il palloncino che non si vuole gonfiare

O

Che cosa si vuole dimostrare L’aria esercita una pressione sui corpi.

Obiettivo  Rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi Occorrente • una bottiglia • un palloncino Prima dell’esperimento Negli anni precedenti i bambini hanno probabilmente già effettuato esperimenti per rilevare la presenza dell’aria e per constatare che il posto da essa occupato, se l’aria non ha la possibilità di spostarsi, non può essere preso da altra materia. Ad esempio un foglio di carta nel fondo di un bicchiere non si bagna se il bicchiere viene immerso nell’acqua verticalmente; una bottiglia non si può riempire se gli spazi tra il collo della bottiglia e l’imbuto utilizzato per versare l’acqua vengono sigillati con la plastilina. Esperimento 1) I bambini gonfieranno a turno il palloncino e constateranno che questa operazione non richiede una particolare forza. 2) Infilare il palloncino nella bottiglia, mettendo l’imboccatura del palloncino sul collo della bottiglia. 3) I bambini proveranno a gonfiare il palloncino messo nella bottiglia. Per quanti sforzi essi facciano, non riusciranno a gonfiarlo.

Q

Conclusioni L’aria all’interno della bottiglia preme sulle pareti del palloncino e non permette che esso si gonfi.

Approfondimenti L’aria è un gas comprimibile. Gli alunni possono rendersene conto utilizzando una siringa da iniezioni cui sia stato tolto l’ago. Se viene tappato con un dito il foro d’uscita, si riuscirà a schiacciare lo stantuffo solo per un piccolo tratto. Ciò significa che l’aria all’interno della siringa è stata compressa e costretta a occupare meno spazio. Naturalmente lo stantuffo non potrà essere spinto fino in fondo perché l’aria, pur se comprimibile, occupa comunque uno spazio.

37 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 37

23/04/20 09:25


SCHEDA

16

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

IL PALLONCINO CHE NON SI VUOLE GONFIARE Osserva e rispondi.

Osserva e rispondi.

Perché il palloncino non si è gonfiato? ____________________________________ ____________________________________ Perché l’aria non poteva uscire dalla bottiglia? ___________________________ ____________________________________ Che cosa dimostra questo esperimento? ____________________________________ ____________________________________

Perché questa bambina riesce a gonfiare il suo palloncino?_____________________ _____________________________________ _____________________________________

38

sercit ado di e O.A.: rilevare che l’aria è in gr

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 38

Di che cosa è piena la siringa? __________________________________ __________________________________ __________________________________

Che cosa impedisce allo stantuffo di scendere? __________________________________ __________________________________ Premendo sullo stantuffo, l’aria ­all’interno della siringa è stata ­compressa o è stata mandata via? __________________________________ __________________________________

are una pressione su t

utti i corp

i.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Cade o non cade? Che cosa si vuole dimostrare La pressione atmosferica si esercita sia dal basso sia dall’alto.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Intuire il concetto di pressione atmosferica Occorrente • una bottiglia di plastica con il tappo • un punteruolo • una bacinella • acqua Prima dell’esperimento L’insegnante pone domande-stimolo per indurre i bambini a ricordare che: • l’aria esercita una pressione sugli oggetti; • l’aria esercita la sua pressione sugli oggetti anche dal basso verso l’alto; • la pressione esercitata dall’aria dipende anche dalla grandezza dell’oggetto su cui pesa l’aria stessa. Esperimento 1) Con il punteruolo praticare alcuni buchi nel fondo della bottiglia. 2) Immergendo la bottiglia in una bacinella piena d’acqua, riempirla, completamente. 3) Tappare la bottiglia. 4) Sollevare la bottiglia (controllando che i buchi siano in basso). Dai fori non uscirà acqua. 5) Togliere il tappo della bottiglia (avere cura di compiere questa operazione sulla bacinella). L’acqua uscirà dai fori sul fondo.

Q

Conclusioni Quando la bottiglia è tappata, la pressione esercitata dall’acqua verso il basso è minore di quella esercitata dall’aria dal basso verso l’alto. Quando il tappo viene tolto, la pressione dell’aria sopra la bottiglia permette la fuoriuscita dell’acqua.

39 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 39

23/04/20 09:25


SCHEDA

17

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

CADE O NON CADE? Descrivi le fasi dell’esperimento.

____________________________ ____________________________ ____________________________

______________________ ______________________ ______________________ ______________________

____________________________ ____________________________ ____________________________

______________________ ______________________ ______________________ ______________________

______________________ ______________________ ______________________ ______________________

Completa. • Se la bottiglia piena di acqua è tappata, l’acqua non esce dai fori perché _________ _________________________________________________________________________. • Se alla bottiglia viene tolto il tappo, l’acqua esce dai fori perché _________________ _________________________________________________________________________. • Con questo esperimento abbiamo dimostrato che ____________________________ _________________________________________________________________________.

40

ferica. ne atmos O.A.: intuire il concetto di pressio

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 40

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Un contagocce Che cosa si vuole dimostrare La pressione dell’aria viene esercitata anche dal basso e impedisce all’acqua di cadere.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Intuire il concetto di pressione atmosferica Occorrente • una cannuccia • acqua Prima dell’esperimento Questo esperimento ha le stesse finalità di quello precedente, per cui i due esperimenti possono anche essere proposti insieme, confrontando gli aspetti simili. Se invece fossero proposti in momenti differenti, sarà utile ricordare quello precedente. Esperimento 1) Aspirare un po’ d’acqua in una cannuccia. 2) Tappare immediatamente con un dito la parte superiore della cannuccia. L’acqua non uscirà. 3) Far uscire l’acqua a gocce, sollevando il dito che chiude in alto la cannuccia e richiudendo immediatamente l’apertura.

Q

Conclusioni Quando la cannuccia ha solo un foro non tappato, l’acqua non esce perché la pressione atmosferica la spinge all’interno della cannuccia. Quando si solleva il dito, la pressione dell’aria viene esercitata anche dall’alto. In questo modo l’acqua cade.

Approfondimenti Questo esperimento può essere proposto come gioco e come rafforzamento di quanto già appreso. È possibile confrontare il funzionamento di questo ”contagocce” con un contagocce tradizionale, che può essere procurato facilmente. In quello tradizionale il liquido rimane all’interno, obbedendo alle leggi della pressione dell’aria. Affinché esso esca, occorre esercitare una forza che spinga il liquido verso l’esterno. Nella scheda 18 viene proposta anche un’esperienza che ha lo scopo di dimostrare che: • aspirando aria dall’imbuto si riduce la pressione interna; • la pressione atmosferica si esercita in tutte le direzioni e quindi la posizione dell’imbuto non influisce sul risultato dell’esperienza.

41 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 41

23/04/20 09:25


SCHEDA

18

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

UN CONTAGOCCE Disegna l’acqua nel ”contagocce” e le gocce.

Osserva questa esperienza, leggi, poi completa segnando con una X.

Aspirando l’aria, il palloncino si curva verso l’interno perché la pressione dentro l’imbuto è minore. Se si ripete l’esperienza tenendo l’imbuto in una posizione differente, la curvatura del palloncino rimane sempre uguale.

•C iò accade perché la pressione dell’aria all’interno del palloncino:

è minore di quella esterna.

è maggiore di quella esterna.

• La posizione dell’imbuto:

42

influisce sulla pressione dell’aria. ferica. ne atmos O.A.: intuire il concetto di pressio

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 42

non influisce sulla pressione dell’aria. © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

Gli effetti della pressione atmosferica

O

Che cosa si vuole dimostrare La pressione atmosferica esercita una forza sugli oggetti.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Intuire gli effetti della pressione atmosferica Occorrente • due vasetti di yogurt identici (o due piccoli contenitori per alimenti, assolutamente uguali tra loro) e con il bordo liscio • un tovagliolo di carta • un lumino piccolo Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli alunni se hanno già sentito i termini ”bassa pressione” e ”alta pressione” riferiti a fenomeni meteorologici. Esperimento 1) Praticare un foro di circa 2 cm di diametro al centro del tovagliolo di carta che è piegato. 3) Bagnare il tovagliolo. 2) Porre in un vasetto il lumino acceso. 3) Mettere il tovagliolo bagnato sul bordo del vasetto. Coprire il vasetto con l’altro, facendo combaciare perfettamente i bordi e premere leggermente. 4) Attendere che la fiamma del lumino si sia spenta. Se i vasetti non sono trasparenti, attendere circa 30 secondi. 5) Sollevare il vasetto posto in alto. I due vasetti rimarranno attaccati.

Q

Conclusioni La fiamma ha bruciato l’ossigeno contenuto nell’aria imprigionata tra i due vasetti. In questo modo la pressione interna è diventata più bassa di quella esterna. La pressione esterna ai vasetti, premendo da tutti i lati e contrastata da una minore pressione interna, tiene ”incollati” tra loro i vasetti.

43 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 43

23/04/20 09:25


SCHEDA

19

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

GLI EFFETTI DELLA PRESSIONE ATMOSFERICA Descrivi l’esperimento, poi completa. 1

2

_____________________________ _____________________________ _____________________________

_____________________________ _____________________________ _____________________________ 3

4

_____________________________ _____________________________ _____________________________

_____________________________ _____________________________ _____________________________ 5

6

_____________________________ _____________________________ _____________________________

_____________________________ _____________________________ _____________________________

I due vasetti rimangono attaccati perché ____________________________________ ______________________________________________________________________________. Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso). • La pressione atmosferica si esercita solo dall’alto. • La combustione ha modificato la pressione interna ai vasetti.

44

osferica. ione atm O.A.: intuire gli effetti della press

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 44

V F V F

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

L’effetto serra Che cosa si vuole dimostrare L’aria si riscalda.

Obiettivi  Comprendere le interazioni tra materiali  Intuire come si verifica l’effetto serra Occorrente • alcuni cubetti di ghiaccio di uguali dimensioni • tre bicchieri di vetro • una piccola lastra di vetro che copra il bicchiere • un pezzo di stoffa • cotone idrofilo Prima dell’esperimento Questo esperimento, l’ultimo dell’unità didattica, può essere collegato a quelli proposti nell’unità didattica precedente, ”Io sperimento con il calore”, verificando sia gli effetti del calore sia la propagazione del calore per irraggiamento. Esperimento 1) Mettere uno o due cubetti di ghiaccio in ogni bicchiere. 2) Coprire i tre bicchieri rispettivamente con il vetro, la stoffa, uno spesso strato di cotone idrofilo. 3) Porre i tre bicchieri in un luogo soleggiato. 4) Annotare quanto tempo impiega il ghiaccio a sciogliersi nei diversi bicchieri.

Q

Conclusioni Il ghiaccio contenuto nel bicchiere coperto con il vetro si scioglierà molto prima degli altri. Il calore, fornito dai raggi del Sole, rimane ”imprigionato” nel bicchiere coperto dal vetro. Negli altri, invece, si disperde parzialmente e il ghiaccio si scioglie più lentamente. Il Sole riscalda gli oggetti: il vetro riflette il calore ”imprigionato” all’interno del bicchiere aumentando il calore fornito al ghiaccio. Nell’atmosfera avviene un fenomeno analogo: i gas presenti nell’aria riflettono verso la Terra il calore che ogni essere, vivente o non vivente, rilascia dopo essere stato scaldato dal Sole. Anche le serre usate in orticoltura e nei vivai si basano sullo stesso principio.

Approfondimenti Le conseguenze ambientali dell’effetto serra sono molteplici. Esso è fondamentale per la vita degli esseri viventi: se i gas presenti nell’atmosfera non trattenessero calore, la temperatura del pianeta sarebbe costantemente a circa –18°C e la vita non sarebbe possibile nelle forme a noi conosciute. Un aumento indiscriminato di alcuni gas, in particolare l’anidride carbonica, porta a un surriscaldamento globale con molte conseguenze negative. Gli alunni possono fare una ricerca sugli aspetti positivi e negativi dell’effetto serra, sulle cause che lo determinano e sulle conseguenze sull’ambiente a breve e a lungo termine.

45 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 45

23/04/20 09:25


SCHEDA

20

Io sperimento… con l’aria •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’EFFETTO SERRA Disegna nei tre bicchieri il ghiaccio all’inizio dell’esperimento.

Questa è la situazione finale nei bicchieri. Per ognuno di essi scrivi con che cosa era stato coperto.

______________________

______________________

______________________

Spiega con parole tue il funzionamento di una serra. _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________

46

tto O.A.: intuire come si verifica l’effe

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 46

serra.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

IO SPERIMENTO… CON L’ACQUA Gli allievi hanno sicuramente già conosciuto l’elemento ”acqua” nei precedenti anni scolastici… Qui si propone un percorso per approfondire e integrare le conoscenze. Obiettivi dell’unità  Conoscere fenomeni legati al galleggiamento  Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria  Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti  Conoscere gli stati dell’acqua  Conoscere il principio di Archimede Percorso dell’unità didattica Il percorso di questa unità didattica prevede: • approfondimenti sulle caratteristiche dell’acqua (Schede 21, 22, 23); • esperienze relative al galleggiamento (Schede 24 e 25); • esperimenti per visualizzare la tensione superficiale (Schede da 26 a 29); • esperimenti sul fenomeno della capillarità (Schede 30 e 31). L’insegnante potrà proporre le schede di approfondimento sulle caratteristiche dell’acqua indifferentemente prima o dopo gli esperimenti contenuti nell’unità didattica. In una di esse viene inserito il termine ”molecola”. Se i bambini non conoscessero ancora il significato di questa parola, sarà necessario che l’insegnante spieghi loro che la molecola è la quantità più piccola di ogni materia che mantiene le stesse caratteristiche della materia stessa, cioè la parte più piccola che possiamo ottenere, ma che è ancora uguale alle materia da cui siamo partiti. Indicazioni metodologiche In questa unità didattica le esperienze sul galleggiamento sono collegate alla scoperta di una legge universale: il principio di Archimede. È necessario che l’insegnante spieghi agli allievi che altri prima di loro hanno già compiuto percorsi di osservazione della realtà e sono giunti, così, alla conoscenza di leggi universali. La conoscenza dell’elemento ”acqua” è fondamentale, perché essa è alla base della vita di tutti gli esseri viventi. Perciò si consiglia di approfondire il tema con ricerche personali o di gruppo e con la visione di filmati relativi alla presenza dell’acqua sulla Terra, nelle sue differenti forme. Lo studio dell’acqua può essere proficuamente collegato ad altre discipline: • Geografia: studiando la presenza e le caratteristiche di fiumi, laghi, stagni, mari… nel proprio ­territorio; • Lingua italiana: cercando poesie o testi narrativi che abbiano come tema di riferimento l’acqua; • Storia: comprendendo come la presenza di acqua abbia influenzato la vita e lo sviluppo dei popoli; • Arte e Immagine: realizzando disegni con acquerelli o ritagliando cristalli di neve disegnati su carta bianca di diversa consistenza.

