Nuovi Tr@guardi - Scienze e Tecnologia 4 by ELI Publishing

i v o u N

i d r a u g r T@ T S 4

LINE P I C S 4 DI UN SAPERE PER

n c o e l ogia e e z n e i c

con QUADERNO OPER ATIVO e MAPPE ATTIVE

U.A. DIDATTICA PARTECIPATA Didattica Digitale Integrata

CLASSE CAPOVOLTA METACOGNIZIONE

LIBRO DIGITALE

VIDEO

IL GIOCO DELLO SVILUPPO SOSTENIBILE

PEER TEACHING

218

Le Scienze sono…

U.A. 4

220 I VIVENTI, L’AMBIENTE E L’UOMO U.A. 1 222 223 224 225 226 227 228 229

U.A. 2 230

231 232 233 234 236 238 239 240 241

La vita sulla Terra Le caratteristiche dei viventi I regni dei viventi Gli organismi più semplici I funghi Sperimentare per capire Come un fornaio Gli organismi più complessi Ai confini della vita: i virus

U.A. 5

Le piante La struttura delle piante Le piante semplici Le piante complesse La riproduzione La nutrizione La respirazione La traspirazione Educazione ambientale

Rispettare le piante = Rispettare la vita Sintesi

I viventi e le piante

U.A. 3 242

Gli animali 243 La classificazione 244 La struttura del corpo 245 La nutrizione 246 La respirazione 247 La riproduzione 248 L’evoluzione 249 L’adattamento 250 Gli invertebrati 254 I pesci 255 Gli anfibi 256 I rettili 257 Gli uccelli 258 I mammiferi 260 Compito di realtà Un “museo” in classe 261 Sintesi I viventi: gli animali

U.A. 6

U.A. 7

262 263 264 265 266 268 270 271

Gli ecosistemi Che cos’è un ecosistema La catena alimentare Le reti alimentari I biomi: grandi ecosistemi La biosfera Educazione ambientale

L’equilibrio del pianeta Sintesi

Gli ecosistemi e la biosfera220 I

272

Biosfera: elementi non viventi 273 Il suolo 275 Sperimentare per capire Conoscere il suolo 276 L’aria 278 L’atmosfera 280 L’acqua 282 Sperimentare per capire Perché il ghiaccio galleggia? 283 L’acqua a contatto con altre sostanze GeoScienze I fenomeni meteorologici 284 286 Educazione ambientale Intervista al pianeta Terra 288 Compito di realtà Rosso di sera… bel tempo si spera! 289 Sintesi Gli elementi non viventi della biosfera

290

MATERIA, MATERIALI, TRASFORMAZIONI

292

La materia Che cos’è la materia Gli stati della materia Le trasformazioni fisiche Le trasformazioni chimiche

293 294 296 297 298 299 300 301

302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312

Sperimentare per capire

Trasformare per giocare e capire Scienza o magia? L’inchiostro simpatico Compito di realtà

Gli oggetti e i materiali Sintesi

Materia, materiali, trasformazioniv La tecnologia Che cos’è la tecnologia La tecnologia e le piante E oggi? La tecnologia e gli animali Tecnologia per “4 zampe” La tecnologia e i materiali I vestiti “intelligenti” La tecnologia e gli oggetti Compito di realtà

Bambini e bambine connessi Sintesi

La tecnologiav

Scienze

sono...

La parola scienza deriva dal latino “scientia”, che significa conoscenza. Attraverso lo studio delle scienze possiamo conoscere le meraviglie della natura, dello spazio, della materia, dell’uomo. Le scienze sono affascinanti perché è affascinante il mondo che ci circonda.

Come studiare scienze Le scienze non vanno solo studiate, vanno “vissute”. Ciò che contraddistingue questa materia dalle altre non sono solo gli argomenti presentati, ma in particolare il modo in cui essi sono affrontati. Sarà importante vedere ciò che altri prima di noi hanno già scoperto, ma anche, e soprattutto, arrivare a scoprire da soli. In questo modo le conoscenze diventeranno veramente tue e non le scorderai: vedrai il mondo con gli occhi di chi vuole capire le relazioni che in esso ci sono; diventerai cioè competente in scienze. Quest’anno, attraverso il lavoro di scienze, dovrai fare questi due percorsi: • conoscere; • sperimentare per intuire, verificare, capire.

218

Che cosa spiega la scienza La scienza può spiegare ciò che accade intorno a noi. Come si propaga il suono? Perché si cresce? Perché il cibo dopo un po’ di tempo ammuffisce? Perché ci sono il giorno e la notte? La scienza studia il mondo naturale e cerca di copiarlo. Gli scienziati e le scienziate, copiando la struttura di alcune piante, hanno realizzato tessuti impermeabili o che non si sporcano. La scienza può risolvere alcuni dei problemi dell’umanità, come le malattie, l’inquinamento, la mancanza di acqua e di cibo. La scienza “allarga” il mondo. Che cosa c’è oltre la Terra? Su altri pianeti potremmo trovare altri esseri viventi? La scienza può aiutare a rendere la vita più semplice. Che cosa faremmo senza frigorifero, lavatrice, computer...?

Flip Poster, p. 11

219

Didattica partecipata Guarda lʼimmagine al centro e racconta ciò che sta succedendo in quel territorio. Che cosa sta facendo lʼelefante? Perché gli animali sono tutti vicini? Perché il terreno in alcuni punti è più scuro? Osserva l’ambiente con gli occhi di uno scienziato o di una scienziata. Sono in relazione tra loro animali, piante e suolo? Come? Quale elemento non si vede in tutte le fotografie, ma è sicuramente presente, perché senza di esso nessuna delle situazioni sarebbe possibile?

I viventi, l’ambiente 220

L’UOMO

Per capire meglio le varie particolarità delle specie viventi, gli scienziati e le scienziate hanno cercato di individuare le somiglianze e le differenze tra gli organismi. Poiché nessuno vive isolato dal resto del mondo, hanno studiato come i viventi entrano in relazione tra di loro, come sono influenzati dalle condizioni climatiche, dall’acqua, dal calore del Sole, dall’aria, dal vento e… dall’uomo.

Per costruire le Unità di Apprendimento Competenza fondamentale Riconoscere le principali caratteristiche e i modi di vivere di organismi animali e vegetali.

Unità di Apprendimento

1. La vita sulla Terra 2. Le piante 3. Gli animali 4. Gli ecosistemi 5. Gli elementi non viventi

Materiali • Guida insegnante pp. 38-91 • Traguardo Discipline pp. 220-289 • Flip Poster pp. 12-14 • Quaderno operativo pp. 2-57 • Mappe Attive pp. 12-13, 31, 40-41, 54-55 • Mappe Mentali pp. 40-53 • Quaderno delle Verifiche pp. 30-43 • Atlante pp. 50-59

VIDEO

Gli esseri viventi

221

La vita

to Unità di Apprendimen

sulla TERRA Metacognizione

Rifletti su ciò che già sai Piante e animali sono esseri viventi. Popolano il nostro pianeta, convivono con l’uomo e ne permettono l’esistenza fornendo cibo, aiuto nel lavoro e anche compagnia.

Classe capovolta

Apprendo da solo/a Osserva le immagini e leggi le didascalie.

In una sola goccia di acqua di palude esaminata al microscopio si possono osservare batteri, piccolissime alghe, funghi microscopici.

Ogni essere vivente ha un momento importante: la nascita.

Che cosa hai imparato da solo/a Piante e animali sono gli unici esseri viventi? Che cos’hanno in comune la farfalla, la giraffa, l’acacia? Anche le alghe, i batteri, i funghi hanno necessità di nutrirsi?

222

L’acacia produce da sola il suo nutrimento e la giraffa… ne approfitta.

Disegna su un foglio gli esseri viventi che hai individuato nelle immagini di questa pagina. Prepara un elenco di somiglianze e differenze. Dopo aver studiato questa unità confronta le tue ipotesi con le nuove conoscenze.

PARLIAMO di ... Gli esseri viventi hanno caratteristiche comuni: tutti sono composti da cellule, hanno un ciclo vitale e si adattano all’ambiente in cui vivono. Ciclo vitale La varietà di organismi viventi è spettacolare: ve ne sono di piccolissimi e di enormi. Li accomunano alcune caratteristiche molto evidenti. Avrai già osservato che cani, gatti, piante, fiori… nascono, crescono, si riproducono, muoiono. Queste sono le particolarità distintive più visibili. Cellule Gli esseri viventi hanno anche una particolarità nascosta, che si può osservare solo “entrando” in essi: tutti gli organismi, a differenza dei non viventi, sono composti da cellule, cioè i “mattoncini” vitali. La cellula è l’unità fondamentale degli organismi viventi. Adattamento Un’altra particolarità dei viventi è la capacità di adatall’ambiente tarsi all’ambiente. Quando, lo scorso anno, hai studiato l’evoluzione della vita sulla Terra hai osservato come essa, partendo da organismi microscopici, abbia preso forme diverse, cioè si sia sviluppata per “strade” molto differenti tra loro.

La rafflesia è una pianta parassita. Il fiore può superare i 100 cm di diametro. Un’orsa polare con il suo cucciolo.

Organismo: nome generico per ogni essere vivente. Una megattera nuota nell’oceano con il suo cucciolo.

Quaderno operativo, pp. 3-4

Le caratteristiche dei viventi

V iventi

Gli esseri viventi

223

V iventi

Gli esseri viventi

I regni dei viventi PARLIAMO di ... Per classificare i viventi, gli scienziati e le scienziate hanno tenuto conto delle caratteristiche più rilevanti che li contraddistinguono: il numero delle cellule e la loro complessità, il modo in cui si nutrono. La classificazione più conosciuta raggruppa tutti gli esseri viventi in cinque grandi regni. Basi della Gli scienziati e le scienziate hanno classificato gli esseri viventi sulla base di alcune classificazione caratteristiche fondamentali. Innanzitutto hanno preso in esame la complessità del loro organismo: un batterio è un essere vivente come un uomo, ma la complessità del suo organismo è molto diversa, sia per il numero di cellule che lo compone sia per il modo in cui è fatta la cellula. Poi si sono occupati di una funzione vitale fondamentale, la nutrizione. Ci sono viventi capaci di fabbricarsi da soli il nutrimento, cioè sono autotrofi, e viventi che invece si cibano di altri organismi e sono dunque eterotrofi. I 5 regni Gli scienziati e le scienziate hanno così suddiviso gli esseri viventi in gruppi. La classidei viventi ficazione più conosciuta è quella che divide i viventi in cinque regni: monere, protisti, funghi, piante, animali. Questi grandi gruppi sono poi, al loro interno, suddivisi in altri gruppi e sottogruppi in base a caratteristiche comuni sempre più particolari: ad esempio una farfalla e un elefante sono due animali, ma uno è un insetto, l’altro è un mammifero.

Autotrofo: parola che deriva dal greco àuto + trépho = mi nutro da solo Eterotrofo: parola che deriva dal greco héteros + trépho = nutrirsi di altro Macachi indonesiani.

Pensiero computazionale

Per studiare Completa. Gli scienziati e le scienziate hanno classificato i viventi tenendo conto di: • complessità ................................................... • numero e tipo di .......................................... • modo in cui si ................................................ • I cinque regni in cui sono suddivisi gli esseri viventi sono: monere, protisti, ............................................................................

224

V iventi

Gli organismi più semplici

Gli esseri viventi

PARLIAMO di ... I viventi più semplici, le monere e i protisti, sono quasi tutti formati da una sola cellula. Furono i primi viventi che abitarono la Terra miliardi di anni fa: da loro ebbero origine tutte le altre specie viventi.

Le monere

Le monere sono gli organismi più antichi: sono formati da una sola cellula molto semplice (il loro nome deriva proprio da “monos”, che in greco significa “uno”) e sono autotrofi. Essendo piccolissimi, si possono osservare solo con il microscopio. Sono monere i batteri e i cianobatteri (chiamati anche alghe azzurre). Alcuni batteri sono responsabili di molte malattie, ma altri sono utilissimi: nel nostro corpo ce ne sono miliardi e permettono la digestione del cibo.

I protisti

I protisti sono per la maggior parte organismi unicellulari, anche se la cellula che li compone è più complessa di quella delle monere. In questo gruppo di esseri viventi si trovano organismi molto diversi tra di loro, ma tutti sono molto semplici. Tra i protisti ci sono: • i protozoi, simili ad animali perché si nutrono di altri esseri viventi: tra di essi ci sono anche dei pericolosi parassiti, come l’ameba, che provoca delle malattie molto gravi; • le alghe rosse e brune, che somigliano a piante, anche se sono organismi unicellulari. Esse costituiscono il fitoplancton (che è alimento per moltissime altre specie viventi) e, come le piante, producono ossigeno.

Le alghe possono essere formate da una sola cellula o da più cellule. Secondo la maggior parte degli scienziati e delle scienziate le alghe formate da più cellule appartengono al regno delle piante e quelle formate da una sola cellula al regno dei protisti.

225

V iventi

Gli esseri viventi

I funghi

Cappello

PARLIAMO di ... I funghi sono organismi decompositori. Sono in grado di modificare le sostanze organiche. Sono utilizzati anche per la produzione di cibi e bevande.

Lamelle

Gambo

Utili I funghi più conosciuti sono quelli che si trovano nei boschi, che possono essere commeo dannosi stibili oppure velenosi. Ai funghi, però, appartengono anche i lieviti e le muffe. Spesso pensiamo che essi siano dannosi: in effetti, esistono alcuni tipi di funghi pericolosi, ma la maggior parte di questi organismi, invece, è utilissima. Decompositori I funghi possono essere microscopici o enormi. Sono organismi eterotrofi perché non producono il proprio nutrimento, ma sono anche decompositori: si nutrono di piante morte o di animali morti che trasformano anche in fertilizzante per il terreno. Hanno una funzione molto importante nell’equilibrio degli ecosistemi: senza di essi le sostanze di rifiuto ricoprirebbero in breve tempo tutto il pianeta e le piante non troverebbero più sostanze nutritive nel terreno. I funghi si riproducono attraverso le spore, piccole cellule che si trovano generalmente sotto il cappello del fungo, tra le lamelle. Muffa Ti è mai successo di osservare un cibo su cui si è formata la muffa? La muffa è composta da tantissimi microscopici funghi che lentamente trasformano la materia di cui è composto il cibo. Alcune muffe sono utilizzate per produrre dei formaggi, come il gorgonzola. La muffa più famosa, però, è quella da cui si ricava la penicillina, un potente farmaco contro molte malattie. Lieviti I lieviti vengono utilizzati da millenni per produrre particolari alimenti: il vino, la birra, il pane.

Muffa

I funghi sono cibo per chiocciole, topolini e tanti altri animali del bosco.

Pensiero computazionale

Per studiare • Perché i funghi sono importanti nell’equilibrio degli ecosistemi? • Come si riproducono? • Per che cosa vengono utilizzati le muffe e i lieviti?

226

Quaderno operativo, p. 5

SPERIMENTARE per capire Come un fornaio Trasformati in un fornaio e prova a fare il pane. Al termine dell’esperienza rifletti su ciò che è accaduto.

Ciò di cui hai bisogno

30 g di lievito di birra, acqua tiepida, 500 g di farina, una ciotola, un panno pulito.

Le fasi di lavoro

1. Sciogli il lievito di birra in un bicchiere di acqua tiepida. 2. In una ciotola impasta la farina con il lievito sciolto. Sposta l’impasto su un tavolo pulito e lavora la pasta a lungo. Se l’impasto fosse troppo morbido, aggiungi pure un po’ di farina.

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

3. Rimetti l’impasto nella ciotola, coprilo con un panno pulito e lascialo in un luogo caldo per 3 ore. 4. Poi impastalo nuovamente, dividilo in pezzetti e, con l’aiuto di un adulto, mettilo a cuocere in forno caldo (220 gradi centigradi) per circa 40 minuti.

La scienza dice che… Il lievito, come tutti i viventi, respira e, con questa funzione vitale, produce un gas: l’anidride carbonica. È questa la sostanza che “gonfia” l’impasto.

Come uno scienziato

Che cosa succede se: • aumenti o diminuisci la quantità di lievito? • poni l’impasto a lievitare in un luogo più caldo o in un luogo più freddo? Per controllare come la quantità di lievito e il calore dell’ambiente influiscono sulle modificazioni dell’impasto cambia una delle variabili, cioè la quantità di lievito o quella di calore e osserva che cosa succede. Ricorda di cambiare una sola variabile per volta, perché se le cambiassi entrambe non riusciresti a capire quale delle due ha determinato il risultato differente.

Peer teaching

Insieme agli altri Gli Egizi, circa 4 000 anni fa, producevano già del pane lievitato. Qual è stata la storia del pane da allora a oggi? Svolgi una ricerca con la tua classe.

227

V iventi

Gli esseri viventi

Gli organismi più complessi PARLIAMO di ... Animali e piante, anche se non sono gli unici esseri viventi, sono quelli che più vengono alla mente quando si pensa alle forme di vita sulla Terra. Gli esseri Piante e animali sono organismi complessi: sono sempre viventi più formati da molte cellule e, per sopravvivere, hanno svilup“visibili” pato differenti modi di adattarsi all’ambiente. Perciò ne esistono tante e diverse specie. Piante Le piante sono organismi formati da più cellule e hanno una caratteristica unica: sono capaci di fabbricare il proprio nutrimento. Sono piante: le erbe, i cespugli, gli alberi… Animali Gli animali sono organismi formati da più cellule e sono eterotrofi; devono cibarsi di altri organismi viventi. Pensiero computazionale

Per studiare Completa la tabella. unicellulari pluricellulari autotrofi

monere protisti funghi piante animali

228

eterotrofi

} }

Pensiero computazionale

Per la mappa

Riassumi e collega tra loro le tue conoscenze relative al mondo dei viventi seguendo questo schema: • elenca le caratteristiche dei viventi; • ricorda in base a che cosa e come gli scienziati e le scienziate li hanno classificati. Mappa, Quaderno operativo, pp. 6-7

PARLIAMO di ... Hai conosciuto la classificazione che raggruppa gli esseri viventi in cinque regni. Ma i virus che cosa sono e a quale gruppo appartengono? Che cosa I cinque regni comprendono organismi che sono tutti formati da cellule. sono i virus In questo tipo di classificazione non sono compresi i virus perché essi non sono formati da cellule. I virus per poter vivere hanno bisogno di un altro organismo che li “ospiti”, per questo entrano nelle cellule di altri esseri viventi, dove si riproducono a grande velocità.

Virus: deriva dal latino e significa “veleno”.

Esseri super I batteri, che appartengono al regno delle monere, sono piccolissimi: microscopici sulla punta di uno spillo ce ne potrebbero stare migliaia. I virus sono ancora più piccoli. Per arrivare alle dimensioni di un batterio occorrono centinaia di virus. Questo ti può far capire perché i virus sono rimasti sconosciuti fino al secolo scorso. Fu solo grazie all’invenzione del microscopio elettronico che si riuscirono a vedere i virus. Virus I virus esistono sia nel mondo vegetale sia in quello animale. E quando e malattie i virus entrano in un corpo le conseguenze possono essere pericolose. Nelle cellule i virus si moltiplicano velocemente: in pochissimo tempo il loro numero diventa enorme e l’organismo può ammalarsi. Spesso il nostro corpo riesce da solo a sconfiggere i virus, in altri casi abbiamo le giuste medicine per combatterli, ma nei secoli scorsi non era così. I virus sono responsabili di molte malattie, come l’influenza, il morbillo, la rosolia e altre malattie molto più pericolose come il vaiolo, ormai debellato. Nel 2020 un virus sconosciuto, chiamato coronavirus per via della sua forma, ha dato vita a una pandemia, cioè a una malattia, il Covid, diffusasi in tutto il mondo: moltissime persone sono state contagiate, molte si sono ammalate gravemente e molte altre ancora sono morte.

I primi scienziati che osservarono i virus furono colpiti dalle loro forme geometriche.

Il nome “influenza” deriva dal fatto che, tanto tempo fa, si credeva che questa malattia fosse causata dall’influsso negativo di stelle e pianeti.

La struttura particolare del coronavirus. Educazione Civica, p. 79

V iventi

Ai confini della vita: i virus

Gli esseri viventi

229

Le PIANTE

to Unità di Apprendimen

Metacognizione

Rifletti su ciò che già sai Gli scienziati e le scienziate hanno concordato nel definire “piante” solo gli organismi autotrofi e pluricellulari. Le piante sono autotrofe perché non si nutrono di altri esseri viventi.

I funghi: • non contengono clorofilla, perciò non hanno bisogno di luce per sopravvivere; • non hanno radici; i filamenti che si trovano sottoterra sono il vero corpo del fungo perché quello che spunta è una specie di frutto.

Classe capovolta

Apprendo da solo/a In passato qualsiasi organismo che non fosse un animale era considerato una pianta: perciò erano “piante” anche gli organismi che oggi classifichiamo come funghi. Ma tra un fungo e una pianta ci sono notevoli differenze! Osserva bene le due fotografie e confronta: l’ambiente, la luce del Sole, i colori dei vegetali; poi leggi la didascalia.

Che cosa hai imparato da solo/a Hai “letto” con attenzione le immagini; ora puoi confrontare i funghi, che già conosci, con le piante, che conoscerai.

230

Flip Poster, p. 12

V iventi

La struttura delle piante

Le piante

PARLIAMO di ... Le piante, pur diverse tra di loro, hanno una struttura simile e ogni loro parte ha una funzione specifica. Alberi, Sul nostro pianeta esistono centinaia di migliaia arbusti, erbe di specie vegetali, molto diverse tra di loro, ma tutte sono organismi autotrofi e pluricellulari. Sono vegetali gli alberi, come il melo, con il fusto grande e legnoso; gli arbusti, come l’oleandro, con i rami che partono direttamente dal terreno; le erbe, come le margherite, con un fusto sottile. Struttura Tutte le piante, però, nonostante siano così diverse tra loro, hanno una struttura simile, in cui ogni parte ricopre una funzione particolare. Classificazione I botanici hanno classificato le piante in base al modo in cui si riproducono, alla presenza o meno dei fiori, alla forma delle foglie, ai tipi di fiore. Tenendo conto del modo in cui si riproducono, hanno suddiviso le piante in semplici e complesse: • le piante semplici sono senza fiori e senza semi; • le piante complesse hanno fiori e semi.

• le radici assorbono l’acqua dal terreno • il fusto sorregge la pianta • le foglie permettono la respirazione, la traspirazione e la produzione di nutrimento • i fiori, i frutti, i semi sono necessari per la riproduzione Sapevi che i carciofi che mangiamo sono il fiore della pianta?

Peer teaching

Pensiero computazionale

Insieme agli altri

Per studiare

Lavora con un compagno o una compagna. Uno/a di voi disegna su piccoli fogli le differenti parti della pianta scrivendo anche il nome, l’altro/a scriverà la funzione di ciascuna parte. Quaderno operativo, p. 8

Sottolinea nel testo e nella didascalia, con i colori indicati: • la suddivisione delle piante; • i nomi delle parti delle piante e la loro funzione.

231

V iventi

Le piante

Le piante semplici PARLIAMO di ... Le specie vegetali si sono evolute nel corso del tempo. Le piante semplici sono le più antiche: sono le alghe, i muschi, le felci. Si riproducono attraverso spore e vivono in luoghi umidi. Evoluzione La grande varietà di forme che le piante oggi presentano sono frutto dell’evoluzione. In miliardi di anni le piante hanno colonizzato il pianeta, trasformandolo e permettendo la vita degli altri esseri viventi. Sono nate nuove specie, molte si sono estinte, alcune sono giunte sino a noi. Le prime forme di vita vegetale furono le alghe, seguite da muschi e felci. Queste piante sono chiamate “semplici”: non hanno fiori, frutti, semi, e si riproducono attraverso cellule piccolissime, le spore.

Alghe Le alghe furono i primi organismi vegetali a comparire sulla Terra. Oggi le alghe sono diffuse ovunque, soprattutto negli ambienti acquatici: si trovano nei mari, nei laghi e nei luoghi umidi. Non hanno né fusto, né radici. Possono essere microscopiche o molto grandi, e di differenti colori.

Muschi I muschi, come le alghe, non hanno radici. Hanno un fusto molto sottile a cui sono attaccate delle minuscole foglie. Vivono nei luoghi umidi, in gruppo, perché in questo modo riescono a mantenere l’umidità assorbita dall’aria.

Felci Le felci hanno radici, fusto e foglie. Nella parte inferiore della foglia, in primavera, si possono vedere delle piccole “vescichette”, gli sporangi, che contengono le spore. Le felci vivono nel sottobosco e nei luoghi umidi.

232

Sporangi

Le piante

Le piante complesse

V iventi

PARLIAMO di ... Le piante complesse, a differenza delle piante semplici, si riproducono attraverso i semi. Semi Circa 350 milioni di anni fa, dopo un lungo periodo in cui la Terra fu dominata da piante giganti simili alle felci, apparvero le prime piante complesse. In esse ogni parte ha una funzione specifica: a differenza delle piante semplici, le complesse si riproducono attraverso i semi. Adattamento Le spore hanno bisogno di ambienti umidi per attecchire, mentre i semi possono ad ambienti vivere a lungo anche in luoghi secchi, aspettando il momento favorevole per gerdiversi mogliare. Perciò questo cambiamento nel modo di riprodursi permise alle piante di colonizzare anche ambienti differenti, cioè di espandersi in altri luoghi. Gimnosperme Le prime piante complesse furono le gimnosperme, come il pino e l’abete: i semi di queste piante non sono contenuti in un frutto, ma in una pigna rigida. Più tardi, circa 140 milioni di anni fa, comparvero le prime piante con veri fiori: le angiosperme, piante dotate di fiori colorati, frutti, semi.

Le prime alghe

2 miliardi di anni fa

I muschi

1 miliardo di anni fa

800 milioni di anni fa

700 milioni di anni fa

600 milioni di anni fa

500 milioni di anni fa

Le felci

Le gimnosperme

400 milioni di anni fa

300 milioni di anni fa

Le angiosperme

200 milioni 100 milioni di anni fa di anni fa

Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo, con i colori indicati, le risposte alle seguenti domande. • Che cosa caratterizza le piante semplici? • Quali vegetali appartengono alle piante semplici? • Che cosa caratterizza le piante complesse? • In quali due grandi gruppi si dividono le piante complesse? Quaderno operativo, p. 9

233

V iventi

Le piante

La riproduzione PARLIAMO di ...

CALICE

COROLLA

Le piante, come tutti i viventi, devono riprodursi. Le piante semplici si riproducono attraverso le spore, quelle più complesse attraverso i semi. antera

pistillo

stame

Frutto e fiore di passiflora.

Fiori, frutti, Se in primavera osservi per alcuni giorni una piansemi ta fiorita ti accorgerai che ben presto i petali dei fiori cadono e, dove prima c’era un bel fiore, piano piano si forma il frutto. Molte piante si riproducono in questo modo: i fiori si trasformano in frutti con i semi che daranno vita a nuove piante.

Impollinazione Perché il fiore si trasformi in frutto è necessario che il polline raggiunga l’ovario. Sono gli insetti e ovulo il vento i “veicoli” che trasportano il polline. Nelstelo le piante primordiali i fiori erano piccoli e i petali non erano vistosi, come lo sono oggi quelle della • il calice sostiene la corolla betulla o del riso, che affidano il polline al ven• la corolla è formata da petali colorati to. Nel corso dell’evoluzione sono comparsi fiori • gli stami producono il polline, una polverina sempre più appariscenti, colorati e profumati, per gialla, contenuta nelle antere • il pistillo contiene l’ovario con gli ovuli attrarre gli insetti. Gli insetti, volando da un fiore all’altro, trasportano il polline.

petalo

ovario

Frutto Quando il polline entra nel pie seme stillo, feconda gli ovuli. A questo punto, il fiore ha terminato il suo “lavoro”: non è più utile alla pianta e appassisce. L’ovario si ingrossa e si trasforma in frutto. Al suo interno gli ovuli diventano i semi.