47 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 47

23/04/20 09:25


SCHEDA

21

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA FORMA DELL’ACQUA Circonda in blu ciò in cui pensi ci sia acqua e in rosso ciò in cui pensi non ce ne sia.

Completa scrivendo la forma che assume l’acqua, scegliendo tra le espressioni date. ha una forma propria • assume la forma del contenitore • non ha forma stabile

L’acqua allo stato liquido L’acqua allo stato solido L’acqua allo stato gassoso ________________________ ________________________ ________________________ _ _________________________. _ _________________________. _ _________________________.

48

a. O.A.: conoscere gli stati dell’acqu

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 48

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

22

GLI STATI DELL’ACQUA Osserva e collega ogni immagine alla spiegazione corrispondente, numerando.

1

Se la temperatura sale sopra lo zero, le molecole cominciano ad agitarsi: si collegano tra loro, ma non in modo molto solido.

2

Quando la temperatura è alta, l’acqua bolle e si trasforma in vapore. Le molecole si allontanano una dall’altra e si comportano come tutti i gas: tendono a sfuggire nell’aria e a salire verso l’alto.

3

Quando la temperatura è inferiore a 0°C le molecole che formano l’acqua sono ferme e strettamente ”legate” le une alle altre. La struttura che si osserva al microscopio è quella dei cristalli.

Osservando i fiocchi di neve ingranditi con il microscopio elettronico, puoi notare come essi siano molto diversi tra di loro. Descrivine qualcuno oralmente.

cristallo dendritico

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 49

cristallo a colonna

cristallo stellare O.A.: conosce re gli sta ti

dell’acqua.

49 23/04/20 09:25


SCHEDA

23

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

CHE COSA C’È NELL’ACQUA Leggi l’etichetta di una bottiglia di acqua minerale. Poi, per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso). ANALISI CHIMICA E CHIMICO FISICA Pavia, 6 marzo 2011 Residuo fisso 198 mg/ l Anidride carbonica libera 7 mg/ l SOSTANZE DISCIOLTE IN UN LITRO D’ACQUA (mg/ l) Calcio 47,8 mg/ l Magnesio 13,9 mg/ l Sodio 1,8 mg/ l Potassio 0,80 mg/ l Solfato 8,1 mg/ l Nitrato 6,8 mg/ l Cloruro 1,6 mg/ l Floruro 0,1 mg/ l Silice 5,1 mg/ l

• L’acqua contiene sali minerali.

V F

• I sali minerali contenuti sono di differente tipo.

V F

• Il calcio è uno dei componenti meno importanti.

V F

•A nidride carbonica libera significa che alla sorgente l’acqua contiene V F già questo gas. • La data indica che i controlli sono periodici. V F

Da consumarsi preferibilmente entro: vedi collo della bottiglia.

• L’acqua minerale può essere conservata per un periodo infinito.

V F

Leggi la classificazione, poi rispondi. Acque minimamente mineralizzate Acque oligominerali Acque medio minerali Acque ricche di sali minerali

Residuo fisso < 50 mg/ l Residuo fisso tra 50 e 500 mg/ l Residuo fisso tra 500 e 1500 mg/ l Residuo fisso > 1500 mg/ l

• Perché l’acqua in bottiglia viene definita ”acqua minerale”? _____________________ ___________________________________________________________________________ • A che tipo di acqua appartiene quella di cui hai letto l’etichetta? _________________ ___________________________________________________________________________ rocurati alcune bottiglie di acqua minerale diverse (anche una consigliata P per i neonati) e confronta le etichette. Poi rispondi. • In tutte sono presenti gli stessi elementi? __________ • Tutte hanno la data di scadenza? __________ • Sapresti formulare un’ipotesi sul perché? ______________________________________ ___________________________________________________________________________

50

ontie O.A.: comprendere che l’acqua c

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 50

ne sali minerali. © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Il galleggiamento Che cosa si vuole dimostrare Il galleggiamento dipende anche dalla temperatura dell’acqua.

Obiettivi

 Comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda  Imparare a fare ipotesi partendo da una situazione osservata Occorrente • due contenitori uguali piuttosto grandi, possibilmente di vetro • due palloncini gonfiabili • acqua a temperatura ambiente, acqua calda e acqua molto fredda • cubetti di ghiaccio Prima dell’esperimento L’insegnante ricorda le esperienze compiute in classe sul galleggiamento. Chiede agli alunni di stilare due elenchi di oggetti che, immersi in acqua, galleggiano e non galleggiano. Esperimento 1) Riempire due palloncini con la stessa quantità di acqua a temperatura ambiente e legarli in modo che l’acqua non possa uscire. 2) Preparare due contenitori uguali nei quali sarà messa la stessa quantità di acqua: in uno l’acqua sarà molto calda, nell’altro molto fredda (se necessario, utilizzare i cubetti di ghiaccio per raffreddarla ulteriormente). 3) Immergere i due palloncini nei due contenitori. Il palloncino immerso nell’acqua calda andrà a fondo, mentre l’altro galleggerà.

Q

Conclusioni Il palloncino immerso nell’acqua calda è più pesante dell’acqua spostata perché il liquido in esso contenuto è a temperatura minore. Invece il palloncino immerso nell’acqua fredda galleggia perché l’acqua al suo interno è più calda: quindi il peso dell’acqua che si trova dentro il palloncino è inferiore (a parità di volume) a quello dell’acqua del contenitore.

Approfondimenti Nella scheda 24 viene proposto al bambino di ipotizzare che cosa accadrebbe mantenendo stabile la temperatura dell’acqua dei contenitori e modificando quella dei palloncini: il palloncino con acqua calda galleggia e quello con acqua fredda andrà a fondo. L’insegnante può anche proporre la realizzazione di questo secondo esperimento affinché gli allievi possano verificare le proprie ipotesi. Nei mari la temperatura dell’acqua diventa sempre più fredda man mano che aumenta la profondità. L’acqua più calda, infatti, tende a salire. È possibile collegare questo esperimento con quelli compiuti nell’unità didattica relativa al calore, spiegando come il calore, nei liquidi, si trasmetta per convezione: le molecole più calde salgono verso l’alto e quelle più fredde ricadono verso il basso.

51 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 51

23/04/20 09:25


SCHEDA

24

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

IL GALLEGGIAMENTO Osserva i due contenitori e completa i cartellini scrivendo se l’acqua era fredda, calda o a temperatura ambiente. Acqua _____________________

Acqua _____________________

Acqua _____________________

Acqua _____________________

Completa segnando con una X. Con questo esperimento hai dimostrato che, a parità di volume: l ’acqua calda pesa meno di quella fredda.

l ’acqua calda pesa più di quella fredda.

l ’acqua calda pesa come quella fredda.

Impara a dedurre. Osserva e completa. Che cosa succederà se nei due contenitori l’acqua sarà a temperatura ambiente e nei palloncini sarà molto calda o molto fredda?

Acqua a temperatura ambiente Nell’acqua a temperatura ambiente il palloncino va a fondo. Ciò significa che esso contiene acqua più pesante di quella esterna. Dunque l’acqua contenuta nel palloncino è ________________________.

52

redd O.A.: comprendere che l’acqua f

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 52

Acqua a temperatura ambiente Nell’acqua a temperatura ambiente il palloncino galleggia. Ciò significa che esso contiene acqua più leggera di quella esterna. Dunque l’acqua contenuta nel palloncino è ______________________.

a è più pesante di quella calda.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Il principio di Archimede Che cosa si vuole dimostrare Un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l’alto.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Intuire il principio di Archimede Occorrente • una bilancia a T • due vasetti di yogurt • materiale vario (sabbia, sassi, terra…) • un grosso vaso (tipo quello da marmellata nella forma) • una bilancia da cucina • reticelle normalmente utilizzate nelle confezioni di limoni, arance, cipolle… • acqua Prima dell’esperimento Per la realizzazione di questo esperimento occorre una bilancia a T, come quella illustrata qui a lato. Non sempre questo strumento è presente nelle scuole, ma può essere facilmente realizzato dall’insegnante o dagli allievi. In caso ciò non fosse possibile, si può sostituire con un appendiabiti che abbia due ganci o due clip alle estremità. Se si opta per questa soluzione, la ”bilancia” dovrà essere fissata a qualche supporto, ad esempio un gancio nel muro. Esperimento 1) Riempire i vasetti di yogurt con materiale scelto dagli allievi e pesarli in modo che il peso dei vasetti pieni sia uguale. 2) Utilizzando le reticelle, appendere i due vasetti alle estremità della ”bilancia” a T. 3) Far notare agli allievi che la bilancia rimane in equilibrio perché il peso è uguale. 4) Riempiere di acqua il vaso, per 3\4 circa. 5) Mettere il vaso sotto uno dei vasetti in modo che quest’ultimo entri nell’acqua, senza però esserne coperto. È necessario in questa fase aver cura di non toccare il vasetto di yogurt con le mani affinché gli allievi colgano che la spinta è stata data dall’acqua e non da altri agenti. Il vasetto immerso nell’acqua sarà spinto verso l’alto e la bilancia non sarà più in equilibrio.

Q

Conclusioni Il vasetto, quando viene immerso nell’acqua, riceve una spinta dal basso.

Approfondimenti Ripetere più volte l’esperimento variando i materiali utilizzati per riempire i vasetti e il loro peso. Cambiare anche il liquido messo nel vaso grande: ad esempio olio o alcool rosso. Far valutare agli allievi le similitudini e le differenze.

53 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 53

23/04/20 09:25


SCHEDA

25

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE Descrivi le fasi dell’esperimento, poi completa.

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che ______________________________ ___________________________________________________________________________. Completa segnando con una X. Il principio di Archimede afferma che un corpo immerso in un liquido:

La spinta è: pari al peso dell’intero oggetto.

riceve una spinta dal basso verso l’alto.

pari al peso del liquido spostato.

riceve una spinta dall’alto verso il basso. Osserva e completa.

La nave è molto pesante, ma galleggia perché __________________ ____________________________________ .

54

ed e O.A.: intuire il principio di Archim

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 54

La biglia affonda perché _______________ _____________________________________ _____________________________________.

.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La tensione superficiale Che cosa si vuole dimostrare Le molecole dell’acqua in superficie rimangono più vicine le une alle altre e formano una specie di pellicola invisibile chiamata ”tensione superficiale”.

Obiettivi  Conoscere il fenomeno della tensione superficiale  Osservare e fare opportune deduzioni Occorrente • acqua • un contenitore • alcune monete da 10 lire: ormai non sono più in uso, ma non dovrebbe essere difficile procurarsele; in alternativa si possono utilizzare delle graffette da ufficio e dei pezzetti di cartoncino. Prima degli esperimenti L’insegnante chiede ai bambini se hanno mai osservato piccoli insetti che riescono a camminare ­sull’acqua di stagni o pozze d’acqua. Sollecita delle risposte, poi propone due esperimenti. Primo esperimento 1) Riempire fino all’orlo il contenitore e far osservare agli alunni che l’acqua supera leggermente il bordo del contenitore, ma non fuoriesce: essa forma come una piccola cupola. Secondo esperimento 1) Riempiere il contenitore con acqua fino a circa 3\4 e osservare che gli oggetti presi in considerazione (monete, graffette o pezzi di cartoncino), quando vengono immessi nell’acqua senza particolari accorgimenti, non galleggiano. 2) Estrarre gli oggetti dall’acqua. 3) Attendere alcuni secondi che l’acqua sia ferma e provare a mettere con delicatezza gli oggetti sull’acqua. 4) Forse i bambini non riusciranno al primo tentativo, ma provando più volte dovrebbero riuscire a far galleggiare gli oggetti. Un consiglio: non sempre risulta facile far galleggiare gli oggetti utilizzando la tensione superficiale, per cui è importante invitare i bambini a non scoraggiarsi se non riescono nel loro intento al primo tentativo. Se i bambini non dovessero riuscire a far galleggiare gli oggetti, si può utilizzare questo piccolo accorgimento: si mette la moneta (o la graffetta) su un fazzoletto di carta molto sottile, utilizzandone solo un velo. Si appoggia il fazzoletto sull’acqua. Spingendo delicatamente le punte del fazzoletto lo si fa immergere. Gli oggetti rimarranno a galla.

Q

Conclusioni Sulla superficie dell’acqua si forma una specie di pellicola capace di sostenere il peso di piccoli oggetti.

Approfondimenti È importante che i bambini sappiano distinguere gli oggetti che galleggiano perché hanno un peso specifico minore dell’acqua e dunque galleggiano sempre, da quelli che galleggiano solo quando la tensione superficiale li sorregge.

55 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 55

23/04/20 09:25


SCHEDA

26

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA TENSIONE SUPERFICIALE Completa. L’acqua supera il _________________________ _________________________________________. Essa non cade perché _____________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________.

Colora il quadratino in rosso se l’oggetto o l’animale galleggia perché più leggero dell’acqua spostata oppure in blu se galleggia perché la tensione superficiale lo sorregge.

56

a tension O.A.: conoscere il fenomeno dell

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 56

e superficiale.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La tensione superficiale Che cosa si vuole dimostrare Il sapone diminuisce la tensione superficiale.

Obiettivi  Conoscere il fenomeno della tensione superficiale  Osservare e fare opportune deduzioni Occorrente • a cqua ue contenitori •d orotalco •b s • apone liquido per piatti • u n pezzo di cartoncino leggero Primo esperimento 1) Ritagliare da un cartoncino leggero un rettangolo non molto grande (circa 3 x 5 cm). 2) Appoggiare con delicatezza la sagoma sull’acqua, stando attenti a non farla andare a fondo (se necessario, utilizzare i consigli di pagina 55). 3) Attendere che la sagoma sia quasi completamente ferma. 4) Mettere una goccia di sapone liquido sul dito. 5) Toccare leggermente la superficie dell’acqua a un’estremità del cartoncino. Il cartoncino si muoverà in avanti. Se i bambini non riusciranno al primo tentativo, provare più volte, sostituendo ogni volta l’acqua ­perché non abbia tracce di sapone. Secondo esperimento 1) Mettere un po’ d’acqua in due contenitori uguali (vanno molto bene le ciotole di vetro perché permettono di osservare da tutti i lati ciò che accade). 2) In uno dei contenitori aggiungere uno spruzzo di sapone liquido e mescolare. 3) Mettere del borotalco sulla superficie dell’acqua in entrambi i contenitori. Nel contenitore con acqua e sapone il borotalco va a fondo, nell’altro rimane a galla.

Q

Conclusioni Il cartoncino è sostenuto dalla tensione superficiale. Il sapone ha la particolarità di legarsi alle molecole dell’acqua e quindi ”rompe” la tensione superficiale. In questo modo la sagoma viene ad avere dietro di sé, nel punto in cui il sapone ha toccato l’acqua, una forza minore di quella che si esercita negli altri punti e balza in avanti, proprio come accade nel tiro alla fune: quando un giocatore abbandona la presa, gli altri balzano in avanti. Il borotalco galleggia sostenuto dalla tensione superficiale, ma quando all’acqua viene aggiunto sapone essa è molto meno forte e il borotalco non riesce a galleggiare.

Approfondimenti I saponi sono sostanze ”tensioattive”, perché hanno la capacità di facilitare il mescolamento delle sostanze. Può essere proposta una ricerca sulla storia dell’uso del sapone: da quando viene utilizzato, come veniva prodotto, come viene fabbricato oggi…

57 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 57

23/04/20 09:25


SCHEDA

27

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA TENSIONE SUPERFICIALE Descrivi le fasi dell’esperimento.

_____________________________ _____________________________ _____________________________

_____________________________ _____________________________ _____________________________

_____________________________ _____________________________ _____________________________

_____________________________ _____________________________ _____________________________

Osserva e completa.

Il borotalco galleggia perché _________ ___________________________________ .

Il borotalco non galleggia perché ______ ____________________________________.

Con questi esperimenti abbiamo dimostrato che _______________________________ ___________________________________________________________________________.

58

a tension O.A.: conoscere il fenomeno dell

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 58

e superficiale.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Non sempre i buchi fanno passare l’acqua Che cosa si vuole dimostrare La pressione dell’aria e la tensione superficiale impediscono all’acqua di uscire anche se ci sono dei fori.

Obiettivi  Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria  Cogliere gli aspetti significativi di un fenomeno e le loro relazioni Prima dell’esperimento L’insegnante ricorda ai bambini quanto già sperimentato riguardo la tensione superficiale e la pressione dell’aria. Infatti, in questo esperimento, a prima vista irrealizzabile, entrano in gioco entrambi i fenomeni. Occorrente • una calza di nylon • una bottiglia e un bicchiere piuttosto grande (tipo bicchiere da bibita) • a cqua Esperimento 1) Chiudere bene l’imboccatura della bottiglia con la calza di nylon, che sarà fissata in modo che non possa staccarsi. 2) Riempire la bottiglia di acqua facendola filtrare attraverso la calza di nylon. L’insegnante farà rilevare agli allievi che l’acqua entra senza difficoltà. 3) Con un colpo deciso, rovesciare la bottiglia in modo che rimanga perfettamente verticale con l’imboccatura coperta dalla calza in basso. (Mentre viene effettuata la rotazione uscirà un po’ d’acqua, per cui è bene compiere l’esperimento in un luogo aperto o sopra un lavandino.) 4) Dopo l’uscita di alcune gocce, l’acqua non uscirà più anche se il tessuto che copre l’imboccatura è pieno di buchi. 5) L’esperimento può essere ripetuto utilizzando il bicchiere da bibita; si otterranno gli stessi risultati. In questo modo si dimostra che la grandezza dell’apertura non influenza la riuscita dell’esperimento.

Q

Conclusioni La pressione dell’aria spinge l’acqua nella bottiglia. La tensione superficiale inoltre forma un’ulteriore barriera all’entrata dell’aria e all’uscita dell’acqua.

59 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 59

23/04/20 09:25


SCHEDA

28

Io sperimento… con l’acqua • SCIENZE Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

NON SEMPRE I BUCHI FANNO PASSARE L’ACQUA Descrivi l’esperimento.

Completa segnando con una X, poi rileggi tutta la descrizione. • Quando abbiamo messo la bottiglia sotto il rubinetto, l’acqua entrava attraverso i fori perché:

l ’aria che occupava la bottiglia poteva uscire.

nella bottiglia non c’era nulla.

• Dalla bottiglia rovesciata non usciva acqua perché:

_________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________

i buchi della calza erano tappati dal calcare.

l a tensione superficiale teneva ”vicine” le molecole di acqua impedendone la fuoriuscita.

• Un altro fattore che impediva all’acqua di uscire era:

la pressione dell’acqua all’interno.

la pressione dell’aria all’esterno.

• Con questo esperimento abbiamo dimostrato gli effetti:

ella pressione dell’aria d e della tensione superficiale.

ella pressione dell’acqua d e della presenza dell’aria.

_________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________

60

O.A.: osservare gli effetti della

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 60

su tensione

perficiale e della pression e dell’ari a.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

L’acqua che non cade Che cosa si vuole dimostrare La tensione superficiale e la pressione dell’aria ­impediscono all’acqua di uscire.

Obiettivi  Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria  Cogliere gli aspetti significativi di un fenomeno e le loro relazioni Occorrente • due bicchieri uguali • una moneta • acqua Prima dell’esperimento Questo esperimento rafforza l’esperienza precedente. Perciò, prima di effettuarlo, l’insegnante fa esprimere ad ogni allievo le proprie considerazioni sull’esperimento precedente e lo ricorda. Esperimento 1) Immergere completamente i due bicchieri nel lavandino pieno d’acqua. 2) Tirarli fuori dall’acqua, mantenendo attaccati gli orli dei due bicchieri. 3) Appoggiare i due bicchieri sovrapposti su un tavolo. 4) Inserire una moneta tra i due bicchieri. Uscirà un po’ d’acqua, ma poi la tensione superficiale si riformerà e le molecole d’acqua, una vicina ­all’altra, impediranno all’acqua di uscire.

Q

Conclusioni La tensione superficiale e la pressione esterna dell’aria impediscono all’acqua di uscire dalla fessura.

Approfondimenti La tensione superficiale è una caratteristica di tutti i liquidi: essi formano una specie di ”pellicina” nella parte che separa il liquido dall’aria (o da un altro materiale). Anche l’acqua saponata ha questa caratteristica, seppure in misura minore dell’acqua non saponata, ed è il principio che permette la formazione delle bolle di sapone. L’insegnante può perciò far giocare i bambini con le bolle di sapone, chiedendo loro come mai l’acqua che le forma non si disperde, ma le molecole rimangono coese tra loro. Tutti i materiali sono formati da ­molecole.

61 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 61

23/04/20 09:25


SCHEDA

29

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’ACQUA CHE NON CADE Osserva e spiega perché l’acqua non esce dalla fessura tra i bicchieri.

_________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________

La molecola dell’acqua è composta da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Colora l’atomo di ossigeno in azzurro e quelli di idrogeno in blu.

62

Cancella il termine sbagliato. Le molecole dell’acqua si attirano/ respingono una verso l’altra. Quelle che si trovano in fondo/sulla superficie, a contatto con l’aria, non hanno altre molecole di acqua che le attirano verso l’alto/il basso. Perciò si attraggono tra loro con maggiore/minore forza. Questi legami tra le molecole dell’acqua/ aria, più forti del solito, danno origine alla tensione superficiale e formano sull’acqua una sorta di pellicola/plastica che permette tutti i fenomeni che abbiamo osservato e che riesce anche a sostenere pesanti/leggeri animaletti.

perficiale e della pressione nsione su dell’aria. O.A.: osservare gli effetti della te

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 62

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

I fiori che si aprono nell’acqua Che cosa si vuole dimostrare L’acqua sale nelle fibre della carta.

Obiettivo  Intuire il fenomeno della capillarità Occorrente • carta • una bacinella con acqua Prima dell’esperimento Questi esperimenti sono propedeutici all’acquisizione del concetto di capillarità. L’insegnante porrà domande quali: L’acqua scende solo verso il basso o potrebbe anche risalire? Avete mai avuto modo di osservare questo fenomeno? Se sì, quando? L’insegnante annoterà le conoscenze pregresse per poterle poi riordinare al termine degli esperimenti. È possibile, infatti, che gli allievi abbiano osservato l’acqua risalire verso l’alto per cause differenti dalla capillarità (ad esempio l’acqua sui vetri delle auto che sale verso l’alto spinta dal vento). Al termine delle attività ricorderà gli esempi fatti e chiederà agli alunni di valutare se la causa fosse la capillarità o altro. Chiederà inoltre: L’acqua assorbita dalle radici degli alberi dove viene trasportata? Esperimento 1) Fornire agli allievi una sagoma come questa e far ritagliare uno o più fiori di carta. 2) Piegare lungo le linee tratteggiate, in modo da formare un fiore chiuso. 3) Appoggiare i fiori delicatamente sull’acqua. Lentamente i petali del fiore si apriranno.

Q

Conclusioni L’acqua risale lungo le fibre della carta. In questo modo i petali si inturgidiscono e si aprono.

Approfondimenti Lo stesso esperimento può essere ripetuto utilizzando sagome di differente grandezza o materiali differenti, ad esempio cartoncino. Gli allievi noteranno le differenze. La grandezza della sagoma non incide molto sui tempi di apertura dei petali: invece i fiori di cartoncino si apriranno più lentamente di quelli di carta. Se vengono utilizzati carta patinata, carta da forno, alluminio da cucina, i petali non si apriranno.

63 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 63

23/04/20 09:25


SCHEDA

30

Io sperimento… con l’acqua •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

I FIORI CHE SI APRONO NELL’ACQUA Con l’aiuto dei disegni, descrivi l’esperimento.

__________________________________ __________________________________ __________________________________

__________________________________ __________________________________ __________________________________

__________________________________ __________________________________ __________________________________

Completa segnando con una X. • Il fiore si è aperto perché:

l a carta ha reagito al freddo dell’acqua.

l ’acqua è penetrata nella carta.

• Questo esperimento funziona:

solo con fiori piccoli.

s ia con fiori grandi sia con fiori piccoli.

• Questo esperimento funziona:

solo con fiori di carta.

con fiori di carta o di cartoncino.

• Con questo esperimento abbiamo dimostrato che:

la carta è impermeabile.

l’acqua sale lungo le fibre della carta.

• La capillarità è la proprietà dei liquidi:

64

di salire in tubi sottili. pillarità. O.A.: intuire il fenomeno della ca

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 64

d i scendere attraverso tubi sottili o grandi.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La capillarità Che cosa si vuole dimostrare L’acqua sale maggiormente nei tubi più sottili.

Obiettivo  Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti Occorrente • strisce di carta e di stoffa di uguale misura (circa 3 x 10 cm), di differenti tipi (carta, cartoncino, carta da cucina, carta da forno, cotone, jeans, garza…) • contenitore con 2-3 cm di acqua colorata (ad esempio con tempera) • due lastre di vetro o plexiglass (si possono utilizzare le lastre di due pico-glass, le cornici utilizzate per contenere le fotografie) • alcune mollette • una moneta da 10 centesimi Prima dell’esperimento L’insegnante spiegherà che, con i due esperimenti, gli allievi osserveranno lo stesso fenomeno in azione in due forme differenti. Primo esperimento 1) Dai vari materiali di carta e di stoffa, tagliare dei rettangoli della stessa misura. 2) Immergere le strisce in un contenitore in cui siano state messe circa 3 dita di acqua colorata. Le strisce saranno poste in modo che un’estremità tocchi l’acqua e l’altra sia sostenuta da un filo o da un’asticella. 3) I bambini osserveranno come l’acqua salga in modo differente e annoteranno i risultati. Secondo esperimento 1) Sovrapporre le due lastre di vetro o plexiglass, in modo che coincidano perfettamente. 2) Mettere alcune mollette lungo uno dei lati più stretti della coppia di lastre, in modo che le tengano ben unite e ferme. 3) Dal lato opposto, in alto, inserire la moneta in modo che le lastre rimangano leggermente separate da quel lato. 4) Tenendo le due lastre in posizione verticale, immergere per alcuni centimetri la parte inferiore (lato più lungo) nel contenitore e osservare. 5) L’acqua sale tra i due vetri: nella parte in cui i due vetri sono uniti si posiziona più in alto.

Q

Conclusioni L’acqua sale maggiormente dove vi è meno spazio perché le molecole dell’acqua, tendendo ad aggregarsi tra loro, ”si arrampicano” sul vetro.

Approfondimenti Ripetere eventualmente l’esperimento utilizzando dei tubicini di sezioni diverse, tra i quali anche tubi capillari, con sezione inferiore a 2 mm.