234

V iventi

Le piante

La disseminazione

Per poter dare origine a nuove piante, i semi devono essere trasportati lontano dalla pianta madre, dove troveranno uno spazio adatto e maggiori sostanze nutritive per potersi sviluppare e crescere. Le piante utilizzano strategie differenti per disseminare i loro semi.

Alcuni semi sono ricoperti da frutti polposi per essere mangiati dagli animali.

Alcuni semi sono leggerissimi per essere trasportati dal vento.

Altri modi di riprodursi

Le piante con fiori (angiosperme) sono le piante più evolute. E le altre come si riproducono? Semi Le gimnosperme, di cui fanno parte le conelle nifere (pini, abeti, larici…), hanno gli stropigne bili, gli antenati dei fiori. Ci sono strobili che contengono polline e altri che contengono gli ovuli. Gli strobili che contengono gli ovuli sono chiamati pigne. Quando il polline trasportato dal vento feconda gli ovuli, si formano i semi che cresceranno protetti dalla pigna. Spore Le piante semplici, come hai già studiato, si riproducono attraverso le spore, minuscole cellule che la pianta libera nell’aria o nell’acqua. Se le spore troveranno un terreno umido adatto, germineranno e daranno vita a nuove piante. Pensiero computazionale

Per studiare Esponi le tue conoscenze sulla riproduzione delle piante utilizzando le seguenti parole chiave: spore, semi, fiori, frutti, disseminazione. Quaderno operativo, p. 10

Altri semi hanno uncini per attaccarsi al pelo degli animali.

Peer teaching

Insieme agli altri Scrivi su piccoli fogli queste parole: calice, corolla, stame, pistillo, gimnosperme, angiosperme. Distribuisci i foglietti ai compagni che, in gruppi di due, dovranno scrivere una breve definizione e, se la parola indica una parte del fiore, ne indicheranno anche la funzione. Se lo ritengono opportuno, potranno aiutarsi con il disegno.

235

V iventi

Le piante

La nutrizione PARLIAMO di ... I vegetali fabbricano autonomamente il proprio nutrimento: sono gli unici organismi che non si cibano di altri esseri viventi. Attraverso la fotosintesi clorofilliana le piante producono nutrimento, consumano anidride carbonica ed emettono ossigeno.

La fotosintesi clorofilliana La fotosintesi clorofilliana avviene solo in presenza di luce e clorofilla. Il suo nome, fotosintesi clorofilliana, indica appunto una combinazione (sintesi) possibile solo grazie alla luce (foto) e alla clorofilla. Radici, fusto e foglie sono le parti della pianta che permettono la fotosintesi. Per capire come ogni vegetale riesce a trasformarsi in un produttore di cibo, vediamo insieme i vari passaggi. La produzione La fotosintesi clorofilliana, oltre a produrre di ossigeno sostanze nutritive, ha un’altra funzione importantissima per l’ambiente: consuma anidride carbonica e produce ossigeno, migliorando così la qualità dell’aria.

L’insetto foglia grazie al suo aspetto riesce a ingannare i suoi predatori, ma… anch’esso ha bisogno delle piante.

236

6 2

1 Le radici assorbono dal terreno la linfa grezza, cioè l’acqua che porta con sé i sali minerali disciolti nel terreno. 2 La linfa grezza risale nel fusto e giunge fino alle foglie. 3 Nelle foglie la clorofilla cattura la luce del Sole e la utilizza per combinare la linfa grezza con l’anidride carbonica. 4 La linfa grezza si trasforma in linfa elaborata, cioè il cibo per la pianta, e ossigeno. 5 La linfa elaborata raggiunge tutte le parti della pianta per nutrirla. 6 L’ossigeno che si è formato viene liberato nell’aria.

V iventi

Le piante

La fotosintesi e le parti della pianta Radici Le radici hanno la funzione di tenere la pianta ben ancorata al terreno e di assorbire l’acqua in cui sono disciolti i sali minerali. Le radici si dirigono verso il basso, frantumando il terreno e anche le rocce molto dure. Esistono differenti tipi di radici. Aeree (orchidee): le radici non si trovano sotto il terreno, ma sono esposte all’aria, da cui assorbono il vapore acqueo e le sostanze minerali.

Fascicolate (frumento, molte erbe): un gruppo di radici, più o meno tutte uguali, si allargano in tutte le direzioni.

A fittone (carota, rapanello, barbabietola, dente di leone): da una radice principale partono altre radici più piccole.

Fusto Il fusto, duro e legnoso negli alberi, sottile e flessibile nelle erbe, ha il compito di sostenere la pianta e di trasportare il nutrimento delle radici fino alle foglie. È percorso da piccolissimi canali: quelli più interni trasportano la linfa grezza verso le foglie, quelli più esterni trasportano la linfa elaborata dalle foglie al tronco e alle radici. Foglie Osservando una foglia puoi vedere dei piccoli tubicini: sono le nervature, nelle quali scorrono la linfa grezza e la linfa elaborata. Per capire da dove entra l’anidride carbonica necessaria per la fotosintesi e da dove esce l’ossigeno prodotto, invece, devi usare un microscopio. Con esso potrai vedere, nella pagina inferiore della foglia, dei minuscoli forellini: gli stomi. È attraverso di essi che avviene lo scambio di gas con l’aria. Stomi

Nervature

Peer teaching

Insieme agli altri In gruppi di tre ricostruite le fasi della fotosintesi, indicando il ruolo di radici, fusto, foglie. All’interno di ogni gruppo, ogni bambino/a rappresenta una delle parti della pianta. La drammatizzazione inizierà così: Io sono radice…

Quaderno operativo, p. 11

237

V iventi

Le piante

La respirazione PARLIAMO di ... Anche le piante, come tutti i viventi, respirano. Durante la respirazione la pianta produce anidride carbonica e consuma ossigeno. Con la fotosintesi, però, annulla gli effetti negativi della respirazione sull’ambiente perché produce molto più ossigeno di quanto ne consuma. Una necessità Tutti gli esseri viventi (a eccezione di alcuni batteri) respirano: cioè consumano ossigeno vitale e producono anidride carbonica e le piante non sono un’eccezione. Gli effetti Le piante, infatti, respirano e producono anidride carbonica. Lo scambio di gas avviene, come negativi della nella fotosintesi, attraverso gli stomi. La particolarità, però, è che le piante, con la fotosintesi respirazione clorofilliana consumano circa 25 volte più anidride carbonica di quella che producono respirando. Con la fotosintesi clorofilliana la pianta produce ossigeno e consuma anidride carbonica, mentre con la respirazione consuma ossigeno e produce anidride carbonica. La respirazione e la fotosintesi, che rispondono a due necessità vitali diverse, utilizzano gli stessi gas, ma in modo opposto. Spesso ci dimentichiamo che le piante respirano proprio perché l’ossigeno che consumano è molto meno di quello che immettono nell’aria. È quindi consigliabile non tenere piante molto grandi nelle camere da letto perché le piante respirano sempre, anche la notte. Mentre la fotosintesi clorofilliana avviene solo in presenza del Sole, la respirazione avviene sempre sia di giorno sia di notte. Pensiero computazionale

Per studiare • Quale gas utilizza la pianta per respirare? • Quale gas produce durante la respirazione? • La fotosintesi ha conseguenze opposte alla respirazione: quali?

238

Le piante

La traspirazione

V iventi

PARLIAMO di ... Le piante eliminano l’acqua in eccesso attraverso la traspirazione. Eliminazione I vegetali assorbono acqua dal terreno, ma non la dell’acqua in utilizzano tutta durante la fotosintesi. Devono duneccesso que eliminare l’acqua assorbita in eccesso e lo fanno emettendo, attraverso gli stomi, l’acqua sotto forma di gas (vapore acqueo): questa è la traspirazione. Vapore e ciclo Pensa che ogni giorno le piante della Terra assorbono dell’acqua una quantità di acqua maggiore di quella contenuta in tutti i fiumi terrestri: un solo albero ne assorbe circa 250-300 litri. La maggior parte di quest’acqua viene immessa nell’aria sotto forma di vapore acqueo: il vapore forma le nuvole che, a loro volta, riporteranno l’acqua sul suolo, in un ciclo che non ha mai fine. Il baobab è una pianta che riesce ad assorbire fino a 120 000 litri di acqua.

SPERIMENTARE per capire Ciò di cui hai bisogno • una pianta con molte foglie verdi • acqua • un sacchetto di plastica • cordoncino

Le fasi di lavoro

1. Innaffia abbondantemente la pianta.

2. Copri le foglie con un sacchetto trasparente e chiudilo alla base con un cordoncino.

3. Osserva di nuovo la pianta dopo qualche ora.

Osservazioni Sicuramente vedrai che sulla parte interna del sacchetto si sono formate delle goccioline di acqua. Da dove sono arrivate? Possono essere arrivate dall’esterno se il sacchetto è chiuso?

Deduzioni

Poiché il sacchetto è chiuso, le goccioline d’acqua possono essere arrivate solo dall’interno, cioè dalle foglie. Le goccioline che vedi non sono altro che il vapore acqueo traspirato dalle foglie che si è condensato, cioè trasformato in acqua, sulla parte interna del sacchetto.

} }

Pensiero computazionale

Per la mappa

Organizza le tue conoscenze relative alle caratteristiche e alla classificazione delle piante. Mappa, Quaderno operativo, pp. 12-13

239

Educazione ambientale

Rispettare le piante = Rispettare la vita Importanza Fin dall’inizio della loro storia, gli uomini handelle piante no compreso l’importanza delle piante: l’uomo primitivo le raccoglieva per sfamarsi. Quando imparò a coltivarle capì come esse potessero migliorare la sua vita. Nutrire e I vegetali permettono la sopravvivenza delle respirare specie viventi anche perché producono ossigeno e riducono la quantità di anidride carbonica. Costruire, Le piante forniscono legno per costruire, per ririscaldare e scaldare, per produrre la carta. Le piante sono curare utilizzate per curare alcune malattie e sono coltivate anche solo per la loro bellezza.

Peer teaching

Insieme agli altri Disegnate tante foglie di forme diverse e in ognuna di esse scrivete una frase che: • faccia capire l’importanza delle piante; • ricordi un comportamento giusto da osservare. Incollate le foglie del primo gruppo su un cartoncino verde e le altre su un cartoncino rosso. Esponete il vostro lavoro nel corridoio della scuola perché altri bambini e adulti possano vederlo.

Le piante devono essere rispettate! Ogni anno migliaia e migliaia di piante sono distrutte dagli in cendi. Non accendere fuochi nei boschi! Le piante regolano lo scorrere dell’acqua piovana e rendono il terreno meno franoso.

no non so e t n a i ere Le p n scriv o n : i n r a! quade ortecci c o r o l sulla

240

li animali L’uomo e g bero non potreb etali. senza i veg re e iv v v ra p o s

Dopo una gita porta con te solo bei ricordi e fotografie. Non raccogliere piante e fiori: lasciali nel loro ambiente.

} } Sintesi

I viventi e le piante Gli esseri viventi • Gli esseri viventi nascono, crescono, si riproducono, respirano, si nutrono, muoiono. Tutti gli esseri viventi sono formati da cellule. • I viventi sono stati classificati in base alle caratteristiche comuni. • Monere Organismi autotrofi, unicellulari e molto semplici. Appartengono al regno delle monere i batteri e le alghe azzurre. • Protisti Organismi molto semplici, per la maggior parte unicellulari, alcuni autotrofi, altri eterotrofi. Appartengono al regno dei protisti le alghe unicellulari e i protozoi. • Funghi Organismi eterotrofi, per la maggior parte pluricellulari. Appartengono al regno dei funghi le muffe, i lieviti, i funghi veri e propri. • Vegetali • Animali

Le piante • Le piante sono organismi pluricellulari, autotrofi, cioè fabbricano da soli il proprio nutrimento. Sono piante: le erbe, i cespugli, gli alberi... • Si suddividono in piante semplici e complesse. • Le piante semplici sono le più antiche: sono alghe, muschi, felci. Si riproducono attraverso spore e vivono in luoghi umidi. • Le piante complesse si riproducono con semi. In esse ogni parte (radice, fusto, foglia, fiore, frutto, seme) ha una funzione specifica. • Attraverso la fotosintesi le piante producono nutrimento, consumano anidride carbonica ed emettono ossigeno. La fotosintesi avviene solo in presenza di luce e clorofilla. Flip Poster, p. 12

Quaderno operativo, pp. 14-15

241

Gli ANIMALI Metacognizione

to Unità di Apprendimen

Barriera corallina australiana.

Rifletti su ciò che già sai Gli animali sono esseri viventi in grado di muoversi. Si nutrono di altri animali o di piante, respirano, si riproducono e muoiono.

Lungo una barriera rocciosa dell’Australia nord-occidentale si sono ritrovati resti di batteri risalenti a 3,4 miliardi di anni fa. Vivevano su un fondale roccioso poco profondo, lasciato libero dalle acque durante la bassa marea: prosperavano grazie alla fotosintesi clorofilliana, utilizzando la grande quantità di anidride carbonica presente nell’aria.

Classe capovolta

Apprendo da solo/a A volte è difficile stabilire a prima vista se un essere vivente sia un animale, una pianta, una monera… Ci sono però delle caratteristiche che segnano con chiarezza a quale regno appartiene il vivente.

Che cosa hai imparato da solo/a Hai osservato degli organismi che a volte vengono confusi con viventi di altri regni. Perché i batteri che vivevano in Australia 3,4 miliardi di anni fa non sono animali? Perché il cetriolo di mare non è una pianta? Perché il corallo è un animale?