65 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 65

23/04/20 09:25


SCHEDA

31

SCIENZE

Io sperimento… con l’acqua •

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA CAPILLARITÀ Indica quali materiali hai utilizzato per verificare l’assorbimento dell’acqua e in ogni striscia colora il livello raggiunto dall’acqua. 1

______________

2

3

4

______________

______________

5

6

______________

______________

______________

Completa. Il materiale più assorbente è ___________________________________ . Il materiale meno assorbente è _________________________________ . Osserva il disegno e descrivi l’esperimento, poi completa. ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________

Con questo esperimento abbiamo dimostrato che __________________________________ _______________________________________________________________________________.

66

ità e i suoi effetti. a capillar O.A.: conoscere il fenomeno dell

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 66

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

IO SPERIMENTO… CON LA TERRA La parola ”terra” indica sia il materiale di cui è formato il suolo sia il pianeta su cui viviamo. In questa unità didattica si prenderà in considerazione la ”terra” come materiale, cercando di individuarne ­caratteristiche e proprietà. Obiettivi dell’unità  Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile  Distinguere terreni permeabili e non permeabili  Comprendere come si forma una sorgente  Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia Percorso dell’unità didattica • I primi esperimenti hanno lo scopo di analizzare i differenti tipi di suolo, individuandone gli elementi che lo compongono. (Scheda 32) • Si osserverà poi il rapporto tra terreno e acqua, evidenziando le differenze tra terreni permeabili e non permeabili. (Schede 33, 34 e 35) • Infine si prenderanno in considerazione i cambiamenti del suolo operati dagli agenti atmosferici. (Scheda 36) Indicazioni metodologiche I tipi di suolo sono molteplici e la classificazione di essi varia in base alle caratteristiche che vengono prese in considerazione: permeabilità, presenza di humus, materiali che li compongono… Non è necessario, né possibile, che gli allievi conoscano tutti i tipi di suolo esistenti: è importante, però, che imparino a osservare e a capire quali variabili vanno prese in considerazione per poter affermare di conoscere le caratteristiche del terreno. È importante che i ragazzi si abituino a registrare le loro osservazioni e a confrontarle con quelle degli altri. Prima di iniziare il lavoro sulla conoscenza del suolo, far fare ai bambini le seguenti esperienze: • prelevare campioni di terreno da posti differenti: toccarli e osservarli prima a occhio nudo, poi con la lente di ingrandimento. • Rilevarne le caratteristiche: ghiaioso, sabbioso, fangoso, argilloso… • Osservare la presenza di piccoli animali e di materiale organico (foglie, rametti, semi…). • I vari tipi di terreno possono anche essere fatti passare attraverso setacci a grana larga e a grana fine per rilevare la presenza di sassi grandi o piccoli. L’insegnante porrà domande quali: Quali diversità osservate nei differenti terreni? Quali somiglianze? I campioni di terreno prelevati dal bosco (o dal giardino) sono tutti uguali? Se avete prelevato campioni di terreno a profondità diverse, vi appaiono uguali o diversi? • Per evidenziare le diverse componenti di ogni terreno, si mescoleranno i campioni con acqua. • Dopo aver agitato bene il composto, si lasceranno sedimentare. • Le parti più pesanti si depositeranno sul fondo: osservando le stratificazioni si potrà dedurre la composizione del terreno.

67 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 67

23/04/20 09:25


SCHEDA

32

Io sperimento… con la terra •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

I DIFFERENTI TIPI DI TERRENO Osserva e completa segnando con una X. Mescolando dell’acqua al terreno, sulla superficie galleggiano numerosi resti organici. Si tratta di un terreno: argilloso. umifero. sabbioso/ghiaioso.

Se bagnato, questo terreno appare compatto; l’acqua galleggia su di esso e l’humus è molto scarso o assente. Si tratta di un terreno: argilloso. umifero. sabbioso/ghiaioso.

Mescolando questo terreno con dell’acqua, sul fondo del contenitore si depositano piccole particelle di sabbia o sassi. Si tratta di un terreno: argilloso. umifero. sabbioso/ghiaioso.

Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso).

68

• Nei terreni umiferi le piante crescono bene.

V F

• L’humus è la parte più leggera del terreno.

V F

• I terreni contengono sempre la stessa quantità di argilla.

V F

• La ghiaia si trova solo nei terreni vicini al mare.

V F

erren O.A.: osservare le differenze tra t

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 68

i.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La terra contiene acqua Che cosa si vuole dimostrare Diversi tipi di terreno contengono differenti quantità di acqua.

Obiettivi  Osservare le differenze tra i terreni  Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile Occorrente • alcuni campioni di terra (terreno ghiaioso, argilloso, umifero…) • barattoli uguali (vanno molto bene i barattoli in alluminio dei pelati o dei legumi) • bilancia Prima dell’esperimento L’insegnante ricorda i differenti tipi di terreno e le loro caratteristiche. I bambini potranno contrassegnare i terreni in base alla caratteristica principale (sabbioso, umifero…) oppure in base alla provenienza (terra di giardino, bosco, bordo strada…). Esperimento 1) Pesare una uguale quantità di ogni tipo di terreno (400 g sono sufficienti). 2) Inserire ogni terreno in una scatola. È importante che in ogni scatola venga inserita una quantità di terreno dello stesso peso. Se 400 g risultassero troppi per qualche tipo di terreno, la quantità andrà ridotta per tutti i differenti terreni. 3) Etichettare le scatole. 4) Annotare il peso netto, la tara e il peso lordo di ogni scatola (saranno tutti uguali). 5) Lasciare i barattoli vicino a una fonte di calore (al Sole o su un termosifone) per alcuni giorni. Se i ­barattoli vengono esposti al Sole, vanno ritirati quando gli alunni escono da scuola ed esposti nuovamente al ­mattino. 6) Dopo alcuni giorni pesare nuovamente ogni scatola e annotare il peso lordo. Dedurre il peso netto della terra, sottraendo il peso della tara. (Oppure pesare direttamente la terra.)

Q

Conclusioni Con il calore l’acqua contenuta nel terreno è evaporata e il peso netto della terra contenuta nei vari barattoli è diminuito, ma non in modo omogeneo. Se ne deduce che i differenti tipi di terreno contengono differenti quantità di acqua.

Approfondimenti Se gli alunni possiedono già le necessarie conoscenze matematiche, può essere calcolata la percentuale di acqua evaporata sul peso totale, annotando i risultati in una tabella o in un diagramma.

69 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 69

23/04/20 09:25


SCHEDA

33

Io sperimento… con la terra •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA TERRA CONTIENE ACQUA Completa la tabella, scrivendo anche i tipi di terreno che hai raccolto. Poi rispondi. Tipo di terreno

Tara

Peso lordo iniziale

Peso netto iniziale

Peso lordo finale

Peso netto finale

Differenza

• Che cosa hai potuto osservare? _____________________________________________ __________________________________________________________________________ • Che cosa hai dimostrato con questo esperimento? _____________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Scrivi i nomi dei differenti tipi di terreno che hai analizzato, ordinandoli da quello che contiene più acqua a quello che ne contiene meno. Poi rispondi. _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ • Che tipo di terreno è quello che contiene la maggiore quantità di acqua? ___________________________________ • Dove lo hai raccolto? ________________________________ ____________________________________________________ • Che tipo di terreno è quello che contiene la minore quantità di acqua? ___________________________________ ____________________________________________________ • Dove lo hai raccolto? ________________________________ ____________________________________________________

70

o acqua non visibile. ontengon O.A.: comprendere che i terreni c

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 70

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

Terreni permeabili e impermeabili

O

Che cosa si vuole dimostrare Non tutti i terreni sono ugualmente permeabili.

Obiettivo  Distinguere terreni permeabili e non permeabili Occorrente • garza • bottiglie di plastica

• acqua • contenitore graduato • differenti campioni di terreno

Prima dell’esperimento L’insegnante ricorda il ciclo dell’acqua. L’acqua percola nel terreno e, quando incontra un terreno impermeabile, forma le falde acquifere o le sorgenti. Esperimento 1) Preparare un numero di bottiglie di plastica, uguali tra loro, pari al numero di campioni di terreno. 2) In ogni bottiglia tagliare la parte superiore, a circa 2/3 dalla base di appoggio. 3) Nell’imboccatura della bottiglia mettere un pezzo di garza ripiegato a metà. 4) Inserire ogni parte superiore della bottiglia in quella inferiore, come illustrato nel ­disegno qui a lato. 5) Inserire nella parte superiore di ogni bottiglia un campione di terreno. 6) Etichettare le bottiglie scrivendo il tipo di terreno inserito. 7) Con l’aiuto della brocca graduata, preparare 500 ml di acqua. 8) Versare l’acqua in una delle bottiglie. 9) Dopo un minuto segnare sulla bottiglia il livello dell’acqua che è filtrata attraverso il terreno. 1 0) Ripetere la rilevazione dopo 5 minuti. 1 1) Prendere nota di quanto tempo l’acqua impiega per percolare completamente attraverso il terreno. 1 2) Ripetere l’esperimento con tutti gli altri tipi di terreno. Non è necessario che sia terminata la rilevazione con un tipo di terreno per iniziare quella seguente. L’insegnante può suddividere la classe a gruppi e far osservare a ogni gruppo quanto accade con un tipo di terreno. I risultati ottenuti da ogni gruppo saranno poi confrontati con quelli degli altri. È necessario che la quantità di acqua versata in ogni campione di terreno sia sempre la stessa.

Q

Conclusioni L’acqua percola attraverso i differenti tipi di terreno con tempi differenti: alcuni (i terreni sabbiosi o ghiaiosi) sono molto permeabili e l’acqua passa attraverso di essi velocemente; altri sono meno permeabili e l’acqua impiega più tempo.

Approfondimenti Collegare l’esperimento con osservazioni da effettuare in un giorno di pioggia. Dove va l’acqua che cade sul terreno? E quella che non riesce a essere assorbita subito? E quella che cade su strade, case, terreni asfaltati?

71 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 71

23/04/20 09:25


SCHEDA

34

Io sperimento… con la terra •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

TERRENI PERMEABILI E IMPERMEABILI Completa le etichette disegnando i campioni di terreno e scrivendo il loro nome. Se hai utilizzato più di 5 campioni, scegli quelli che ritieni più significativi.

Segna con una riga rossa il livello dell’acqua dopo un minuto e con una riga blu quello ­raggiunto dopo 5 minuti.

Ordina i 5 tipi di terreno dal più permeabile al meno permeabile. ___________________________ ___________________________ ___________________________

Ora rispondi. Che cosa hai dimostrato con questo esperimento? ___________________________ ________________________________________ ________________________________________

Cancella il termine sbagliato. Il terreno sabbioso e quello ghiaioso sono permeabili/impermeabili. Osservandoli, si può notare che sono formati da piccole parti che non si attaccano/si attaccano tra di loro. Per questo motivo vengono facilmente/difficilmente attraversati dall’acqua. Il terreno argilloso è permeabile/impermeabile. Osservandolo, si presenta compatto/ granuloso. Le parti che lo compongono sono/non sono unite saldamente. Per questo motivo l’acqua filtra attraverso di esso con facilità/difficoltà.

72

bili e O.A.: distinguere terreni permea

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 72

non permeabili. © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Costruisci una sorgente Che cosa si vuole dimostrare Le sorgenti si trovano in presenza di un terreno impermeabile.

Obiettivi

 Saper osservare e fare opportune deduzioni  Comprendere come si forma una sorgente Occorrente • un vaso di plastica per le piante (o un secchiello) • terriccio (va molto bene quello venduto nei supermercati) • un foglio di plastica resistente • acqua • un sottovaso piuttosto grande (o un grande piatto di plastica) Prima dell’esperimento I bambini ricostruiscono il ciclo dell’acqua, iniziando e terminando dal momento in cui essa sgorga da una sorgente. Esperimento 1) Riempire per circa 2/3 il contenitore con terriccio bagnato. 2) Pressare bene. 3) Mettere sul terriccio il foglio di plastica avendo cura che esso lo copra interamente. Può essere più largo di 1 o 2 centimetri, ma non più piccolo. Nel caso fosse più largo, la parte in eccesso sarà spinta lungo le pareti del contenitore. 4) Mettere altro terriccio bagnato sopra il foglio di plastica, fino a quando il contenitore non sarà completamente pieno. 5) Pressare bene il terreno. 6) Rovesciare il vaso su un grande piatto di plastica, in modo che si formi una piccola montagna di terra. 7) Versare lentamente dell’acqua sul culmine della ”montagna”, avendo cura di farla cadere sulla sommità e non lungo i versanti. L’acqua percolerà nel terreno e uscirà dalle pareti in corrispondenza del foglio di plastica.

Q

Conclusioni La plastica si comporta come il terreno impermeabile. L’acqua che filtra nel terreno viene fermata da essa ed esce all’esterno.

Approfondimenti Osservare le sorgenti di un fiume, direttamente o attraverso foto e/o filmati. L’esperimento può essere ripetuto anche alcuni giorni dopo la prima volta. In questo caso il terreno si sarà asciugato e si noterà che occorrerà versare una quantità maggiore di acqua prima che essa riaffiori dalla ”sorgente”.

73 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 73

23/04/20 09:25


SCHEDA

35

Io sperimento… con la terra •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

COSTRUISCI UNA SORGENTE Descrivi le fasi dell’esperimento.

_______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

_______________________ _______________________ _______________________

Completa segnando con una X. Abbiamo simulato il comportamento:

Abbiamo costruito una piccola:

del terreno impermeabile.

cascata. sorgente.

della roccia.

74

O.A.: comprendere come si form

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 74

Abbiamo dimostrato che:

l’acqua percola nel terreno ed esce all’esterno quando incontra uno strato impermeabile. l’acqua si disperde nel terreno.

gente. a u na so r

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

La terra viene erosa Che cosa si vuole dimostrare Il freddo spacca le rocce e le frantuma.

Obiettivi  Saper osservare e fare opportune deduzioni  Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia Occorrente • plastilina o creta • pellicola per alimenti • acqua Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli alunni se hanno mai osservato degli oggetti che, lasciati alle intemperie per lungo tempo, hanno modificato il loro aspetto. Esperimento 1) Modellare due palline di creta dello stesso peso. 2) Inumidirle, passandole velocemente sotto l’acqua. 3) Avvolgerle nella pellicola. 4) Riporne una nel freezer e tenere l’altra a temperatura ambiente. 5) Togliere la pallina dal freezer dopo uno o due giorni e osservarla. La pallina presenterà qualche crepa, mentre quella non riposta nel freezer non avrà subito cambiamenti. 6) Bagnare nuovamente le due palline, ricoprirle con la pellicola e riporre nel freezer la pallina che vi era già stata messa in precedenza. 7) Dopo uno o due giorni estrarre la pallina dal freezer e confrontarla con l’altra. La pallina estratta dal freezer presenta delle crepe ancora più profonde che in precedenza.

Q

Conclusioni L’acqua che è penetrata nella creta, gelando, ha prodotto alcune crepe, che hanno reso il materiale più fragile. Allo stesso modo l’acqua filtra nelle rocce e, gelando ripetutamente, nel corso dei secoli le erode e modifica il paesaggio.

Approfondimenti La pallina di creta può essere ripetutamente posta nel freezer per verificare che le crepe si approfondiscano ogni volta maggiormente. Questo esperimento può essere collegato ai fenomeni erosivi che avvengono nelle montagne, tenendo presente che non sono dovuti solo al freddo, ma anche al vento, alle precipitazioni atmosferiche e all’azione chimica di sostanze acide che si depositano sul terreno e sulle rocce.

75 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 75

23/04/20 09:25


SCHEDA

36

Io sperimento… con la terra •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA TERRA VIENE EROSA Descrivi l’esperimento compiuto, aiutandoti con i disegni.

______________________________________ ______________________________________

______________________________________ ______________________________________

7

lunedì

______________________________________ ______________________________________

9

mercoledì

______________________________________ ______________________________________

9

mercoledì

______________________________________ ______________________________________

11

venerdì

______________________________________ ______________________________________ Conclusioni: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

76

gelo O.A.: comprendere gli effetti del

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 76

sulla roccia. © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

IO CONOSCO… GLI ELEMENTI DEGLI ECOSISTEMI In questa unità didattica si affronta la conoscenza degli ecosistemi e del loro equilibrio biologico. Obiettivi dell’unità  Osservare e comprendere le interazioni tra elementi degli ecosistemi  Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema  Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua  Conoscere la fotosintesi clorofilliana  Conoscere il fenomeno della traspirazione nelle piante e collegarlo con gli effetti sul clima  Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti Percorso dell’unità didattica • Il percorso didattico parte dalla definizione di ecosistema; si invitano gli allievi a confrontare gli elementi degli ecosistemi. (Scheda 37) • Si passa poi ad analizzare come gli elementi viventi e non viventi di un ecosistema convivano in un fragile equilibrio, scoprendo gli elementi comuni degli esseri viventi e le loro interazioni. (Schede 38 e 39) • Ci si sofferma, poi, soprattutto, sulle caratteristiche dei viventi. (Schede da 40 a 47) Osservare gli ecosistemi Invitare gli allievi a osservare uno o più ecosistemi. Si potrà scegliere un ecosistema grande, come uno stagno o un bosco, ma anche il muretto del giardino della scuola, un angolo appartato del cortile di una vecchia casa o altro. I bambini annoteranno le forme di vita che riescono a individuare, suddividendole tra animali, piante o organismi decompositori e osserveranno con la lente d’ingrandimento gli organismi più piccoli. Cercheranno di individuare: • le tane o i nidi degli animali; • come gli animali si procurano il cibo; • come si muovono; • come si difendono da eventuali pericoli. È importante che gli alunni comprendano che ogni ecosistema è costituito da un ambiente (chiamato ­biotopo), caratterizzato da fattori non viventi (acqua, luce, suolo, umidità…) in cui vivono comunità di ­esseri viventi (popolazioni). Tutti gli elementi dell’ecosistema si influenzano, cercando di raggiungere una ­situazione di stabilità. Osservare gli esseri viventi Nelle successive schede didattiche sono proposte alcune riflessioni e alcuni esperimenti che mirano a ­conoscere meglio le caratteristiche degli esseri viventi. Indicazioni metodologiche È importante che i bambini osservino sempre con attenzione: la lente d’ingrandimento sarà un aiuto prezioso perché permetterà di rendere note caratteristiche poco visibili. Perciò i bambini saranno sollecitati a osservare le foglie, i frutti, i semi, la corteccia, le radici degli alberi; le zampe, le antenne, lo scheletro esterno o interno degli animali ecc.

77 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 77

23/04/20 09:25


SCHEDA

37

Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

GLI ECOSISTEMI Colora in rosso il quadratino vicino ai viventi e in blu quello vicino ai non viventi. Poi rispondi.

• Sono tutti elementi di ecosistemi? __________ • Interagiscono tra loro? __________ • Gli elementi non viventi influenzano i viventi? _________ • I viventi modificano gli elementi non viventi di un ecosistema? __________ Completa il testo inserendo le parole al posto giusto. luce • decompositori • dipendono • non viventi • suolo • animali In ogni ecosistema sono presenti elementi ______________ , come l’acqua, la ______________, il ______________ e da popolazioni di esseri viventi: ______________, vegetali o organismi ______________ . Tutti gli elementi dell’ecosistema sono tra essi collegati e ______________ gli uni dagli altri.

78

O.A.: conoscere gli elementi di u

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 78

ema. n ecosist

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

38

LE CATENE ALIMENTARI Numera in modo opportuno le didascalie.

2

1

3

4

Gli animali non sono in grado di fabbricare da sé il proprio nutrimento, ma devono nutrirsi di altri organismi. Gli animali erbivori si nutrono di vegetali: sono chiamati CONSUMATORI PRIMARI. I vegetali trasformano le sostanze inorganiche contenute nel terreno in sostanze organiche che serviranno come cibo sia alle piante stesse sia agli animali: perciò sono detti PRODUTTORI. Muffe, funghi, batteri decompongono gli organismi morti. In questo modo il terreno si arricchisce nuovamente di sostanze minerali che saranno utilizzate dai vegetali. Muffe, funghi e batteri sono i DECOMPOSITORI. Gli animali carnivori si cibano di altri animali: sono i CONSUMATORI SECONDARI. Metti in ordine, numerando, le seguenti catene alimentari, partendo sempre dai produttori. Poi collega ogni catena all’ecosistema corrispondente. decompositori

ghiande

aquila

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 79

coniglio

decompositori

radici

O.A.: comp

volpe

erba

martora

decompositori

duttori, rendere la funzione di pro

scoiattolo

marmotta

consumatori e decompositori in

Ecosistema bosco Ecosistema montagna Ecosistema collina

un ecosiste . ma

79 23/04/20 09:25


SCHEDA

39

Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LE INTERAZIONI NEGLI ECOSISTEMI Completa inserendo i nomi di altri produttori e consumatori nell’ecosistema del bosco. Produttori

Consumatori primari

Querce, faggi, castagni, erbe, _____________, _____________.

Lumache, _________________ __________________________.

Decompositori

Consumatori secondari

Funghi, batteri, muffe

Ricci, civette, ______________ __________________________.

Completa segnando con una X la conseguenza. • Se nel bosco tutte le civette scomparissero…

• Se nel bosco i consumatori primari aumentassero…

i consumatori primari aumenterebbero. i consumatori primari diventerebbero di meno.

aumenterebbero anche le piante.

non tutti troverebbero cibo a sufficienza.

Completa. Se nella savana aumentano le piogge, la vegetazione diventa più __________________ ___________________________________________________________________________. Se i consumatori primari trovano più cibo, il loro numero _________________________ e l’erba diminuisce. Se ci sono più animali erbivori, anche gli animali carnivori crescono di numero perché ___________________________________________________________________________. Se i consumatori secondari aumentano, viene mangiato un maggior numero di ____________________________________. I consumatori primari diminuiscono. Se i consumatori primari diminuiscono, l’erba cresciuta di nuovo è sufficiente per sfamare _______________________________________________________________. In un ecosistema, quindi, elementi viventi e non viventi sono interdipendenti.

80

di pro O.A.: comprendere la funzione

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 80

duttori, consumatori e decompos itori in un e cosistema.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Le piante si nutrono Che cosa si vuole dimostrare Le piante assorbono acqua attraverso le radici.

Obiettivo  Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua Occorrente • due contenitori (vasetti) uguali, con il tappo • plastilina • una piantina con radici, senza terra (si consiglia una piantina di photos) • acqua Prima dell’esperimento L’insegnante fa elencare agli allievi le funzioni vitali di tutti gli esseri viventi. Ricorda quanto appreso attraverso l’unità didattica relativa all’acqua. In particolare ricorda che l’acqua contiene sali minerali, che sale per capillarità verso l’alto e che è l’elemento fondamentale costitutivo di tutti gli esseri viventi. Esperimento 1) Riempire di acqua i due vasetti per circa 3/4 del loro volume e segnare il livello raggiunto. 2) Praticare un foro di circa 1 cm di diametro nel tappo di uno dei vasetti. 3) Far passare le radici di una piantina attraverso il foro, lasciando le radici sotto il tappo e la piantina sopra. 4) Avvitare il tappo avendo cura che le radici della piantina siano immerse in acqua. 5) Sigillare con la plastilina le parti rimaste aperte nel tappo. 6) Chiudere bene anche l’altro vaso. 7) Lasciare in un luogo illuminato e controllare il livello dell’acqua ogni giorno.

Q

Conclusioni Nel barattolo in cui sono immerse le radici il livello dell’acqua diminuisce, nell’altro rimane invariato.

Approfondimenti Segnare sui vasetti delle tacche in corrispondenza di ogni decilitro di acqua, versando un decilitro di acqua per volta. Ciò permetterà ai bambini di operare con le misure di capacità e di evidenziare la quantità di acqua consumata dalla pianta. Possono anche essere utilizzate misure arbitrarie quali una tazzina, un ­bicchiere piccolo o altro contenitore. Fare notare ai bambini che, poiché i fori erano tappati con la plastilina, dal contenitore non è uscita acqua sotto forma di vapore acqueo. Ciò non dimostra che in entrambi i vasetti non sia evaporata dell’acqua, ­soprattutto se essi erano in un luogo caldo, ma significa che, se l’acqua è evaporata, essa è ricaduta ­all’interno. Proporre anche la scheda 41 in cui l’assorbimento dell’acqua attraverso le radici viene simulato con l’aiuto di carta assorbente.

81 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 81

23/04/20 09:25


SCHEDA

40

Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LE PIANTE SI NUTRONO Osserva e completa la descrizione dell’esperimento. Per questo esperimento abbiamo utilizzato ________________________________________ ________________________________________

1 Abbiamo ______________________________ _______________________________________ 2 _______________________________________ _______________________________________ 3 _______________________________________ _______________________________________ 4

5

Abbiamo osservato i due vasetti dopo ___________ giorni: _____________________ _______________________________________

Rispondi. •P erché hai sigillato con la plastilina i fori? _____________________________________ __________________________________________________________________________ •S e non lo avessi fatto, la pianta non avrebbe assorbito acqua? ___________________ •P erché nel vasetto senza pianta l’acqua non è diminuita? ________________________ __________________________________________________________________________ • Sei certo che in quel vasetto non sia evaporata neppure un po’ di acqua? __________________________________________________________________________

82

oprie funzioni vitali la piant tare le pr a ha bisogno di acqua. O.A.: comprendere che per esple

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 82

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

41

LE PIANTE SI NUTRONO Esegui l’esperimento e completa scrivendo ciò che è accaduto. 1

Metti in un bicchiere un po’ di terra e un cucchiaino di sale. Aggiungi dell’acqua e mescola fino a ottenere una specie di fango molto liquido.

2

Inserisci nella fanghiglia l’estremità di un foglio di carta da cucina attorcigliato. Poni l’altra estremità in un bicchiere. 3

Dopo alcune ore (o il giorno dopo), controlla che cosa è successo. Nel bicchiere che prima era vuoto _ __________________________________ ___________________________________. Il colore di quest’acqua è ____________ __________________________________.

4

Fai bollire l’acqua che è gocciolata nel secondo bicchiere fino a completa evaporazione. Sul fondo del pentolino troverai un po’ di sale.

Completa segnando con una X. Con questo esperimento ho dimostrato che: l’acqua evapora attraverso la carta. l ’acqua ”si arrampica” nella carta allo stesso modo in cui risale dalle radici fino alle foglie. l’acqua porta con sé parte dei sali sciolti nella terra. i sali non si muovono dalla terra. © La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 83

e le pro O.A.: compr endere che per espletar

prie funzioni vitali la pianta ha bis ogno di ac qua.

83 23/04/20 09:25


SCHEDA

42

Io conosco... gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA Osserva con una lente d’ingrandimento una foglia, poi rispondi.

Nella foglia si evidenziano dei canalini. Come sono disposti? _______________________ Qual è la loro funzione? ________________________________________________________ Nella pagina inferiore della foglia, con la lente d’ingrandimento o il microscopio, si vedono dei forellini. A che cosa servono? ____________________________________________________________________________ Completa le fasi della fotosintesi. La fotosintesi è il processo mediante il quale la pianta trasforma le sostanze inorganiche in ____________________. La fotosintesi è la base delle catene _____________________ . Questo processo non si verifica al buio, ma solo in presenza di ____________________ . La sostanza che opera la trasformazione è la clorofilla, che si trova nelle _______________________ ed è di colore _______________________ . Nella fotosintesi la pianta utilizza: • la linfa grezza, che è stata assorbita dalle _______________________ ed è giunta per capillarità fino alle _______________________ ; • l’anidride carbonica contenuta nell’aria, che entra nella foglia attraverso gli _______________________ . Con la fotosintesi la pianta produce: • linfa _______________________ , cioè amido e sostanze nutritive; • ossigeno, che viene immesso nell’aria attraverso gli _______________________ . Rispondi. • Se privi una pianta della luce, ponendola in un luogo completamente buio, che cosa accade? ____________________________________________________________________ Perché? ___________________________________________________________________ • Se privi una pianta dell’acqua che cosa accade? _________________________________ Perché? ____________________________________________________________________

84

O.A.: conoscere la fotosintesi clo

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 84

. rofilliana © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

Le piante traspirano Che cosa si vuole dimostrare Le piante immettono vapore acqueo nell’aria.