242

Flip Poster, p. 13

Il corallo rosso ha l’aspetto di un alberello alto tra i 15 e i 20 cm. È formato da tanti piccoli polipi lunghi 1 o 2 mm, ognuno provvisto di 8 tentacoli. Hanno il corpo molle, ma sono in grado di produrre il calcare che forma il “ramoscello” in cui vivono.

L’oloturia, chiamata anche cetriolo di mare, sembra un vero e proprio… cetriolo. Si muove strisciando sui fondali marini e si nutre delle particelle organiche che trova tra il fango.

La classificazione

V iventi

PARLIAMO di ... Gli esseri viventi hanno caratteristiche comuni: tutti sono composti da cellule, hanno un ciclo vitale e si adattano all’ambiente in cui vivono. Diversi, In natura ci sono moltissimi animali: alcuni sono piccolissima uguali mi, altri giganteschi; alcuni con una struttura molto semplice, altri molto complessa; alcuni “famosi”, altri ancora da scoprire. Gli animali abitano la terra, le acque, il cielo. Si muovono, respirano, si riproducono in modi molto diversi tra loro, ma tutti hanno alcune caratteristiche che li accomunano: • sono formati da più cellule; • devono procurarsi il cibo (sono eterotrofi); • almeno in uno stadio della loro vita, si muovono. Evoluzione Gli animali che oggi popolano la Terra, come le piante, sono il risultato di una lenta e lunghissima evoluzione. Nel corso di centinaia di milioni di anni, gli animali si sono adattati all’ambiente, sviluppando caratteristiche particolari. Elementi Gli scienziati e le scienziate hanno classificato gli animali della prendendo in considerazione: classificazione • come respirano; • come si nutrono; • come si riproducono; • le particolarità del loro corpo, di cui quella principale è la presenza dello scheletro.

Il becco a scarpa è un grande uccello acquatico dallʼaspetto preistorico.

Lo scarabeo stercorario forma pallottole di sterco per trasportare più facilmente il cibo o per deporre le sue uova.

Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo gli elementi che gli scienziati e le scienziate hanno preso in considerazione per classificare gli animali.

243

V iventi

Gli animali

La struttura del corpo

Il pipistrello riesce a stare in questa "strana" posizione per moltissimo tempo; è anche lʼunico mammifero in grado di volare.

PARLIAMO di ... La caratteristica più evidente che contraddistingue gli animali è la capacità di muoversi. Ma, per conoscere bene gli animali, occorre osservare la loro struttura interna, cioè gli organi che permettono loro di soddisfare le esigenze vitali. Esistono animali molto piccoli e altri giganteschi, ma nessuno di essi è formato da una sola cellula. L’organismo degli animali è complesso, per cui le varie cellule hanno dovuto specializzarsi e hanno formato organi che permettono di respirare, vedere, muoversi, proteggere il corpo… Nel corso dell’evoluzione gli animali si sono differenziati Scheletro moltissimo: i più complessi hanno sviluppato uno scheletro interno interno che ha permesso loro di muoversi meglio e di proteggere gli organi interni. Una lince in agguato, pronta a sorprendere la sua preda.

Il grande gufo grigio in volo.

244

Colonna La colonna vertebrale è una parte dello scheletro formata vertebrale da tanti anelli (le vertebre). Permette molti movimenti: grazie a essa il corpo può ruotare, piegarsi, inclinarsi… Tutti gli animali che hanno uno scheletro interno ne sono provvisti; gli scienziati e le scienziate hanno classificato gli animali in due grandi gruppi: • i vertebrati (gli animali che hanno lo scheletro interno); • gli invertebrati (animali senza scheletro interno).

Gli animali

La nutrizione

V iventi

PARLIAMO di ... Gli animali, come tutti gli organismi viventi, devono alimentarsi. La loro alimentazione è determinata da come è fatto il loro corpo e dal cibo che trovano nell’ambiente in cui vivono. Organismi Gli animali non sono capaci di fabbricare il cibo e eterotrofi nessun animale può vivere cibandosi solo di sali minerali come invece fanno le piante. Gli animali devono mangiare altri esseri viventi, sono quindi eterotrofi. Esistono animali erbivori, carnivori, onnivori. I modi in cui gli animali si nutrono sono numerosi e diversi perché dipendono dal cibo che essi hanno a disposizione nell’ambiente in cui vivono.

Erbivori Gli animali erbivori si cibano di vegetali: sono erbivori anche i granivori, come il passero o il canarino, che si cibano di semi.

Carnivori I carnivori si cibano della carne di altri animali: sono carnivori anche gli insettivori, come il merlo, la rondine, la lucertola, che si cibano di insetti.

Onnivori Gli onnivori si cibano sia di vegetali sia di carne: sono onnivori l’uomo, il topo, il maiale, il cinghiale, lo scarafaggio, la carpa. Ci sono poi animali che solo qualche volta mangiano alimenti diversi da quelli di cui si nutrono normalmente: il gatto, ad esempio, è carnivoro, ma talvolta mangia erba; la lepre artica è erbivora, ma si ciba anche di carne quando non trova vegetali.

Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo, con i colori indicati: • che cosa significa eterotrofo; • i differenti modi in cui gli animali si alimentano.

245

V iventi

Gli animali

La respirazione PARLIAMO di ... Gli animali, per la loro sopravvivenza, devono anche respirare e lo fanno in modi diversi. Respirare vuol dire assorbire l’ossigeno: questa funzione può essere svolta da pelle, trachee, branchie, polmoni. Gli animali delle diverse specie utilizzano organi diversi per respirare. Assorbire Respirare significa introdurre ossigeno nel proprio corpo: tutti ossigeno gli organismi viventi ne hanno bisogno. Se vivono sulla terraferma, gli animali prendono l’ossigeno dall’aria; se vivono in acqua, assorbono quello contenuto nell’acqua stessa. Gli organismi più semplici, i vermi e in parte anche gli anfibi, respirano attraverso la pelle. Diversi Gli insetti respirano attraverso le trachee, dei piccoli tubi che organi comunicano con l’esterno attraverso dei piccoli forellini (gli stigmi) e portano l’ossigeno in tutto il corpo dell’animale. I pesci utilizzano le branchie, sottili lamelle attraverso cui passa l’acqua, che contiene ossigeno. Molti animali terrestri e i mammiferi acquatici utilizzano i polmoni, dove arriva l’aria entrata dalla bocca o dal naso.

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Per costruire competenze

Hai conosciuto quattro diversi sistemi utilizzati dagli animali per respirare. Quale di essi ti sembra più simile a quello utilizzato dalle piante?

Lʼelefante usa la proboscide per respirare mentre nuota sottʼacqua.

246

Quaderno operativo, p. 17

V iventi

La riproduzione

Schiusa di alligatore.

PARLIAMO di ... Per riprodursi, la maggior parte degli animali utilizza le uova; i mammiferi, invece, danno alla luce piccoli vivi.

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Per costruire competenze

A gruppi, scegliete una specie ovipara, poi fate una ricerca per approfondire come si riproduce. Seguite questa traccia: • dove depone le uova; • quante uova fa; • come sono le uova; • le uova vengono covate oppure no; • come sono i piccoli alla nascita; • come si comportano i genitori con i piccoli.

} } Con le Continuare la specie, cioè riprodursi, è un’esigenza uova fondamentale di tutti gli esseri viventi. La maggior parte degli animali è ovipara, cioè si riproduce attraverso le uova. Ci sono uova piccole e gelatinose, come quelle della rana, o grandi e con un guscio duro, come quelle dello struzzo. Alcune vengono covate, altre no. In tutte però sono contenute le sostanze nutritive necessarie per far crescere il piccolo che si svilupperà al suo interno e che uscirà quando sarà completamente formato.

Pensiero computazionale

Per la mappa

Organizza ciò che hai appreso sul mondo animale seguendo questo schema: • le caratteristiche (dove vivono, come sono fatti); • le funzioni vitali (nutrizione, respirazione, riproduzione). Mappa, Quaderno operativo, pp. 20-21

Senza Negli animali vivipari il piccolo si sviluppa nella pancia uova della mamma. Quando nasce è completamente formato, ma ha bisogno di cure per imparare a sopravvivere. Sono vivipari solo i mammiferi. Con uova Nelle specie ovovivipare il piccolo si sviluppa in un un po’ uovo che rimane nel corpo materno fino al momento particolari della schiusa. Vi sono pochissime specie ovovivipare: alcuni squali, le vipere, le salamandre… Quaderno operativo, p. 18

Lʼechidna è uno dei pochi mammiferi al mondo che depone le uova ma allatta i cuccioli.

247

V iventi

Gli animali

L’evoluzione PARLIAMO di ... Gli animali comparvero sulla Terra dopo le piante, perché avevano necessità che nell’atmosfera si formasse l’ossigeno. Da allora, nel corso delle ere geologiche, si sono evoluti dando origine a milioni di specie differenti. Durante l’evoluzione si sono differenziati in invertebrati e vertebrati.

I mammiferi I primi invertebrati

2 miliardi di anni fa

1 miliardo di anni fa

800 milioni di anni fa

700 milioni di anni fa

I primi pesci

600 milioni di anni fa

500 milioni di anni fa

Gli anfibi

400 milioni di anni fa

I rettili

300 milioni di anni fa

Gli uccelli

200 milioni 100 milioni di anni fa di anni fa

Necessità I primi organismi viventi apparsi sulla Terra non furono animali: perché questa forma di dell’ossigeno vita fosse possibile, occorreva che nell’atmosfera si formasse l’ossigeno. Gli animali, infatti, comparvero miliardi di anni dopo la nascita dei primi organismi viventi. Primi Gli animali più antichi fino a ora conosciuti sono organismi simili agli attuali coralli: alcuni animali erano fissi sul terreno, altri strisciavano sul fondo marino. Ne sono state ritrovate tracce fossili risalenti a circa 630 milioni di anni fa. Da questi ebbero poi origine le innumerevoli specie di altri invertebrati, gli animali che non hanno lo scheletro. Evoluzione Circa 500 milioni di anni fa, sempre nell’acqua dove le condizioni di vita erano più favorevoli, comparvero i primi vertebrati: i pesci. In seguito alla loro evoluzione alcuni pesci diventarono anfibi e cominciarono ad abitare anche sulla terraferma. Agli anfibi seguirono i rettili, alcuni dei quali si evolsero in mammiferi, altri in uccelli. Il coccodrillo può essere considerato un “fossile” vivente. Vive sul nostro pianeta da più di 90 milioni di anni!

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Per costruire competenze

Confronta l’evoluzione degli animali con quella delle piante, osservando la linea del tempo di questa pagina e quella a pagina 233. Che cosa noti? Esponi le tue conoscenze usando gli indicatori temporali.

248

V iventi

L’adattamento PARLIAMO di ... Gli animali hanno popolato qualsiasi ambiente e, per adattarsi alle diverse condizioni climatiche, hanno sviluppato caratteristiche fisiche e comportamenti differenti. Gli ambienti della Terra sono innumerevoli, così come le specie Caratteristiche animali e vegetali che li popolano: animali e piante dipendono e comportamenti particolari dall’ambiente e in esso trovano ciò che consente loro di vivere. Ogni essere vivente è capace di cambiare alcune sue abitudini, se cambiano le condizioni di vita: questa capacità si chiama adattamento e può riguardare un singolo individuo o l’intera specie.

Il ginkgo biloba è un albero comparso sulla Terra circa 250 milioni di anni fa e non si è modificato. È considerato un “fossile vivente”. È un esempio di pianta che non ha avuto bisogno di adattarsi.

Gli animali che vivono in cattività (ad esempio negli zoo, negli Adattamento allevamenti, nelle case) devono modificare le proprie abitudi- del singolo ni e il proprio fisico. Molti animali, ad esempio, diventano più grassi per lo scarso movimento o l’eccesso di cibo: questa caratteristica però non viene trasmessa alla prole. Diverso è l’adattamento che riguarda un’intera specie: ad Adattamento esempio gli animali che vivono in climi molto freddi hanno svi- della specie luppato una folta pelliccia. È probabile che nel corso dei secoli siano sopravvissuti quelli che nascevano con questa caratteristica che poi è stata trasmessa ai propri piccoli. Così, nel corso del tempo, le specie si sono diversificate per resistere in ambienti differenti. Nei climi caldi gli animali devono difendersi dal calore e dalla scarsità di acqua. Perciò alcuni, come l’elefante e la volpe del deserto hanno sviluppato grandi orecchie attraverso cui disperdono il calore eccessivo, altri come il dromedario e il cammello hanno gobbe in cui immagazzinano riserve di acqua e di grasso e hanno lunghe ciglia che proteggono gli occhi dalla sabbia.

Il koala si nutre quasi esclusivamente di foglie di eucalipto, una pianta velenosa per gli altri animali.

Peer teaching

Insieme agli altri Lavorate in coppia. Scegliete un animale che presenti una caratteristica particolare, ad esempio: il formichiere (naso lungo), la giraffa (collo lungo), l’orso polare (pelliccia impermeabile all’acqua). Insieme cercate quali motivazioni legate all’ambiente in cui l’animale vive giustificano questa particolare caratteristica. Quaderno operativo, p. 19

Atlante, pp. 56-57

Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo in blu le forme di adattamento degli animali al freddo, in rosso quelle adottate da alcuni animali che vivono in climi caldi.

249

V iventi

Gli invertebrati

Gli invertebrati PARLIAMO di ... Gli invertebrati sono animali che non hanno scheletro. Alcuni però sono provvisti di guscio o conchiglia, di scheletro esterno o di un rivestimento duro. Sono numerosissimi e si trovano in tutti gli ambienti. Gli animali invertebrati sono numerosissimi, costituiscono il 97% delle specie viventi, e si trovano dappertutto: nell’acqua, in aria e sulla terraferma. Non hanno uno scheletro interno, ma spesso sono protetti da gusci o corazze esterne. Ve ne sono di piccolissimi, ma anche di enormi, come il calamaro gigante. Alcuni di loro possono essere confusi con le piante, perché, da adulti, vivono ancorati al terreno, ma, a differenza delle piante, non sono in grado di fabbricare il proprio nutrimento. Gli invertebrati sono animali eterotermi: ciò significa che la temperatura del loro corpo non è sempre costante (come ad esempio quella dell’uomo che, se non è ammalato ha una temperatura tra i 36 e i 37 gradi). Perciò in questi animali il calore corporeo dipende dalla temperatura esterna dell’acqua o dell’aria. Sono suddivisi in sei gruppi: poriferi, celenterati, echinodermi, anellidi, molluschi, artropodi.