Obiettivi

 Osservare e fare opportune deduzioni  Comprendere che le piante traspirano Occorrente • una pianta verde • un sacchetto o un foglio di plastica trasparente • elastici • acqua Prima dell’esperimento L’insegnante chiede agli allievi quali sensazioni hanno percepito quando si sono recati in un bosco. Se non emerge spontaneamente dai racconti dei bambini, chiederà loro: Nel bosco l’aria è più o meno umida che fuori da esso? Quando fa caldo è più piacevole ripararsi all’ombra di un muro o di un albero? Perché? Esperimento 1) Coprire bene la pianta con il sacchetto o il foglio di plastica e fissarlo con un elastico al vaso. 2) Porre la pianta in un luogo soleggiato e innaffiarla regolarmente mettendo l’acqua nel sottovaso. 3) Osservare e registrare che cosa accade.

Q

Conclusioni Già dopo alcune ore l’interno del sacchetto si sarà appannato. Il giorno successivo le goccioline saranno più evidenti: è il vapore acqueo che esce dagli stomi e si condensa sulle pareti interne del sacchetto.

Approfondimenti La traspirazione delle piante influisce sul clima. Un albero immette, in media, nell’atmosfera, circa 70 di acqua al giorno. L’insegnante farà riflettere gli allievi sull’importanza delle piante: forniscono cibo, riducono la quantità di anidride carbonica nell’aria, producono ossigeno e, con la traspirazione, mitigano il clima e fanno aumentare le precipitazioni atmosferiche. Questo esperimento può anche essere collegato con l’osservazione dei cambiamenti stagionali nella natura e con le forme di adattamento delle piante al clima. In autunno, quando la temperatura diminuisce, l’assorbimento di acqua dalle radici diventa sempre più difficoltoso e le piante perdono le foglie: in questo modo anche la traspirazione viene ridotta. Le piante xerofile sono piante che vivono in luoghi caldi con scarsa presenza di acqua. Le foglie di queste piante sono piccole per ridurre la traspirazione. Molte specie presenti nella macchia mediterranea sono piante xerofile: il mirto, il corbezzolo, l’oleandro… Alcune di esse, le piante grasse, hanno addirittura trasformato le foglie in aghi per diminuire la traspirazione e la conseguente perdita di acqua.

85 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 85

23/04/20 09:25


SCHEDA

43

Io conosco gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LE PIANTE TRASPIRANO Descrivi la fase finale dell’esperimento. ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ Osserva queste piante xerofile e completa.

Nome: mirto Ambiente: ____________________________________ Forma della foglia: __________________________ La traspirazione è ridotta perché ______________ __________________________________________ __________________________________________.

Nome: cactus Ambiente: ____________________________________ Forma della foglia: __________________________ La traspirazione è ridotta perché ______________ __________________________________________ __________________________________________.

Nome: fico d’india Ambiente: ____________________________________ Forma della foglia: __________________________ La traspirazione è ridotta perché ______________ __________________________________________ __________________________________________.

86

. traspirano O.A.: comprendere che le piante

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 86

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

44

I CONSUMATORI Gli animali si adattano all’ambiente in cui vivono. Completa scrivendo a che cosa serve la caratteristica indicata. Il manto striato della tigre _______________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________.

Lo spesso strato di grasso permette alle foche _________________________________________

____________________________________________.

La pelle quasi priva di peli permette all’elefante di _____ _______________________________________________________ ___________________________________________________. Circonda gli animali che hanno una caratteristica simile a quella della tigre.

Circonda gli animali che hanno una caratteristica simile a quella della foca.

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 87

Circonda gli animali che hanno una caratteristica simile a quella dell’elefante.

mprendere che gli animali si a O.A.: co dattano

al clima.

87 23/04/20 09:25


SCHEDA

45

Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’ESTINZIONE Gli animali che non riescono ad adattarsi ai cambiamenti dell’ambiente rischiano l’estinzione. Collega ogni didascalia all’animale corrispondente, numerando.

1

pinguino imperatore

2

3

gorilla

panda

È un orso e quindi dovrebbe essere un carnivoro. Da tempo però si è adattato a mangiare solo le piante di bambù, vegetale che sta diventando sempre più raro. Vive solo in Antartide. Il riscaldamento del clima è una grave minaccia per la sua sopravvivenza. Vive nelle foreste pluviali dell’Africa, che però vengono sempre più distrutte per fare posto alle coltivazioni e agli allevamenti. Segna con una X qual è la causa che minaccia la sopravvivenza di queste specie. Orso polare: c ambiamento climatico r iduzione delle foreste pesca indiscriminata Rinoceronte:

riduzione delle foreste caccia indiscriminata

Foca monaca:

r iduzione dei deserti

c ambiamento dell’habitat

menti climatici e rischio di e a cambia stinzione. O.A.: comprendere il legame tr

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 88

aumento dei serpenti

c ambiamento climatico

c accia indiscriminata

88

Lemure:

riduzione delle spiagge

scioglimento dei ghiacciai

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

I decompositori Che cosa si vuole dimostrare Le muffe sono formate da organismi viventi che hanno bisogno di ossigeno.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori Occorrente • due vasetti per conserve, almeno uno con coperchio ermetico • pezzetti di cibo (un pezzo di pane, una fetta di mela, della verdura…) • fornellino • pentola • acqua Prima dell’esperimento L’insegnante chiederà agli allievi se hanno mai osservato delle muffe: Quando? Su quali alimenti? In che condizione erano conservati i cibi? Chiederà poi se conoscono alcune muffe commestibili (ad esempio quelle dei formaggi erborinati, come il gorgonzola). Esperimento 1) Inserire nei due vasetti alcuni pezzetti di cibo. 2) Chiuderne uno e sterilizzarlo facendolo bollire per circa un quarto d’ora immerso in una pentola piena di acqua. 3) Lasciare l’altro senza coperchio. 4) Riporre i vasetti e osservare per alcuni giorni se i resti di cibo subiscono mutazioni.

Q

Conclusioni Nel vasetto chiuso che ha subìto la bollitura non si formerà muffa, nell’altro sì. Gli organismi che formano la muffa sono stati eliminati con la bollitura, mentre nell’altro vasetto hanno potuto compiere la loro azione di decomposizione.

Approfondimenti L’insegnante spiegherà che le muffe, i lieviti, i funghi appartengono tutti al regno dei miceti. Non sono né vegetali né animali, ma decompositori. Il loro ruolo è fondamentale nell’equilibrio biologico. L’insegnante chiederà agli allievi di immaginare che cosa potrebbe succedere se non esistessero gli organismi decompositori. Se possibile, i bambini osserveranno le muffe al microscopio. Collegandosi all’esperimento, sarà possibile precisare che alcuni batteri sono anaerobi, cioè non hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere; si possono sviluppare anche nelle conserve e avere effetti molto tossici per gli esseri umani. L’insegnante potrà proporre una ricerca per conoscerne le caratteristiche e gli effetti. Sarà inoltre interessante proporre anche una ricerca sulle muffe utilizzate in medicina (per la produzione della penicillina) o nella trasformazione degli alimenti (nella produzione del vino o di alcuni formaggi).

89 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 89

23/04/20 09:25


SCHEDA

46

Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

I DECOMPOSITORI Descrivi le fasi dell’esperimento.

____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________

____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________

____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________

____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________

Completa. • Con questo esperimento abbiamo dimostrato che _____________________________ __________________________________________________________________________. • L’aria permette il moltiplicarsi ________________________________________________ __________________________________________________________________________. Attraverso la bollitura, invece, ________________________________________________ __________________________________________________________________________.

90

rganismi decompositori . di alcuni o O.A.: conoscere le caratteristiche

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 90

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ipotesi di lavoro per l’insegnante

O

I lieviti Che cosa si vuole dimostrare Il lievito è un organismo vivente.

Obiettivi  Osservare e fare opportune deduzioni  Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti  Analizzare le variabili in un esperimento Occorrente • 50 g di lievito di birra (acquistabile in panetteria o al supermercato) • zucchero • acqua • una bottiglia • un palloncino

• farina

Prima dell’esperimento L’insegnante chiede ai bambini se sanno che cosa sia il lievito: Per che cosa viene utilizzato? È un ­organismo vivente oppure no? Primo esperimento 1) Sciogliere il lievito in mezza tazza di acqua tiepida. 2) Aggiungere un cucchiaino di zucchero. 3) Versare il composto nella bottiglia e tapparne l’imboccatura con un palloncino. 4) Porre la bottiglia in un luogo caldo.

Q

Conclusioni Dopo poco tempo, nella bottiglia si formeranno alcune bolle e il palloncino si gonfierà leggermente. I lieviti si nutrono di zuccheri: durante questo processo producono anidride carbonica che gonfia il palloncino. Lo stesso accade nella lievitazione del pane o dei dolci: l’anidride carbonica gonfia l’impasto rendendolo più soffice. Il lievito è un organismo vivente che si nutre e respira.

Secondo esperimento 1) Sciogliere il lievito in mezza tazza di acqua tiepida. 2) Aggiungere farina e fare un impasto. 3) Suddividere l’impasto in due parti. 4) Metterne una in un luogo caldo e una in un luogo freddo. 5) Annotare i risultati.

Q

Conclusioni L’impasto posto nel luogo caldo si gonfierà di più di quello che è stato messo al freddo.

Approfondimenti Ripetere il secondo esperimento introducendo altre variabili: ad esempio aggiungere un cucchiaino di zucchero o uno di sale a una parte dell’impasto. È importante che il nuovo impasto sia sempre confrontato con l’impasto base di farina, acqua e lievito, per verificare quali effetti produce la nuova variabile introdotta. Lo zucchero aumenta la lievitazione, il sale la rallenta.

91 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 91

23/04/20 09:25


SCHEDA

47

Io conosco… gli elementi degli ecosistemi •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

I LIEVITI Descrivi l’esperimento compiuto.

_____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________

sserva i due impasti e scrivi O quale è stato posto al caldo e quale al freddo.

Osserva i due impasti e scrivi in quale è stato aggiunto zucchero e in quale no.

__________________________

__________________________

__________________________

__________________________

Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso). • Il lievito è un organismo vivente. • Il lievito non viene utilizzato nell’alimentazione. • Il lievito produce anidride carbonica durante la respirazione. • Il lievito non respira perché è un fungo.

92

dei lieviti. eristiche O.A.: comprendere alcune caratt

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 92

V F V F V F V F

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Tecnologia • SCIENZE Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

48

TECNOLOGIA INTORNO A NOI Sai che cos’è la tecnologia? Discuti insieme ai compagni e trovate una definizione condivisa. La tecnologia è _____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________. Adesso gira il foglio e controlla se la definizione che avete dato si avvicina a quella riportata in basso. Osserva questi oggetti tecnologici e cerchia quelli che sono presenti in casa tua. Poi rispondi.

Quali di questi oggetti funzionano a mano? ____________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Quali funzionano con l’elettricità? _____________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

La tecnologia è il modo in cui l’uomo usa le conoscenze scientifiche per progettare e realizzare artefatti, cioè oggetti o macchine che lo aiutano a svolgere alcune azioni quotidiane. © La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 93

O.A.: rilevare le caratteristic

he di un a

rtefatto.

93 23/04/20 09:25


SCHEDA

49

Tecnologia •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

LA CARTA Forse può sembrarti strano, ma anche la carta che usi ogni giorno per scrivere è un ”oggetto tecnologico”. La carta è infatti un oggetto inventato dell’uomo, più precisamente dall’antico popolo dei Cinesi, quasi 2000 anni fa. I Cinesi, che consideravano la scrittura una vera e propria forma d’arte, erano alla ricerca di un materiale più adatto per scrivere rispetto alle tavolette di legno o di osso usate fino ad allora. Fu così che, attraverso un impasto di acqua e corteccia di bambù che veniva steso in fogli sottili ed essiccato, i Cinesi crearono la carta: resistente, leggera, flessibile e con la capacità di assorbire l’inchiostro. Segui le istruzioni per realizzare un foglio di carta riciclata.

94

1 Prendi alcuni fogli di carta usata, anche di diversi colori, e tagliala in piccoli pezzi.

2 Metti la carta sminuzzata in una bacinella e coprila con acqua calda. Tienila a mollo per circa 24 ore, finché non diventa una poltiglia.

3 Appoggia un setaccio su una bacinella vuota e versa la poltiglia di acqua e carta sul setaccio.

4 Elimina bene tutta l’acqua in eccesso strizzando un po’ la poltiglia.

5 Appoggia la poltiglia su uno strofinaccio, poi coprila con un altro strofinaccio e stendila con un mattarello.

6 Togli lo strofinaccio di copertura e fai asciugare bene l’impasto steso. Infine, quando è ben asciutto, staccalo lentamente dallo strofinaccio.

ologia data. una metod O.A.: realizzare oggetti seguendo

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 94

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Tecnologia • SCIENZE Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

50

I MEZZI DI TRASPORTO I mezzi di trasporto sono macchine che l’uomo ha creato per spostare persone e merci da un luogo a un altro. La tecnologia dei mezzi di trasporto è in continuo sviluppo: nell’antichità l’uomo si spostava solo per mezzo di carri trainati dagli animali o di piccole imbarcazioni; via via ha costruito navi sempre più grandi, biciclette, automobili, aeroplani... Osserva questi mezzi di trasporto e rispondi.

Trasporta merci o persone? __________________________ Hai mai usato questo mezzo di trasporto? __________________________

Trasporta merci o persone? __________________________ Hai mai usato questo mezzo di trasporto? __________________________

Trasporta merci o persone? __________________________ Hai mai usato questo mezzo di trasporto? __________________________

Trasporta merci o persone? __________________________ Hai mai usato questo mezzo di trasporto? __________________________

Trasporta merci o persone? __________________________ Hai mai usato questo mezzo di trasporto? __________________________

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 95

O.A.: individuare le funz ioni di un artefatto.

95 23/04/20 09:25


SCHEDA

51

Tecnologia •

SCIENZE

Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

TRASPORTI E INQUINAMENTO La grande diffusione dei mezzi di trasporto ha certamente migliorato la vita quotidiana delle persone, che possono spostarsi da un luogo all’altro in breve tempo. Allo stesso tempo, però, per funzionare hanno bisogno di benzina o altri carburanti che, bruciando nel motore, emettono fumi dannosi per l’ambiente. È per questo che oggi, grazie alla tecnologia, molti mezzi di trasporto utilizzano carburanti meno inquinanti, per rispettare l’ambiente. Quale mezzo di trasporto utilizzi per raggiungere la scuola? Svolgi un’indagine insieme ai compagni e registra i dati nel grafico, colorando un quadratino per ogni preferenza. Poi rispondete insieme.

Automobile

Bicicletta

Autobus • Secondo voi, per ridurre l’inquinamento è meglio usare i mezzi di trasporto pubblici (autobus, metropolitana...) oppure i mezzi privati (automobili, motorini)? Perché? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ • Tra i mezzi di trasporto che avete analizzato nell’indagine, qual è il meno inquinante? __________________________________________________________________________

96

all’impatto con l’ambiente. i rispetto O.A.: esaminare effetti e process

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 96

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Tecnologia • SCIENZE Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

52

I DISPOSITIVI DIGITALI Il computer è l’oggetto tecnologico per eccellenza: ci permette di svolgere tante azioni diverse, come scrivere, disegnare, eseguire calcoli, navigare su Internet, ascoltare musica, guardare film... È formato da uno schermo e una tastiera, su cui vengono digitati i comandi.

Il tablet è un piccolo computer, cioè ci permette di svolgere quasi tutte le stesse azioni di un computer, ma ha dimensioni più ridotte. È formato solamente da uno schermo, sul quale possiamo digitare i comandi.

Lo smartphone è un telefono che, oltre a telefonare, può svolgere tante azioni simili al tablet. Nello smartphone i comandi vengono digitati sullo schermo, ma possono anche essere impartiti tramite delle istruzioni vocali. Rispondi. • Quali di questi dispositivi usi più spesso? __________________________________________________________________________ • In quali occasioni? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ • Usi il computer soprattutto a casa o a scuola? Per fare che cosa? ________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_01-101.indd 97

nzio O.A.: discutere sul fu

namento

degli oggetti e degli str umenti t ecnologici.

97 23/04/20 09:25


Scienze

griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi OBIETTIVO

SÌ IN PARTE NO (da 8 a 10) (da 6 a 7) (da 4 a 5)

Comprendere che cos’è una fonte di calore. Comprendere come può essere prodotto il calore. Comprendere che cos’è una fonte di calore. Saper osservare e fare opportune deduzioni; mettere in relazione i fenomeni. Conoscere buoni e cattivi conduttori di calore. Conoscere i termini specifici della disciplina; comprendere la differenza tra calore e temperatura. Comprendere che l’aria circonda ogni cosa. Comprendere gli utilizzi dell’aria. Comprendere che l’aria contiene ossigeno e altri gas. Capire che l’aria calda è più leggera di quella fredda. Intuire come si formano i venti. Rilevare che l’aria è in grado di esercitare una pressione su tutti i corpi. Intuire il concetto di pressione atmosferica. Intuire gli effetti della pressione atmosferica. Intuire come si verifica l’effetto serra. Conoscere gli stati dell’acqua. Comprendere che l’acqua contiene sali minerali. Comprendere che l’acqua fredda è più pesante di quella calda. Intuire il principio di Archimede. Conoscere il fenomeno della tensione superficiale. Osservare gli effetti della tensione superficiale e della pressione dell’aria. Intuire il fenomeno della capillarità. Conoscere il fenomeno della capillarità e i suoi effetti. Osservare le differenze fra terreni. Comprendere che i terreni contengono acqua non visibile. Distinguere terreni permeabili e non permeabili. Comprendere come si forma una sorgente. Comprendere gli effetti del gelo sulla roccia.

98 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 98

23/04/20 09:25


Scienze

griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi OBIETTIVO

SĂŒ IN PARTE NO (da 8 a 10) (da 6 a 7) (da 4 a 5)

Conoscere gli elementi di un ecosistema. Comprendere la funzione di produttori, consumatori e decompositori in un ecosistema. Comprendere che per espletare le proprie funzioni vitali la pianta ha bisogno di acqua. Conoscere la fotosintesi clorofilliana. Comprendere che le piante traspirano. Comprendere che gli animali si adattano al clima. Comprendere il legame tra ambienti climatici e rischio di estinzione. Conoscere le caratteristiche di alcuni organismi decompositori. Comprendere alcune caratteristiche dei lieviti. Rilevare le caratteristiche di un artefatto. Realizzare oggetti seguendo una metodologia data. Individuare le funzioni di un artefatto. Esaminare oggetti e processi rispetto all’impatto con l’ambiente. Discutere sul funzionamento degli oggetti e degli strumenti tecnologici.

Nome alunno: ____________________________________________________ Classe: __________________________________________________________ Data: ___________________________________________________________

99 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 99

23/04/20 09:25


COMPITO DI REALTA UN ORTO IN CORTILE Con i 100 euro della ”cassa comune” di classe avete deciso di finanziare la realizzazione di un piccolo orto nel cortile della scuola. Progettate lo spazio, comprate le piante e tutto l’occorrente, infine procedete alla semina. Che cosa serve: metro, piantine, materiali e attrezzi per la semina. 1. F ate un sopralluogo nel cortile e valutate, insieme all’insegnante, qual è l’area più adatta per realizzare l’orto. Valutate bene tutti gli aspetti: spazio a disposizione, esposizione al Sole, eventuale presenza di altre piante... 2. M isurate con un metro lo spazio individuato e prendete nota delle dimensioni: vi servirà per capire quante piante possono essere seminate. 3. D ecidete che tipo di piante volete seminare, valutando insieme all’insegnante alcuni aspetti importanti.

 L e piante hanno diversi periodi di semina, perciò scegliete piante che possano

essere seminate nel periodo che avete scelto. A lcune piante, una volta cresciute, possono diventare anche molto grandi; scegliete perciò delle piante adatte allo spazio del vostro orto. O gni pianta ha bisogno di particolari condizioni di luce: alcune devono stare in piena luce, altre vivono bene all’ombra... Valutate perciò l’esposizione solare del vostro orto per scegliere le piante più adatte a quelle specifiche condizioni. 4. E lencate i materiali e le attrezzature che vi servono per seminare: terriccio, spatolina, innaffiatoio... 5. F ate una lista per l’acquisto di ciò che vi occorre, tenendo presente che avete a disposizione 100 euro della ”cassa comune”. Compilate una tabella come questa.

100

Materiale occorrente

Pianta

Numero

Costo unitario

Costo totale

6. A desso siete pronti: acquistate tutto ciò che vi serve e mettetevi a lavoro nell’orto! Buona semina!

100

O.A.: collaborare per un obiettivo

Le monografie scienze cl4_01-101.indd 100

comune.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:25


Ortografia Cittadinanza

griglia degli obiettivi e delle attivita

SCHEDA OBIETTIVI SPECIFICI

ATTIVITÀ

1

Prendere coscienza dei problemi ambientali.

Procedura per la realizzazione del compost.

2

Approfondire il concetto di inquinamento.

Analisi dell’inquinamento dell’acqua.

3

Approfondire il concetto di inquinamento.

Analisi dell’inquinamento dell’aria.

4

Approfondire il concetto di inquinamento.

Analisi dell’inquinamento del suolo.

5-6-7

Conoscere comportamenti per la salute e il benessere.

Analisi di situazioni e individuazione di ciò che è favorevole o sfavorevole alla nostra salute.

8

Conoscere comportamenti per la salute e il benessere.

Approfondimento sulla potabilità dell’acqua.

9

Conoscere le regole di una sana alimentazione.

Riflessione sulle proprie abitudini alimentari e scoperta delle regole per un’alimentazione equilibrata.

Conoscere comportamenti per la salute e il benessere.

Riflessione sull’importanza del movimento.

10

101 Le monografie scienze cl4_01-101.indd 101

23/04/20 09:25


SCHEDA

1

L’ambiente • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

IL BIODEGRADABILE Una risorsa per l’ambiente è il biodegradabile, cioè quei rifiuti composti da materiale organico che marcisce naturalmente e si trasforma in sostanze nutritive per il terreno e quindi utili in agricoltura: bucce di frutta, avanzi di cibo, erba… Questi rifiuti organici sono uno dei componenti della raccolta differenziata, i cosiddetti “umidi”, e possono essere trasformati in compost, un fertilizzante di origine naturale. Anche tu puoi trasformare i tuoi rifiuti umidi in compost, seguendo questo procedimento. In un angolo di un giardino deposita i tuoi rifiuti umidi. Inizia a mettere dei rametti e poi sopra gli altri rifiuti, in modo da facilitare il passaggio dell’aria. Aggiungi anche un po’ di terriccio. Continua a depositarvi i rifiuti biodegradabili: erba, foglie, bucce di frutta, fondi di caffè, cenere del camino, resti di cibo, fiori… Il tuo compost aumenta di dimensione e al suo interno aumenta anche la temperatura per i processi di decomposizione che vi avvengono. Dopo circa due mesi, rigira il materiale per facilitare la circolazione dell’aria e bagnalo nei periodi caldi per evitare che si asciughi completamente.

Dopo circa otto mesi i rifiuti si sono trasformati in un terriccio scuro, il compost, ottimo fertilizzante naturale per il tuo giardino, per il tuo orto, per i tuoi fiori.

102

Secondo te, quali vantaggi derivano dalla creazione del compost? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

102

blemi am O.A.: prendere coscienza dei pro

Le monografie scienze cl4_102-112.indd 102

bientali.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


L’ambiente • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

2

L’INQUINAMENTO DELL’ACQUA Che vivano o meno in acqua, che siano grandi o piccoli, tutti gli esseri viventi sono fatti per la massima parte di acqua. Tutti hanno un assoluto bisogno di acqua per sopravvivere e la sensazione di sete lo ricorda di continuo. Per stare bene è necessario bere mediamente fino a 2 litri d’acqua al giorno. L’acqua, però, è facilmente inquinabile. Per capirlo basta fare questo semplice esperimento, per il quale sono necessari due bicchieri d’acqua, una zolletta di zucchero e un cucchiaio di sale. Procedi in questo modo: metti nel primo bicchiere lo zucchero e nel secondo il sale e mescola bene tutto con un cucchiaio. Che cosa vedi? Zucchero e sale si sono sciolti nell’acqua, che è diventata dolce in un bicchiere, salata nell’altro. L’esperimento dimostra che l’acqua è un solvente, cioè assorbe con molta facilità le sostanze con cui viene in contatto. Proprio per questo, con la stessa facilità con cui ha assorbito sale e zucchero, l’acqua assorbe molte sostanze inquinanti che non sono visibili a occhio nudo, diventando un pericolo per la salute degli esseri viventi che la utilizzano. Completa inserendo le parole al posto giusto. superficialità • progresso • scarichi • inquinamento • spazzatura • pianeta • agricoltura • fabbriche • mare • salute • popolazione Le cause dell’ ________________________ dell’acqua sono diverse e sono dovute al ______________________ scientifico e tecnologico, all’aumento della ____________________ sul pianeta, all’espansione dei centri urbani. L’acqua viene inquinata dagli _________________________ delle abitazioni, dagli scarichi delle ____________________, dalla _________________________ che viene gettata nei corsi d’acqua, dai pesticidi e diserbanti utilizzati in ____________________, dal petrolio scaricato in _______________________ dalle navi cisterna, dai saponi, dai detersivi, dalle vernici, dai medicinali scaduti che, con tanta _______________________, vengono buttati nel water o nel lavandino. Non ci si rende conto che questi comportamenti inquinano l’acqua e provocano danni alla _______________________ dell’uomo e del __________________________ .

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_102-112.indd 103

O.A.: approfondire il concetto d

i inquinam

ento.

103 23/04/20 09:24


SCHEDA

3

L’ambiente • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’INQUINAMENTO DELL’ARIA L’aria è fondamentale per la vita di tutti gli esseri viventi, che, attraverso la respirazione, assorbono l’ossigeno per loro indispensabile in quanto permette di trasformare in energia le sostanze presenti nel cibo. Per questo motivo l’aria è un bene prezioso che non dovrebbe essere inquinato. La realtà, purtroppo, ci dice che così non è: le industrie, le automobili, il riscaldamento d’inverno e i condizionatori d’estate immettono nell’atmosfera gas e sostanze altamente nocive per la respirazione degli esseri viventi. Nel passato questo problema non si è mai posto con la gravità attuale, come dimostrano due fenomeni tipici del mondo moderno: l’effetto serra e il buco nell’ozono.

IL BUCO NELL’OZONO

L’EFFETTO SERRA

Nell’atmosfera che circonda la Terra è presente uno strato di ozono che è fondamentale per proteggere il pianeta dal calore del Sole e dai raggi solari dannosi. Purtroppo, a causa dell’inquinamento atmosferico, lo strato di ozono si è assottigliato sempre di più sui due Poli, fino a creare dei buchi. Attraverso questi buchi i raggi solari dannosi raggiungono senza filtro la superficie terrestre provocando lo scioglimento dei ghiacciai e l’innalzamento dei mari.