Poriferi I poriferi sono chiamati anche spugne. Vivono in acqua dolce o salata, attaccati agli scogli e ai fondali rocciosi. Hanno il corpo munito di minuscoli forellini, i pori, attraverso i quali passa l’acqua da cui prendono il cibo. Se osservi una spugna, non stai guardando un solo animale, ma un insieme di animali: le spugne, infatti, vivono in colonie, cioè gruppi molti numerosi.

Echinodermi Anche gli echinodermi vivono solo in acqua. Il loro nome significa “pelle spinosa”. Infatti, se li osservi, ti accorgerai che sono ricoperti da un rivestimento duro, che presenta sporgenze (stella marina, cetriolo di mare) o anche lunghi aculei (riccio di mare). Non hanno arti, ma pedicelli, piccole protuberanze che servono per nutrirsi e per muoversi.

Nell'immagine ci sono due stelle marine appoggiate su delle spugne. Riesci a vederle?

250

Celenterati I celenterati sono animali acquatici. Pur avendo forme anche molto diverse, hanno tutti dei lunghi tentacoli. Alcuni vivono attaccati al fondale, altri si muovono liberamente. Alcuni, come le meduse, si difendono utilizzando un liquido irritante, che può provocare sensazioni molto dolorose ed è addirittura mortale per i piccoli animali. Le attinie (anemoni di mare), i coralli, le madrepore, a causa della loro forma, vengono a volte scambiati per piante. Coralli e madrepore vivono in colonie: nelle calde acque tropicali formano le barriere coralline e gli atolli.

Anellidi Gli anellidi vivono sia in acqua sia sulla terra. Hanno il corpo lungo e affusolato, formato da tanti segmenti a forma di anello. Non hanno zampe e si muovono strisciando. Sono anellidi i vermi, i lombrichi, le sanguisughe. Pensiero computazionale

Per studiare Per ciascuno dei gruppi di invertebrati studiati, sottolinea nel testo, con i colori indicati, la caratteristica più importante. • Poriferi: corpo con forellini • Celenterati: lunghi tentacoli • Echinodermi: corpo spinoso • Anellidi: corpo lungo formato da tanti “anelli”

L’attinia cattura le prede che le si avvicinano bloccandole con i tentacoli e paralizzandole con un liquido urticante.

Gli echinodermi e la matematica

Il corpo degli echinodermi è molto particolare: ha una forma simmetrica radiale. Significa cioè che nel loro corpo si individuano tante parti che tra di loro sono uguali o simmetriche.

Lo scheletro di un riccio di mare.

Una stella marina.

251

V iventi

Gli invertebrati

Molluschi

Caratteristica Il nome di questo gruppo di animali ne indica la caratteristica più rilevante: il corpo molle. principale Spesso sono protetti da una conchiglia (cozze, vongole, ostriche…) o da un guscio. I molluschi vivono sia nel mare sia sulla terraferma. Come Non hanno arti: alcuni come le seppie, i polpi, i calamari hanno dei lunghi tentacoli, altri si muovono come la chiocciola e la lumaca hanno un “piede” che serve per muoversi e come sostegno. Sottogruppi Dopo gli artropodi, i molluschi sono il gruppo di animali di cui si conosce il maggior numero di specie: più di 110 000! Gli zoologi suddividono i molluschi in sottogruppi. I più importanti sono i bivalvi, i gasteropodi, i cefalopodi. Bivalvi I bivalvi sono i molluschi chiusi in conchiglie con due valve (due parti). Vivono solo in acqua. Cozze, vongole, ostriche sono molluschi bivalvi. Gasteropodi Il guscio dei gasteropodi è invece formato da una sola valva. Vivono sia in acqua sia sulla terra, in ambienti umidi. Chiocciole, murici, patelle sono molluschi gasteropodi. Cefalopodi I cefalopodi in genere non hanno né la conchiglia, né il guscio. Sono i più “intelligenti” tra i molluschi. Vivono solo in acqua. Calamari, seppie, polpi sono molluschi cefalopodi.

I polpi sono animali curiosi e intelligenti.

252

Gli strombi sono molluschi marini che vivono nei mari tropicali.

V iventi

Gli invertebrati

Gli artropodi

Animali più Gli artropodi sono il gruppo più vasto di tutto il regno animale e si sono diffusi diffusi in qualsiasi ambiente. Circa il 90% di tutte le specie animali sono artropodi. Sottogruppi: Sono artropodi le migliaia di specie di: insetti, aracnidi, • insetti (farfalle, formiche, mosche, zanzare); crostacei, miriapodi, • aracnidi (ragni, scorpioni); • crostacei (aragoste, granchi, gamberi); • miriapodi (millepiedi, scolopendre). Caratteristica Gli artropodi, pur così diversi tra di loro, hanno una cacomune ratteristica comune: il loro corpo è protetto da un rivestimento esterno, lʼesoscheletro, e le zampe sono articolate, cioè divise in segmenti che permettono il movimento. Insetti Gli insetti hanno sei zampe e il loro corpo è diviso in tre parti: testa, torace, addome. Molte specie sono fornite di ali. Alcune subiscono una metamorfosi: quando nascono sono completamente diversi dall’animale adulto e si trasformano nel corso della loro vita.

Le api e la matematica Le api potrebbero darci molte lezioni di geometria! Le cellette degli alveari che costruiscono hanno forma esagonale perché è la forma più adatta a contenere la maggiore quantità di miele usando la minore quantità di cera necessaria per costruirle. Le api sono in grado di trovare il tragitto più breve per arrivare ai fiori: calcolano le distanze tenendo conto dell’angolo formato dai raggi del Sole e comunicano alle altre la posizione dei fiori attraverso delle coordinate! Il granchio utilizza le due chele per nutrirsi e per difendersi.

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Chela

Pensiero computazionale

Per la mappa

Rispondi oralmente alle seguenti domande per organizzare le tue conoscenze. • Quali invertebrati vivono solo in acqua? • Quali vivono sia in acqua sia sulla terraferma? • Quali sono “difesi” da un rivestimento esterno? • Quali sono i più diffusi? Mappa, Quaderno operativo, p. 23 Quaderno operativo, p. 22

253

V iventi

I pesci

PARLIAMO di ... I vertebrati sono animali provvisti di scheletro. I primi vertebrati furono i pesci. Gli occhi dello squalo martello gli permettono una vista a 360 gradi.

Cartilagineo Lo scheletro interno serve a proteggere gli organi interni, a sostenere il corpo, a permettere oppure osseo ampi movimenti. I primi pesci avevano uno scheletro fatto di cartilagine, una sostanza simile a quella che forma le ossa, ma meno dura e più flessibile. In seguito svilupparono uno scheletro più duro. Oggi la maggior parte delle specie di pesci ha lo scheletro osseo, ma ci sono anche pesci con lo scheletro cartilagineo, come gli squali e le razze. Riprodursi, I pesci sono animali che si sono adattati a vivere in acqua: sono eterotermi, il loro corpo è respirare, coperto da scaglie protettive, si muovono con le pinne, respirano attraverso le branchie e nutrirsi si riproducono attraverso le uova. Tranne gli squali, che sono ovovivipari, gli altri pesci sono ovipari. Vi sono pesci erbivori che si nutrono di alghe o fitoplancton e pesci carnivori che si nutrono di altri pesci o di invertebrati.

Gli organi

La vescica natatoria è una specie di “palloncino” che, gonfiandosi e sgonfiandosi, permette al pesce di salire in superficie o di scendere in profondità. La linea laterale è composta da tante cellule sensibili che raccolgono le informazioni (temperatura dell’acqua, salinità, rumori…) dall’esterno e le trasmettono al sistema nervoso del pesce.

linea laterale

branchie

pinna dorsale

vescica natatoria

pinna caudale

Pensiero computazionale

Per studiare Utilizza le parole chiave per esporre le caratteristiche dei pesci.

254

Quaderno operativo, p. 24

V iventi

Gli anfibi

PARLIAMO di ... La vita degli animali iniziò nell’acqua. Solo in seguito cominciarono a vivere sulla terraferma. Gli anfibi furono gli animali che segnarono questo passaggio. Ancora oggi iniziano la loro vita in acqua e la continuano sulla terraferma. Zampe Ci sono molti tipi di anfibi: anfibi con le zampe e la coda, come la salamandra e il tritone; anfibi e code con le zampe e senza coda, come la rana e il rospo; anfibi senza zampe, come la cecilia. Tutti però hanno una particolarità in comune: nascono in acqua e per diventare adulti compiono una metamorfosi, cioè una trasformazione completa. Gli anfibi vivono prevalentemente in luoghi umidi, anche se esistono alcune specie che vivono sugli alberi, come la rana arboricola. La pelle è nuda, non hanno né scaglie né penne né squame. Riprodursi, Da piccoli respirano attraverso le branchie come i respirare, pesci, ma da adulti hanno i polmoni. Respirano però nutrirsi anche attraverso la pelle. Sono eterotermi e ovipari: si riproducono attraverso uova gelatinose che depongono nell’acqua. Prima della metamorfosi generalmente sono erbivori, ma da adulti si cibano di insetti, vermi, lumache…

La pelle della salamandra pezzata appare lucida perché è cosparsa di muco che la protegge dai batteri. rana adulta

Pensiero computazionale uova

embrioni

rana immatura

Per studiare Sottolinea nel testo, con colori differenti, i tre tipi di anfibi. Quali differenze ci sono nel modo di respirare e di nutrirsi tra l’animale adulto e il girino?

} }

girino

Quaderno operativo, p. 25

girino

Per costruire competenze

Hai già conosciuto altri animali che non appartengono alla classe degli anfibi, ma che, come loro, subiscono una metamorfosi. Quali?

255

V iventi

I rettili

I rettili PARLIAMO di ...

I rettili furono i primi vertebrati che si adattarono alla terraferma. Ciò fu possibile perché le loro uova sono rinchiuse in un guscio resistente che le protegge dal calore del Sole. Camminare o Il nome rettile significa “che striscia”. Alcuni rettili, come i serpenti, non hanno zampe, ma la strisciare maggior parte ne ha 4 corte, poste ai lati del corpo. Sono rettili anche le tartarughe, i coccodrilli, gli alligatori, i gechi, le lucertole, le iguane… Riprodursi, I rettili, anche se vivono in acqua, come la tartaruga marina, respirano attraverso i polmoni. respirare, Sono per la maggior parte ovipari; la vipera e altri serpenti sono ovovivipari. Sono quasi tutti nutrirsi carnivori, tranne le iguane e qualche specie di tartaruga. Il loro corpo è ricoperto da squame molto resistenti, come nei coccodrilli, o da scaglie ossee, come nella tartaruga. I rettili, come pesci e anfibi, sono eterotermi. Per mantenere la temperatura corporea costante, devono stare al sole: ti sarà certo capitato di vedere una lucertola crogiolarsi al sole! Pensiero computazionale

Per studiare • Che cosa significa il nome “rettile”? • Quali sono i principali rettili? • Come sono le uova dei rettili? • Nel corso dell’evoluzione, la particolarità delle loro uova ha permesso ai rettili di vivere sempre sulla terraferma. Perché? Gli occhi del camaleonte possono ruotare lʼuno indipendentemente dallʼaltro.

Peer teaching

Lʼiguana verde è una specie di lucertola che arriva a misurare 2 metri di lunghezza.

Insieme agli altri Pesci, anfibi, rettili appartengono a classi differenti: hanno quindi delle similitudini e delle differenze. Lavorate in coppie. Per ciascuna frase, scrivete S se è una caratteristica simile a tutte e tre le specie, D se non riguarda tutte e tre le classi. Utilizzando le informazioni, a turno, illustrate le caratteristiche di questi vertebrati. • Sono animali eterotermi. • Si riproducono attraverso uova. • Le uova sono gelatinose. • Subiscono una metamorfosi.

256

Quaderno operativo, p. 26

V iventi

Gli uccelli PARLIAMO di ... Gli uccelli derivano dai dinosauri, da cui si sono evoluti diventando sempre più piccoli e trasformando le zampe anteriori in ali. Gli uccelli, come i mammiferi, sono animali omeotermi. Ciò permette loro di adattarsi a tutti i climi e fornisce l’energia necessaria per il volo. Sangue Gli uccelli sono animali omeotermi: sono in grado cioè di “caldo”, mantenere la temperatura del loro corpo costante. Quemuscoli possenti sta caratteristica ha permesso l’adattamento in zone con climi differenti: gli uccelli, infatti, popolano sia ambienti caldi sia ambienti molto freddi. Tutto il corpo degli uccelli è adatto al volo: le ossa sono cave, vuote all’interno e quindi più leggere, i muscoli pettorali sono possenti. Gli uccelli, infatti, hanno bisogno di una grande forza per sollevarsi in volo. Il corpo è coperto di penne e piume che lo proteggono e aiutano il volo. Riprodursi, Gli uccelli sono ovipari. Respirano attraverso i polmoni respirare, e i sacchi aerei, due prolungamenti dei polmoni che ne nutrirsi aumentano la potenza e “gonfiano” il corpo dell’uccello, aiutandolo a sostenersi in aria. Si può intuire di che cosa si ciba l’uccello osservandone il becco: corto e robusto per chi si nutre di semi, ricurvo nei predatori carnivori, lungo negli insettivori…

Il falco pellegrino in picchiata è lʼuccello più veloce e può superare i 300 km orari.

penne

ossa cave

becco

polmoni

sacchi aerei

Lo struzzo è uno degli uccelli più grandi del mondo. Può raggiungere i 70 km orari, ma non può volare.

Pensiero computazionale

Per studiare Esponi le tue conoscenze utilizzando le parole chiave del paragrafo: omeotermi, volo, ossa cave, penne, piume, polmoni, sacchi aerei, ovipari, becco.

Quaderno operativo, p. 27

257

V iventi

I mammiferi

I mammiferi PARLIAMO di ... I mammiferi sono animali che partoriscono cuccioli vivi e li allattano. Sono diffusi su tutta la Terra e si sono adattati a qualsiasi ambiente. Anche l’uomo è un mammifero. Diversità I mammiferi sono animali che abitano tutti gli ambienti della Terra: si sono adattati a vivere in acqua, sulla terra, in aria. Sono mammiferi il piccolo topolino o l’enorme balenottera azzurra; il cane o il gatto; il pipistrello che vola, il delfino che nuota e la talpa che scava; il coniglio erbivoro, il riccio insettivoro e la tigre carnivora. Caratteri Tutti però hanno alcuni caratteri in comune: comuni • sono omeotermi, perciò possono adattarsi anche a climi molto caldi o molto freddi; • sono coperti di peli, che in alcune specie diventano una folta pelliccia; • respirano attraverso i polmoni. Ma ciò che contraddistingue i mammiferi è il loro modo di riprodursi.

La riproduzione Particolarità

I mammiferi sono gli unici animali vivipari, cioè danno alla luce dei piccoli già formati e li allattano: le cure che i genitori forniscono ai cuccioli durano più a lungo che nelle altre specie, fornendo loro un tempo maggiore per imparare. Anche l’uomo è un mammifero e per noi il periodo in cui riceviamo cure dai nostri genitori è particolarmente lungo: è proprio questo che ci ha avvantaggiato rispetto alle altre specie.

Eccezioni Ci sono però delle eccezioni: alcuni mammiferi, come il canguro, il koala, l’opossum, il diavolo della Tasmania sono marsupiali. Quando nascono sono minuscoli e non completamente formati, ma completano la loro crescita nel marsupio della mamma, una speciale “tasca” che le femmine hanno sul ventre.

Il diavolo della Tasmania è un marsupiale.

258

V iventi

I mammiferi

La nutrizione

Tecniche Anche nel procurarsi il cibo i mammiferi dimointelligenti strano la loro “intelligenza”, non solo trasmettendo ai piccoli le tecniche imparate, ma anche, a volte, utilizzando strumenti come mezzi per procurarsi gli alimenti. La lontra di mare usa dei sassi per rompere le conchiglie dei molluschi di cui è ghiotta, alcuni scimpanzé stanano le termiti con bastoncini, i delfini imparano fin da subito dalla madre a sondare il fondale marino proteggendo il muso con una spugna. La bocca di un dromedario. Una lontra di mare.

I canini del leone sono molto sviluppati, permettendogli di afferrare e uccidere le prede.

Dentatura I mammiferi hanno anche un’altra particolarità: sono dotati di denti. Anche molti pesci, rettili e anfibi hanno una dentatura, alcuni anche temibile, come gli squali! Ma nei mammiferi la masticazione è molto più varia. I mammiferi hanno denti per afferrare la preda, denti per triturare i semi, denti per masticare a lungo le erbe… La dentatura si è specializzata nelle varie specie animali in base al cibo che compone la loro dieta: carne, insetti, vegetali o… tutto! Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo, con i colori indicati: • i luoghi in cui si sono diffusi i mammiferi; • le caratteristiche comuni a tutti i mammiferi; • il modo in cui si riproducono; • la particolarità della dentatura.

} }

Pensiero computazionale

Per la mappa

Sintetizza le tue conoscenze relative ai vertebrati. Mappa, Quaderno operativo, p. 31 Quaderno operativo, pp. 28-29-30

259

Compito di realtà

} }

Un “museo” in classe Dopo aver conosciuto le particolarità delle piante e degli animali, prova ora a ritrovarle nella realtà, nella natura attorno a te.

Realizzate un piccolo “museo” botanico e/o zoologico. In classe, tutti insieme o a gruppi, raccontate le vostre esperienze relative ad animali o piante: avete un animale domestico? Avete mai piantato un seme e avete visto crescere un fiore, un cespuglio, un albero? Nel tragitto da casa a scuola incontrate animali o piante?

CODING 1 In base alle esperienze che avete avuto, decidete se preferite realizzare un museo dedicato solo alle piante, solo agli animali o a entrambi. 2 Da soli o a coppie osservate e stendete una relazione sull’animale o la pianta che avete scelto. • Raccogliete tutte le vostre relazioni, classifi cate gli animali e le piante che avete osserva- to, suddividendoli nelle categorie studiate. • Preparate varie scatole che saranno le vostre “teche del museo”. 3 Ricopritele con carta bianca su cui illustrerete le caratteristiche generali del gruppo di animali o piante che contengono. • Inserite nelle “teche” le vostre relazioni.

Se è un animale, indicate: che animale è, come è fatto, dove vive, come si muove, come si nutre, come si procura il cibo e qualsiasi altra notizia possa essere utile. Allegate alla relazione foto o disegni dell’animale e delle sue particolarità.

260

Se è una pianta, indicate: che pianta è, dove vive, se è un albero, un cespuglio, un’erba, le parti che la compongono, come sono fatti i fiori, i semi, i frutti, le foglie, come si riproduce e… tutto ciò che riuscite a trovare. Preparate una scheda in cui potete allegare anche un fiore, una foglia, un seme, una parte della corteccia…

I viventi: gli animali

} } Sintesi

Gli animali • Gli animali sono organismi pluricellulari complessi. Sono eterotrofi, perciò si cibano di altri viventi. Sono classificati in base alle caratteristiche del corpo e a come soddisfano i bisogni fondamentali: nutrirsi, respirare, riprodursi… Gli invertebrati Poriferi

Sono animali senza scheletro interno.

spugne

Celenterati

meduse, coralli, madrepore

Echinodermi

stelle marine, cetrioli di mare, ricci di mare

Anellidi

vermi, lombrichi, sanguisughe

Molluschi

cozze, vongole, seppie, polpi, calamari, lumache

Artropodi

insetti (farfalle, formiche, mosche, api, zanzare); aracnidi (ragni, scorpioni); miriapodi (millepiedi, scolopendre); crostacei (aragoste, granchi, gamberi)

I vertebrati

Sono animali con lo scheletro interno.

riproduzione temperatura

pesci

uova

respirazione

chi sono

eterotermi

branchie

• pesci di acqua dolce: carpe, lucci, tinche… • pesci di acqua salata: squali, cernie, triglie, alici… • salamandre, tritoni, rane, rospi, cecilie…

anfibi

uova

eterotermi

da piccoli con le branchie, dopo la metamorfosi con i polmoni

rettili

uova

eterotermi

polmoni

• serpenti, tartarughe, coccodrilli, alligatori, gechi, lucertole, iguane…

uccelli

uova

omeotermi

polmoni e sacchi aerei

• fringuelli, corvi, aquile, struzzi, pappagalli, pinguini, galline…

piccoli vivi

omeotermi

polmoni

• uomo, gorilla, elefanti, leoni, cani, gatti, canguri…

mammiferi Flip Poster, p. 13

Quaderno operativo, pp. 32-33

261

Gli ECOSISTEMI

to Unità di Apprendimen

Metacognizione

Rifletti su ciò che già sai Campagna, mare, montagna… sono ambienti differenti. In essi si trovano esseri viventi diversi; il territorio e le condizioni climatiche cambiano da un ambiente all’altro. Classe capovolta

Apprendo da solo/a In ogni ecosistema, sia esso piccolo o grande, vivono animali che sono in relazione tra loro e con l’ambiente circostante. Osserva le immagini e leggi le didascalie. Una formica da sola ha poche possibilità di sopravvivere, ma per una colonia di formiche tutto è più semplice. Le formiche, come le api o le termiti, vivono in società dove ogni singolo animale ha un compito ben preciso.

I formichieri hanno un muso allungato e una lingua lunga e vischiosa per catturare formiche e termiti. Ci sono formiche addette alla ricerca del cibo, altre alla cura delle larve o alla difesa del formicaio... Le formiche si cibano di piccoli animali morti, foglie, semi. Trasportando semi, favoriscono anche la disseminazione e migliorano la qualità del suolo, sia perché lo ripuliscono dai rifiuti sia perché smuovono il terreno e lo rendono meno duro e compatto.

Che cosa hai imparato da solo/a Con chi entra in relazione ogni formica? Per quali motivi ha bisogno dell’ambiente che la circonda? Perché anche l’ambiente ha bisogno della formica?

262

Flip Poster, p. 14

Che cos’è un ecosistema

V iventi

PARLIAMO di ... La parola “ecosistema” sembra indicare qualcosa di complicato. Ma non è così, perché, in qualsiasi momento della tua vita, sei in un ecosistema: la città, il mare, la montagna... sono infatti luoghi in cui sono presenti viventi e non viventi che interagiscono. Diversi Sono trascorsi circa 4 miliardi di anni da quando la vita ecosistemi è apparsa sulla Terra. Da allora gli esseri viventi si sono evoluti e moltiplicati e hanno formato innumerevoli ecosistemi, diversi tra loro. Viventi Negli ecosistemi gli esseri viventi entrano in relazione in relazione con tutti gli altri organismi viventi. Se assisti a una gara individuale (di nuoto, di corsa…) ogni atleta gareggia da solo. In una squadra, invece, ogni giocatore è un individuo con particolari caratteristiche, ma entra in relazione con gli altri. Allo stesso modo negli ecosistemi ogni organismo è influenzato dagli altri viventi.

Le bufaghe beccorosso di giorno cercano il cibo sulla pelle dei grandi erbivori, come gli impala.

Viventi Ma non finisce qui: negli ecosistemi sono importantissimi e non viventi anche i non viventi. La quantità di acqua presente sul terreno, l’umidità, le piogge, il calore del Sole, il tipo di terreno cambiano le condizioni di vita di animali e piante. Definizione Gli scienziati e le scienziate perciò definiscono l’ecosistedi ecosistema ma come l’insieme di tutti gli organismi viventi (piante, animali, batteri…) e di tutti i non viventi (acqua, terra, luce) che si trovano in un determinato luogo. L’ecologia è la scienza che studia le relazioni che si formano negli ecosistemi.

I castori abbattono alberi per creare dei bacini dʼacqua che attirano i pesci.

Quaderno operativo, p. 35

263

V iventi

Gli ecosistemi

La catena alimentare PARLIAMO di ... Negli ecosistemi tutti i viventi trovano ciò che occorre loro per vivere, anche il loro nutrimento. E, perché un ecosistema sia in equilibrio, gli scarti, i rifiuti non possono accumularsi e devono essere invece “riciclati”. In qualsiasi ecosistema, ogni essere vivente, minuscolo o gigantesco, deve nutrirsi. Si parla di catena alimentare perché ognuno si ciba di altri organismi presenti nell’ecosistema, quindi ogni organismo è collegato agli altri come gli anelli di una catena. Un grande squalo bianco attacca una foca.

Due gruccioni si cibano di una libellula.

Le piante Nel primo anello troviamo le piante, che sono organismi autotrofi, cioè in grado di fabbricare il proprio nutrimento. Attraverso la fotosintesi clorofilliana riescono a trasformare l’acqua assorbita dal terreno in sostanze nutritive. Nella catena alimentare i vegetali hanno il ruolo di PRODUTTORI.

Gli animali Nel secondo anello troviamo gli animali, erbivori e carnivori. Sono organismi eterotrofi, cioè non sono in grado di fabbricare il proprio nutrimento, ma devono ricavarlo da altri organismi. Nella catena alimentare gli animali hanno il ruolo di CONSUMATORI.

Funghi, batteri, muffe Nel terzo anello ci sono i funghi, i batteri, le muffe…, tutti organismi che sono in grado di trarre nutrimento da vegetali e animali morti. Riescono anche a trasformare questi resti in sostanze che ritornano nel terreno e lo fertilizzano. Nella catena alimentare funghi, muffe, batteri… hanno il ruolo di DECOMPOSITORI. Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo, con i colori indicati, le risposte alle seguenti domande. • Quali organismi sono autotrofi? Che cosa significa essere autotrofo? • Quali organismi sono eterotrofi? Che cosa significa essere eterotrofo? • Quali organismi sono decompositori? Quale funzione hanno?

264

Quaderno operativo, p. 36

Gli ecosistemi

Le reti alimentari

V iventi

PARLIAMO di ... Negli ecosistemi ogni vivente trova molti differenti cibi e lo stesso organismo può appartenere a più catene alimentari. Prede e Ad esempio un animale erbivoro come la lepre si ciba di erba, ma anche di frutti e bacche. predatori La stessa lepre può diventare cibo per un’aquila, ma anche per una volpe o un lupo. Le catene e Perciò le catene alimentari si “intrecciano” tra di loro dando vita alle “reti alimentari”. le reti alimentari La rete alimentare fa capire come le esigenze di qualsiasi organismo siano strettamente intrecciate con quelle delle altre specie. Tutti gli organismi In ciascun ecosistema ogni organismo ha la sua funzione: se uno degli anelli della catena sono collegati o della rete alimentare viene a mancare, anche la sopravvivenza delle altre specie è minacciata. Se in un bosco ad esempio scomparissero i grandi predatori, come lupi e volpi, gli erbivori si moltiplicherebbero, ma dopo un po’ di tempo non troverebbero più cibo a sufficienza! Tutto l’ecosistema ne risentirebbe! Pensiero computazionale Sole

quercia

Per studiare Colora i pallini dell’illustrazione come indicato. Produttori Animali erbivori Animali carnivori mangia

allocco erba

lupo

cervo

Quaderno operativo, p. 37

scoiattolo coniglio

volpe

265

V iventi

ghiacci tundra e vegetazione di alta montagna prateria, steppa, landa e brughiera

taiga

deserto e semideserto

foresta temperata

savana

macchia mediterranea

foresta subtropicale e pluviale

I biomi: grandi ecosistemi Gli ecosistemi sono moltissimi, alcuni molto grandi, altri molto piccoli. Un fattore importantissimo per la vita dell’ecosistema è il clima. Sulle terre emerse i biologi hanno individuato nove grandi ecosistemi, determinati dal clima molto differente, e li hanno chiamati biomi. All’interno di ogni bioma sono presenti altri ecosistemi, talvolta vasti, talvolta piccoli: un bosco, uno stagno, un lago, una città… Leggi le caratteristiche dei biomi e ricercali nel planisfero, aiutati con i colori.