La Terra è circondata da gas, tra cui l’anidride carbonica, che la proteggono, come una serra, dai raggi del Sole. Questi gas trattengono parte del calore del Sole impedendo alla Terra di diventare troppo calda. Questo fenomeno si chiama effetto serra. Nella nostra società i gas liberati nell’aria sono diventati eccessivi e formano uno strato che, mentre lascia passare la luce del Sole, non lascia uscire il calore facendo aumentare l’effetto serra intorno alla Terra. Le conseguenze di tutto questo sono lo scioglimento dei ghiacciai, l’aumento dei terreni desertici e gravi cambiamenti climatici.

L’uomo può ancora fare qualcosa per limitare i danni all’atmosfera e quindi alla sua salute e a quella del pianeta, ma deve rinunciare ad alcune “comodità” e avere comportamenti più ecologici. Quali? Segnali con delle X. Usare la bicicletta appena è possibile. Evitare l’uso di bombolette spray. Tenere i termosifoni al minimo. Usare l’automobile per brevi spostamenti. ontrollare regolarmente il proprio impianto C di riscaldamento.

104

O.A.: approfondire il concetto di

Le monografie scienze cl4_102-112.indd 104

ento. inquinam © La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


SCHEDA

4

L’ambiente • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

L’INQUINAMENTO DEL SUOLO Siamo in un prato alla periferia di una città. Un bambino, dopo aver giocato con un palloncino, lo abbandona tra l’erba. Sembra un gesto banale, senza conseguenze, come se ne fanno tanti ogni giorno. Eppure, quel palloncino abbandonato contribuisce a inquinare il suolo.

L’inquinamento del suolo è un’alterazione della composizione del terreno dovuta alle attività umane. L’uomo, infatti, inquina il terreno quando vi abbandona in modo incontrollato rifiuti di diverso tipo: rifiuti non biodegradabili, acque di scarico, fertilizzanti e pesticidi, idrocarburi, metalli pesanti, rifiuti di origine sanitaria. Questa forma di inquinamento altera l’equilibrio del terreno con queste gravi conseguenze: erosione e smottamento, alterazione della catena alimentare, inquinamento delle falde acquifere sotterranee, alterazioni delle acque potabili. I rimedi a questi problemi sono difficili, ma non impossibili. Eccone alcuni: • raccolta differenziata dei rifiuti; • riciclaggio dei materiali; • limitazione dell’uso di prodotti chimici in agricoltura; • utilizzo di concimi biologici; • c ontrollo più severo per lo smaltimento dei rifiuti tossici; • controllo dell’inquinamento dell’aria e dell’acqua. Un altro rimedio per ridurre l’inquinamento del suolo è la lotta biologica. Di che cosa si tratta? Completa il brano inserendo le parole al posto giusto e lo saprai! agricoltori • animali • suolo • parassiti • prodotti chimici La lotta biologica è un modo per evitare l’inquinamento del __________: invece di utilizzare ________________ come diserbanti e pesticidi, gli __________________ introducono sulle piante degli ________________ che si nutrono dei _______________.

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_102-112.indd 105

O.A.: approfondire il concetto d

i inquinam

ento.

105 23/04/20 09:24


SCHEDA

5

L’ambiente • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

I MICROBI Sul terreno, sulla tavola, sulle persone, sugli oggetti, nell’aria, in strada, in casa, invisibili a occhio nudo, ci sono i microbi. Non tutti sono pericolosi, solo alcuni provocano delle malattie. Altri servono per preparare:

yogurt

formaggio gorgonzola

medicinali

Che cos’è, secondo te, un microbo? Aiutati con il dizionario per scrivere la definizione. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Esistono diversi tipi di microbi, quali: • il batterio, microrganismo unicellulare visibile attraverso il microscopio ottico; • il virus, organismo a forma e struttura variabile, capace di crescere e moltiplicarsi, non visibile attraverso il microscopio ottico, bensì attraverso il microscopio elettronico; • il fungo, organismo pluricellulare di dimensioni variabili e più complesso di batteri e virus. Come avrai già capito, durante tutto il giorno noi siamo esposti al contatto con i microbi. Scrivi in quali situazioni, secondo te, rischi di essere maggiormente esposto. ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________

106

pe r O.A.: conoscere comportamenti

Le monografie scienze cl4_102-112.indd 106

la salute e il benessere.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


La salute • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

6

L’IGIENE PERSONALE Il sistema migliore per difendersi dai microbi è curare l’igiene personale, che riguarda diversi ambiti: il corpo, gli abiti, le mani, i denti, il naso. Come ci si deve comportare per un’efficace igiene personale? Completa segnando con una o più X. • Per l’igiene del corpo è opportuno fare la doccia o il bagno: tutti i giorni. dopo un’attività sportiva.

a giorni alterni. ogni tanto.

• Quando si fa il bagno si usa: sempre il sapone.

solamente l’acqua.

• Per l’igiene delle mani è opportuno lavarsi le mani: prima di ogni pasto. dopo essere andato in bagno.

solo quando sono sporche. quando si rientra a casa.

• Per l’igiene delle mani si tagliano le unghie: regolarmente.

una volta ogni tanto.

• Per l’igiene degli abiti è opportuno cambiare i vestiti: tutti i giorni. una volta alla settimana.

a giorni alterni. dopo l’attività sportiva.

• La biancheria intima va cambiata: tutti i giorni. una volta alla settimana.

ogni due o tre giorni.

• Per l’igiene del naso è meglio utilizzare: i fazzoletti di carta. la manica del grembiule.

i fazzoletti di cotone.

• Per l’igiene dei denti è necessario: l avarli una volta al giorno. lavarli dopo ogni pasto per tre minuti. utilizzare spazzolino, dentifricio e filo interdentale. utilizzare lo spazzolino personale. utilizzare lo spazzolino di un altro.

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_102-112.indd 107

comportamenti per la sa onoscere l u t e e il b O.A.: c enessere.

107 23/04/20 09:24


SCHEDA

7

La salute • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

IL MOVIMENTO È SALUTE Ormai lo sanno proprio tutti: la vita sedentaria, passata per la maggior parte delle ore seduti davanti al computer, davanti al televisore, in classe… è la strada che conduce a molte malattie, all’obesità, alla mancanza di tono muscolare… Il movimento fa bene a tutto il nostro organismo. Circa venti minuti di attività fisica al giorno sono utili perché: • mantengono sani ed efficienti il tessuto osseo e le articolazioni; • contribuiscono allo sviluppo muscolare; • riducono il grasso corporeo; • mantengono il peso forma; • prevengono le malattie cardio-circolatorie. Studi recenti hanno dimostrato che chi trascorre più di quattro ore al giorno davanti alla televisione o ai videogiochi ha un peso corporeo più alto rispetto ai coetanei che vedono la TV per meno di due ore. Proprio la sedentarietà eccessiva è una delle cause principali del sovrappeso e dell’obesità. L’attività sportiva è inoltre un momento di educazione e formazione, perché migliora la capacità di adattarsi agli impegni quotidiani, permette di avere una buona stima di sé, di socializzare più facilmente, di controllarsi meglio emotivamente. Indica con delle X i comportamenti che NON fanno bene alla nostra salute. Correre all’aria aperta. Rimanere seduti ore sprofondati in una poltrona. Fare una passeggiata in campagna. Camminare ogni giorno di buon passo per mezz’ora. Abbuffarsi di patatine davanti alla televisione. Praticare regolarmente uno sport. Praticare uno sport solo durante le vacanze estive. Stare molto tempo chiusi in casa. Andare a scuola in auto.

108

pe r O.A.: conoscere comportamenti

Le monografie scienze cl4_102-112.indd 108

la salute e il benessere.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


La salute • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

8

L’IGIENE ALIMENTARE: L’ACQUA SI PUÒ SEMPRE BERE? L’acqua è un elemento indispensabile per la vita, ma non sempre si può bere. L’acqua dei fiumi, l’acqua piovana, una bottiglia d’acqua lasciata aperta troppo a lungo e anche la neve possono farti ammalare. Questo perché non sempre l’acqua è potabile. Infatti, per rendere l’acqua potabile, cioè priva di microrganismi dannosi alla salute, è necessario che venga purificata negli “impianti di potabilizzazione”, dove viene sottoposta a un processo industriale abbastanza complesso. Rispondi. • Che cosa vuol dire il simbolo qui a lato? ________________________________________________ • Dove l’hai visto? ________________________________________________ L’acqua che esce dal rubinetto di casa tua è sicura, non è dannosa per la tua salute, ma, per gustarla nel modo migliore, devi rispettare alcune regole. Quali? Completa inserendo le parole al posto giusto e lo saprai! chiusa • bicchiere • frigorifero • scorrere • fredda • microbi • stagnante •Q uando devi bere l’acqua del tuo rubinetto, falla _________________ per qualche istante in modo da eliminare l’acqua ______________________. •S e riempi una bottiglia con acqua del rubinetto, conservala _____________________ in _____________________________. •N on lasciare ristagnare l’acqua a lungo per evitare che i ________________________ si sviluppino. • Lava il __________________ e la bottiglia dopo ogni utilizzo. • Per far bollire gli alimenti usa l’acqua __________________ e non quella calda. Per ogni affermazione, segna V (vero) o F (falso). • L’acqua si produce nelle industrie. • L’acqua dei fiumi può essere inquinata. • Si può bere ogni tipo di acqua senza rischi. • Far bollire l’acqua uccide i microbi presenti in essa. • L’acqua, purché trasparente, è sempre potabile.

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_102-112.indd 109

V F V F V F V F V F

comportamenti per la sa onoscere l u t e e il b O.A.: c enessere.

109 23/04/20 09:24


SCHEDA

9

La salute • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

CHE COSA C’È PER PRANZO? Il pranzo è il momento “alimentare” più importante della nostra giornata che affrontiamo con diverse motivazioni: • rifornire il nostro organismo di quei nutrienti che abbiamo consumato in mattinata; • vivere un momento di stacco dall’attività lavorativa o di studio. Dal punto di vista del fabbisogno energetico, la regola fondamentale del pranzo è che deve contenere, nel giusto equilibrio, carboidrati, proteine e grassi senza mancare delle vitamine e dei sali minerali contenuti in frutta e verdura. Un pranzo equilibrato deve quindi essere composto in questo modo: • pasta o riso o pane; • carne o pesce; • contorno di verdura cruda o cotta; • frutta. È preferibile condire gli alimenti con olio extravergine d’oliva perché più sano. Registra in questa tabella settimanale gli alimenti che hai consumato a pranzo a casa e/o a scuola e verifica se hanno rispettato i criteri esposti. Carboidrati

Proteine

Grassi

Vitamine

Lunedì Martedì Mercoledì Giovedì Venerdì Sabato Domenica

Ora scrivi le tue osservazioni. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________

110

sana a O.A.: conoscere le regole di una

Le monografie scienze cl4_102-112.indd 110

limentazione.

© La Spiga Edizioni 23/04/20 09:24


La salute • CITTADINANZA Nome __________________________________ Classe _______ Data ____________

SCHEDA

10

NOI E IL MOVIMENTO Per fare una vita sana, oltre a una corretta alimentazione, è fondamentale fare molto movimento. Svolgi un’indagine in classe per scoprire che tipo di attività fisica fanno i tuoi compagni. Registra nella tabella, colorando un quadratino per ogni preferenza. Calcio Pallavolo Basket Tennis Judo Danza Nuoto Atletica Bicicletta Passeggiate ___________ ___________ ___________ ___________

Adesso svolgi un’indagine per scoprire quante ore alla settimana tu e i tuoi compagni svolgete attività fisica. Meno di 1 ora a settimana 1 ora a settimana 2 ore a settimana 3 ore a settimana 4 ore a settimana 5 ore a settimana Più di 5 ore a settimana

Rifletti e discuti insieme ai tuoi compagni sui risultati delle due indagini svolte.

© La Spiga Edizioni Le monografie scienze cl4_102-112.indd 111

comportamenti per la sa onoscere l u t e e il b O.A.: c enessere.

111 23/04/20 09:24


Cittadinanza

griglia per la rilevazione del raggiungimento degli obiettivi OBIETTIVO

SĂŒ (da 8 a 10)

IN PARTE (da 6 a 7)

NO (da 4 a 5)

Prendere coscienza dei problemi ambientali. Approfondire il concetto di inquinamento. Conoscere comportamenti per la salute e il benessere. Conoscere le regole di una sana alimentazione.

Nome alunno: ____________________________________________________ Classe: __________________________________________________________ Data: ___________________________________________________________

112 Le monografie scienze cl4_102-112.indd 112

23/04/20 09:24



A G I P S E I ONOGRAF

LE M

Collana di risorse per il docente volta alla costruzione di un percorso formativo organico, approfondito e al contempo essenziale, che consenta di verificare le conoscenze dell’alunno e la sua graduale acquisizione di competenze.

Strumenti per la programmazione e per integrare i contenuti curricolari attraverso: numerosissime schede fotocopiabili approfondimenti e spunti teorici verifiche compiti di realtà coding attività con metodologia Invalsi griglie degli obiettivi e delle attività griglie di rilevazione degli obiettivi finali

Per ogni anno, un volume con proposte operative graduali e diversificate di: lingua italiana: ortografia, poesia, logica linguistica, cittadinanza attiva storia e cittadinanza attiva geografia e cittadinanza attiva matematica: numeri e operazioni, spazio e figure, problemi, logica matematica scienze e tecnologia, con esperimenti e cittadinanza attiva

I

A IG 4 SP a E gi -3 FI olo 76 R A cn - 3 9 OG t e 4 6 8 ON e 8 M nze 8 - 8 LE cie 97 S SBN

ISBN 978-88-468-3976-3

Questo volume sprovvisto del talloncino a fianco è da considerarsi campione gratuito fuori commercio

€ 15,50


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.