I deserti caldi Sono luoghi molto caldi e secchi. Solo pochi vegetali e animali riescono ad adattarsi a un clima così particolare: cactus, scorpioni, serpenti, fennec, dromedari…

I deserti di ghiaccio Sono zone ricoperte completamente dal ghiaccio. Le piante non riescono a crescere; gli animali che vivono lì (pinguini, orsi polari, foche) trovano nutrimento nell’acqua del mare.

Le praterie Si trovano in zone dove piove poco. La vegetazione è composta soprattutto da erbe e piante basse. Sono il luogo ideale per i bisonti, i cavalli, i cervi…

266

Sono foreste composte da pini, abeti, larici dove vivono orsi, camosci, stambecchi, alci. Si trovano in zone con clima piuttosto freddo e in montagna.

Sono foreste composte da alberi come querce, faggi, betulle: si trovano in zone con clima non particolarmente freddo e nelle zone più basse delle montagne. Sono abitate da lupi, volpi, caprioli, linci…

Le foreste temperate

Le foreste di conifere (taiga)

V iventi

La tundra Si trova nelle regioni vicine ai poli e in alta montagna. Il suolo è quasi sempre gelato: solo in estate, per un breve periodo, si scongela e i bassi cespugli riescono a fiorire. La parola “tundra” significa “posto senza alberi”. Qui vivono volpi artiche, renne, alci…

La macchia mediterranea Si trova nelle zone che si affacciano sul Mar Mediterraneo, quindi anche in Italia, che ha un clima mite. Vi crescono alberi come pini marittimi, querce da sughero, arbusti e piante da sottobosco. È abitata da molti uccelli, cinghiali, scoiattoli, ghiri…

Le foreste tropicali

La savana

Si trovano in luoghi molto caldi e umidi, dove piove tanto e molto spesso. La vegetazione è alta, fitta e intricata. Qui vivono: scimmie, insetti, serpenti.

Il clima è caldo e piove molto poco. Ci sono grandi piante come i baobab, ma la vegetazione più diffusa è l’erba. La savana è abitata da grandi erbivori, come le gazzelle, le giraffe, le zebre, gli elefanti, e da grandi carnivori, come i leoni, i leopardi, le iene...

Peer teaching

Insieme agli altri Dividetevi in nove gruppi. Ognuno sceglie un bioma e fa una ricerca sulle piante, gli animali e il clima caratteristici. A turno ogni gruppo espone la ricerca al resto della classe. Quaderno operativo, p. 38

Atlante, pp. 26-27

267

V iventi

La biosfera

PARLIAMO di ... I diversi ecosistemi presenti sulla Terra sono collegati gli uni con gli altri. Tutti insieme formano la biosfera. Nella biosfera, come negli ecosistemi, gli elementi viventi dipendono gli uni dagli altri, si influenzano e si modificano. Che cos’è La biosfera è la parte del nostro pianeta in cui la vita può svilupparsi, sia in aria, sia nelle la biosfera acque sia nel e sul suolo. Gli scienziati e le scienziate chiamano biosfera (bio = vita) l’insieme di tutti gli ecosistemi della Terra. La biosfera non è la Terra intera. La puoi immaginare come la “pelle” che ricopre la Terra. Un “sottile” strato alto circa una decina di chilometri che comprende la parte bassa dell’atmosfera (lo strato di aria che avvolge la Terra) e i primi chilometri della crosta terrestre (comprendendo sia il terreno sia gli abissi marini). Le “parti” Della biosfera fa parte lo strato dell’atmosfera più vicino al suolo. della Sono state trovare tracce di vita, sotto forma di polline e spore, fino a 10 km di altezza. biosfera La parte più “visibile” della biosfera è la superficie terrestre. Su di essa sono presenti innumerevoli specie di piante e animali. Si trovano, però, molte forme di vita anche nel sottosuolo, fino a circa 1,5 km di profondità. Anche le acque di laghi, mari, oceani, fino a dove sono presenti forme di vita, fanno parte della biosfera. Nelle profondità marine la maggior parte delle forme di vita si trova fino a 200 m di profondità, cioè fino a dove la luce solare riesce a giungere. Batteri e altre semplici forme di vita si trovano però anche a chilometri sotto il livello del mare. La struttura del corpo di questi uccelli marini, le sule, è adatta per i tuffi e le immersioni in mare.

268

V iventi

Ogni organismo, sia animale sia vegetale, si è adattato alle carat- Adattamenti teristiche dell’ambiente in cui vive. Un primo adattamento riguarda la struttura del corpo, pensa per esempio agli artigli o ai denti dei Pensiero computazionale carnivori. Altri adattamenti riguardano ad esempio la capacità dePer studiare gli animali di confondersi con l’ambiente, cioè di mimetizzarsi per • Che cos’è la biosfera? evitare di essere cacciati. • Come la puoi immaginare? Anche nel mondo vegetale, la colorazione dei petali per attrarre gli • Che cosa fa parte della biosfera? insetti impollinatori o la capacità di sopravvivere in acque salate mostrano gli adattamenti degli esseri viventi.

La biosfera

I fiori colorati attirano le farfalle monarca.

Lʼinsetto stecco con il suo aspetto inganna i suoi predatori. Le mangrovie si sono adattate a vivere in luoghi con acqua salmastra o salata.

} }

Pensiero computazionale

Per la mappa

Riassumi le tue conoscenze spiegando il significato dei seguenti concetti: • biosfera; • ecosistema; • relazioni tra viventi / non viventi; • catena alimentare; • produttori; • consumatori; • decompositori. Mappa, Quaderno operativo, pp. 40-41

Quaderno operativo, p. 39

269

Educazione ambientale

L’equilibrio del pianeta Gli ecosistemi È importante considerare la Terra come un luogo in cui tutto è collegato. L’ossono collegati sigeno presente nell’aria che respiriamo viene prodotto da foreste lontane mitra di loro gliaia di chilometri da noi. Purtroppo anche l’anidride carbonica e le sostanze inquinanti che si formano in un luogo non rimangono ferme lì, ma vengono trasportate in altri posti. Avere cura Perciò è necessario che tutti noi, nessuno escluso, abbiamo cura del pianeta. della Terra Ciò che facciamo modifica prima di tutto il territorio in cui si vive, ma, poi, influisce anche su altre persone, animali, piante di altri ambienti. Proteggere la Proteggere la biosfera significa prendersi cura di tutti i viventi, ma anche dei biosfera vuol non viventi (acqua, aria, suolo) che la formano. Il danno causato a un altro esdire proteggere sere vivente o all’acqua, all’aria, al suolo, prima o poi potrà avere conseguenze l’umanità negative su tutte le forme di vita, anche sulla vita umana.

Rispettare l’ambiente: perché? Spesso si parla della necessità di rispettare l’ambiente: ma perché dovremmo farlo? Il mondo è la nostra casa: se la trattiamo bene, ci serve da riparo e ci protegge. Se la trattiamo male, ne sprechiamo le risorse, la inquiniamo, la roviniamo e non potrà più essere un luogo bello in cui vivere. Come dice un antico detto degli Indiani d’America, il pianeta non è nostro; lo abbiamo solo in prestito per il tempo in cui vi abitiamo. Perciò dobbiamo lasciarlo migliore di come lo abbiamo trovato a chi verrà dopo di noi.

270

Atlante, pp. 56-57

Gli ecosistemi

} } Sintesi

Gli ecosistemi e la biosfera

• Gli ecosistemi sono ambienti naturali o antropizzati, caratterizzati da elementi particolari: viventi (piante, animali, batteri) e non viventi (acqua, terra, luce e calore del Sole…). • Negli ecosistemi tutti gli elementi si influenzano a vicenda: se un elemento si modifica (ad esempio se diminuisce la quantità di piogge), tutti gli altri viventi e non viventi ne subiscono le conseguenze. • Negli ecosistemi tutti gli esseri viventi sono collegati in catene alimentari. I vegetali sono produttori; gli animali sono i consumatori; funghi, batteri e muffe sono i decompositori. • Gli ecosistemi si modificano in continuazione sia per cause naturali sia per l’intervento umano. La biosfera • La biosfera è l’insieme di tutti gli ecosistemi del mondo. • Nella biosfera si trovano i biomi, grandi e particolari ecosistemi molto influenzati dal clima: la savana, il deserto caldo, il deserto di ghiaccio, la macchia mediterranea, le foreste…

Flip Poster, p. 14

Quaderno operativo, pp. 42-43

271

BIOSFERA:

to Unità di Apprendimen

elementi non viventi

Metacognizione

Rifletti su ciò che già sai Gli esseri viventi non possono fare a meno di acqua, aria, terreno. Classe capovolta

Apprendo da solo/a Osserva queste fotografie che ti fanno riflettere sulla presenza e sugli utilizzi di acqua, aria, suolo. In queste fotografie è presente lʼacqua anche se non si vede con chiarezza.

Solo con le bombole dʼossigeno è possibile rimanere tanto tempo sottʼacqua.

Che cosa hai imparato da solo/a Diventa tu insegnante e spiega a un compagno o a una compagna: dove puoi trovare l’acqua, anche quando “si nasconde”; in quali situazioni occorre “portare con sé” l’aria e come si può fare; quale funzione ha il suolo per le piante e quale per animali e persone.

272

Il cane, il bambino e le piante sono sullo stesso suolo, ma per le piante il suolo ha una funzione differente. Quale?

Flip Poster, p. 14

N on viventi

Il suolo PARLIAMO di ... Il suolo è la parte superficiale della crosta terrestre; è formato da rocce e resti organici e diventa sempre più duro e compatto scendendo in profondità. La diversa composizione dei terreni rende molto differenti tra loro i vari tipi di suolo.

La talpa trascorre la maggior parte del suo tempo tra le gallerie che scava sottoterra.

Suolo Quando parliamo di “terra”, se utilizziamo la lettera maiuscola intendiamo il nostro pianeta; se e terreno utilizziamo la lettera minuscola intendiamo invece il terreno, cioè il materiale che forma il suolo. Quando si formò, la crosta terrestre era composta solo da rocce. Con il passare degli anni gli agenti atmosferici (grandine, pioggia, neve, vento…) l’hanno trasformata. Parte delle rocce si è frantumata e a esse si sono mescolati i resti degli organismi viventi. Il suolo è la parte più superficiale della crosta terrestre: anch’esso, come l’aria e l’acqua, è fondamentale per la vita perché trattiene l’acqua, l’azoto, i sali minerali e li rende disponibili per tutti i viventi. Se ti è mai capitato di osservare un terreno franato o scavato, avrai notato che non è tutto uguale, ma sembra formato da vari strati sovrapposti. Osservali nell’immagine. Humus È uno strato soffice e scuro: contiene molte sostanze nutritive. In esso circolano aria e acqua: le piante vi affondano le radici in cerca di nutrimento.

Lettiera È lo strato più superficiale dove si trovano molti resti organici: foglie, rami, resti di animali morti. Strato minerale È più compatto dello strato che lo ricopre: è composto soprattutto da ghiaia, argilla, sabbia, pietre.

Sottosuolo Scendendo in profondità il suolo diventa sempre più duro e le rocce sono compatte.

Atlante, pp. 50-51

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N on viventi

Il suolo

Le caratteristiche del suolo

Se raccogli alcuni campioni di terra in vari luoghi, potrai subito osservare, grazie alla vista, al tatto e all’olfatto, che hanno caratteristiche molto diverse: un campione di terreno di bosco non ha né lo stesso odore né lo stesso colore né la stessa consistenza di un terreno sabbioso o di un terreno argilloso. Com’è Il suolo è formato da resti organici e da minerali, in proporzioni differenti man mano che si scenformato de in profondità. Ma nel suolo ci sono anche altri due elementi: l’aria e l’acqua. il terreno Le caratteristiche del suolo sono quindi legate ai minerali che lo compongono, alla quantità di resti organici e anche alla compattezza del terreno che influisce sulla quantità di acqua e di aria che può contenere. È importante conoscere le caratteristiche del terreno sia quando su di esso vengono costruiti edifici sia quando è utilizzato come terreno agricolo per le coltivazioni. Diversi tipi L’impermeabile è l’indumento che indossi per non fare di terreno passare l’acqua. Per il suolo la permeabilità è la proprietà di lasciarsi attraversare dall’acqua e questo è molto importante per stabilire se il terreno è adatto a essere coltivato. I terreni permeabili, come quelli sabbiosi e ghiaiosi, sono formati da particelle piuttosto grandi che si lasciano attraversare facilmente dall’acqua. I terreni impermeabili sono quelli composti soprattutto da argilla. Le particelle sono piccole e molto vicine tra di loro, quindi l’acqua filtra con difficoltà e rimane a disposizione delle piante: sono i più adatti per l’agricoltura.

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Pensiero computazionale

Per la mappa

Rispondi oralmente alle seguenti domande per organizzare le tue conoscenze. • Che cos’è il suolo? • Come si chiamano gli strati che compongono il suolo e da che cosa sono formati? • Quali sono i quattro elementi fondamentali che compongono il terreno? • Perché i terreni impermeabili sono i più adatti all’agricoltura? Mappa, Quaderno operativo, p. 47

Quaderno operativo, p. 45

SPERIMENTARE per capire Conoscere il suolo I tipi di terreno sono molti. Gli esperimenti che ti proponiamo possono aiutarti a conoscerli un poʼ meglio. Registra sempre la situazione iniziale, quella finale, le tue osservazioni e le tue deduzioni. Lavora in gruppo e confronta i tuoi risultati con quelli dei compagni e delle compagne.

Dimostra che il terreno contiene acqua Le fasi di lavoro

1. Prendi alcuni campioni di diversi terreni: per ognuno mettine una quantità uguale in un contenitore (sono sufficienti 400 g di terra). Prendi nota dei luoghi in cui hai raccolto i campioni.

2. Lascia i contenitori aperti in un luogo caldo per alcuni giorni, poi pesa nuovamente il terreno.

Noterai che il peso di tutti i campioni è diminuito, ma in modo differente. Ciò è successo perché è evaporata parte dell’acqua che essi contenevano.

Come uno scienziato

Annota quali terreni contengono una quantità maggiore di acqua e cerca di capire da che cosa sono composti: ghiaia, sabbia, humus, argilla…

Dimostra che il terreno contiene aria Le fasi di lavoro

1. Metti in un contenitore graduato un bicchiere di acqua. Annota la quantità di acqua. 2. Rimetti l’acqua nel bicchiere e nel contenitore versa un campione di terra. Annota il livello raggiunto. Fase 1

Fase 3 Quaderno operativo, p. 46

Fase 2

Fase 4

3. Aggiungi l’acqua al campione di terreno.

Osserverai che il livello raggiunto da acqua e terreno è minore della somma dei livelli di acqua e terra misurati separatamente. Ciò è successo perché l’acqua ha preso il posto dell’aria contenuta tra i granelli di terreno. Noterai inoltre delle bolle di aria salire dal terreno mentre versavi l’acqua su di esso.

Come uno scienziato

Ripeti l’esperimento cambiando tipo di terreno.

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N on viventi L’aria

PARLIAMO di ... L’aria è un miscuglio di gas, tra i quali l’ossigeno, che è fondamentale per la vita. L’aria è un gas e perciò tende a espandersi; ha un peso; è comprimibile; se viene scaldata, tende a salire verso l’alto. In ogni momento della nostra vita siamo immersi nell’aria. L’aria è formata da un miscuglio di gas: azoto, ossigeno, anidride carbonica. L’ossigeno rappresenta circa un quinto dell’aria: è un gas fondamentale per i viventi. Ce ne accorgiamo quando facciamo sport o una intensa attività fisica: diciamo che “ci manca l’aria”, ma ciò di cui abbiamo veramente bisogno è l’ossigeno. L’azoto rappresenta la parte più rilevante dell’aria: il suo nome significa “senza vita” perché, quando venne scoperto, più di 200 anni fa, si riteneva che fosse dannoso per i viventi. Anche se non serve per la respirazione, l’azoto ha però una sua funzione molto importante: quando dall’aria si trasferisce nel terreno, forma delle sostanze utilissime alle piante. L’anidride carbonica rappresenta una piccola parte dell’aria: meno dell’1%. Viene prodotta dagli esseri viventi durante la respirazione e da qualsiasi cosa bruci: il legno, il gasolio, la benzina. Nell’aria ci sono anche, seppure in minima parte, vapore acqueo, altri gas come metano, argon, neon, kripton, xeno, e piccolissime particelle di polvere che formano il pulviscolo atmosferico.

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L’oca indiana è l’uccello che vola più in alto. Può volare sopra i 7 000 metri.

Pensiero computazionale

Per studiare Aiutati con l’areogramma: parla della composizione dell’aria e spiega le caratteristiche di ogni gas. 1% altri gas 20,9% ossigeno

78,1% azoto

N on viventi

Le caratteristiche dell’aria

Alzando lo sguardo e guardando il cielo si possono notare alcune caratteristiche dell’aria: la vediamo muoversi se c’è vento, sostiene uccelli, insetti e… alianti e paracadutisti. Se abbassi lo sguardo potrai notare le ruote di camion, auto, moto e biciclette che, gonfie di aria, sostengono anche grandi pesi; se immergi una spugna e la premi vedrai salire in superficie l’aria. L’aria, come tutti i gas, non ha una forma propria né un volume proprio e occupa tutto lo spazio.

SPERIMENTARE per capire Osserva, attraverso le immagini, le caratteristiche dell’aria. Se vuoi, prova anche tu a fare queste esperienze. 1. L’aria ha un peso. 2. L’aria è comprimibile, cioè può essere “schiacciata” e diminuire un po’ il suo volume. 3. L’aria calda sale verso l’alto.

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Collega le nuove conoscenze con quanto hai imparato in precedenza: spiega perché nell’aria continua a esserci ossigeno anche se i viventi lo consumano continuamente.

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Quaderno operativo, p. 48

Per costruire competenze

Pensiero computazionale

Per la mappa

Organizza ciò che hai appreso sull’aria seguendo questo schema: • miscuglio di gas; • importanza dell’ossigeno; • caratteristiche dell’aria. Mappa, Quaderno operativo, p. 50

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N on viventi

L’atmosfera

PARLIAMO di ... L’aria che avvolge e protegge la Terra forma l’atmosfera. L’atmosfera si modifica man mano che ci si allontana dal suolo.

Il confine tra l’atmosfera vera e propria e lo spazio è chiamato linea di Kármán. Al di sotto di questa linea un oggetto cade sulla Terra; oltre questa linea inizia a fluttuare.

Uno strato Immagina di essere un palloncino gonfio: saliresti su su attraverso l’atmosfera, lo strato di sottile ma aria che avvolge tutta la Terra. fondamentale Man mano che si sale, l’aria diventa più rarefatta, gli atomi che la compongono sono più distanziati tra di loro: nell’aria vi è meno ossigeno ed è più difficile respirare. È per questo motivo che a un’altezza di 10 chilometri la vita è impossibile: sopravvive solo qualche microrganismo. 10 chilometri sono una distanza che si potrebbe coprire a piedi sulla Terra, ma, se i chilometri sono in altezza, la differenza è enorme! Troposfera Gli scienziati e le scienziate hanno diviso l’atmosfera in cinque strati, con caratteristiche differenti. Nella prima parte dell’atmosfera, la troposfera, si formano i venti, le nuvole. Stratosfera Nella seconda parte, la stratosfera, c’è un gas molto prezioso, l’ozono, che ha la particolarità di assorbire i raggi ultravioletti pericolosi per i viventi formando così una barriera protettiva. Mesosfera La mesosfera fa “da scudo” alla Terra: qui vengono distrutti i meteoriti provenienti dallo spazio. Termosfera Oltre la linea di Kármán si trovano la termosfera e l’esosfera. e esosfera

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Quaderno operativo, p. 49

N on viventi

La pressione atmosferica

Abbiamo visto che l’aria ha un peso e sappiamo che sopra le nostre teste ci sono chilometri di aria. Il peso dell’aria è detto pressione atmosferica. La pressione atmosferica non è uguale dappertutto. Cambia con il variare: • dell’altezza: in montagna è minore perché lo strato di aria è minore e più rarefatto; • della temperatura: l’aria calda pesa meno di quella fredda; • dell’umidità: l’aria ricca di vapore acqueo è più leggera.

SPERIMENTARE per capire Ciò di cui hai bisogno Prendi un contenitore vuoto da 1 litro in tetrapak con il tappo. Non usare una bottiglia di plastica perché il calore potrebbe deformarla.

Le fasi di lavoro

1. Con l’aiuto di un adulto, porta a ebollizione dell’acqua e versala nel contenitore. Lascia l’acqua nel contenitore per 10 - 20 secondi. 2. Svuotalo e tappalo immediatamente. 3. Appoggia il contenitore sul tavolo e osserva. Senza che nessuno lo tocchi, il contenitore implode, cioè viene schiacciato verso l’interno.

Fase 1

Fase 2

Fase 3

La scienza dice che… L’aria dentro il contenitore è più calda e più leggera di quella esterna. Quindi la pressione dell’aria esterna al contenitore è maggiore di quella interna e lo schiaccia.

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N on viventi

L’acqua

L'acqua

PARLIAMO di ... L’acqua è un elemento fondamentale per la vita. Si ricicla in continuazione e ha molteplici usi. Si trova allo stato naturale in forma di liquido, di solido, di gas. Pianeta Blu Uno scrittore diceva che il nostro pianeta non dovrebbe chiamarsi Terra, ma Acqua. Infatti esso è coperto per il 70% dall’acqua degli oceani e dei mari. È proprio la presenza di tanta acqua ad aver reso possibile la vita sul pianeta. Usi Non c’è nulla di più semplice e allo stesso dell’acqua tempo di più importante dell’acqua. La troviamo dappertutto: nell’aria sotto forma di vapore acqueo; nei mari, nei laghi, nei fiumi allo stato liquido; nei ghiacciai allo stato solido. È anche dentro di noi e in tutti gli esseri viventi. Abbiamo bisogno dellʼacqua per sopravvivere: ogni giorno bisogna berne a sufficienza per rimanere in buona salute. Importanza E poi abbiamo bisogno dell’acqua per lavarci, per irdell’acqua rigare i campi, per far funzionare molte macchine industriali, per produrre energia elettrica. La usiamo come via di comunicazione perché a volte è più facile muoversi lungo un fiume o in mare che via terra.

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Per costruire competenze

Ognuno di voi prenda nota di quando e per quale motivo utilizza l’acqua nel corso di una giornata. Cercate anche di valutare quanta acqua avete utilizzato. Mettete poi insieme le vostre osservazioni rispondendo a queste domande: quanta acqua è stata utilizzata all’incirca da ognuno? Per quali scopi? Sotto quali stati si presentava l’acqua che avete utilizzato?

N on viventi

Lʼacqua

L’acqua Proprio perché è così diffusa sul nostro pianeta, a disposizione possiamo trovare l’acqua dappertutto. Non credere però che tutta l’acqua sia a disposizione dell’uomo: la maggior parte infatti è acqua salata o è “intrappolata” nei ghiacciai. Ciclo L’acqua è un elemento che si ricicla in continuadell’acqua zione: quella che puoi osservare cadere dal cielo durante un temporale ha già percorso la stessa strada innumerevoli volte nel corso della sua esistenza. Dal cielo arriverà sulla terra e, dopo aver dissetato persone, animali, piante tornerà al mare. Lì il suo viaggio ricomincerà per effetto dell’evaporazione: è il ciclo dell’acqua. Nel suo continuo viaggio, l’acqua raccoglie sostanze “buone”, come i sali minerali, ma spesso, purtroppo, anche sostanze inquinanti che si trovano nell’aria e nel suolo. Per questo motivo prima di essere portata nelle case viene controllata e depurata negli acquedotti.

Atlante, pp. 52-53

Il pellicano bianco americano può contenere nel suo becco circa 11 litri e mezzo di acqua.

Le caratteristiche dell’acqua

Pensiero computazionale

Per studiare Esponi con parole tue il ciclo dell’acqua.

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Per costruire competenze

Sarà proprio vero che gli esseri viventi contengono acqua? Prendi una patata, una mela, una pera. Pesali e annota il loro peso. Tagliali in 4 parti e lasciali su un termosifone acceso per 3-4 ore. Pesa di nuovo le parti degli alimenti. Ti accorgerai che il peso è diminuito perché parte dell’acqua che contenevano, con il calore, è evaporata. I pinguini riescono a vivere al Polo Sud dove il 98% della superficie è coperta da ghiacciai perenni.

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SPERIMENTARE per capire Perché il ghiaccio galleggia? Se metti un cubetto di ghiaccio nell’acqua, galleggia. Come mai? Osserva che cosa accade quando l’acqua si trasforma in ghiaccio.

Le fasi di lavoro

1. Prendi una bottiglia e riempila di acqua, circa per tre quarti. Con un pennarello segna il livello che l’acqua ha raggiunto. 2. Metti la bottiglia in freezer. Attenzione: deve rimanere in posizione verticale. Quando l’acqua si sarà congelata osserva il livello che avrà raggiunto. Che cosa è successo? Il ghiaccio occupa più o meno spazio dell’acqua liquida?

La scienza dice che… Quando l’acqua congela, il suo volume (cioè lo spazio che occupa) aumenta. Il ghiaccio quindi galleggia perché è meno denso dell’acqua: se lo spazio occupato dal ghiaccio e dall’acqua è uguale, il ghiaccio pesa di meno. In generale, i materiali, se passano dallo stato liquido a quello solido, diminuiscono il loro volume: l’acqua invece ha proprio il comportamento contrario.

Fase 1

Le scienze e la matematica Quando l’acqua è allo stato liquido le molecole, cioè le particelle più piccole, non sono unite in modo molto stretto. Se la temperatura scende sotto lo zero, l’acqua si trasforma in ghiaccio e solidifica. Allo stato solido le molecole si dispongono in un modo particolare, a forma di esagono, lasciando parecchio spazio “vuoto”. È per questo motivo che il ghiaccio, a parità di peso, occupa più spazio dell’acqua.

Molecole di ghiaccio.

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Fase 2

Molecole di acqua.

N on viventi

L’acqua a contatto con altre sostanze PARLIAMO di ... Quando l’acqua viene a contatto con altri materiali, le reazioni sono differenti. Alcuni materiali si sciolgono e diventano indistinguibili dall’acqua, altri mantengono le loro caratteristiche.

Soluzione Tutti i giorni capita di mescolare l’acqua con sostanze solide: il sale, lo zucchero, il bicarbonato sono sostanze solide che si sciolgono in acqua. Naturalmente non si sono perse, ma solo mescolate: infatti, se assaggi l’acqua in cui sono state messe, essa avrà un sapore differente. In questo caso è stata ottenuta una soluzione, cioè l’insieme di due sostanze in cui una si è sciolta in un’altra. Sospensione Altri solidi, invece, come la farina o il cacao, si mescolano con l’acqua, ma non completamente: le particelle del solido rimangono sospese nell’acqua e, dopo un po’ di tempo, si depositeranno sul fondo. In questo caso si è ottenuta una sospensione, cioè un miscuglio di due sostanze in cui una è finemente dispersa nell’altra, ma le due sostanze rimangono divise. Infatti con un filtro si possono separare nuovamente. Che cosa accade se si mescolano due liquidi? Se si versa dello sciroppo (di menta, di limone…) o dell’aranciata in un bicchiere d’acqua, i due liquidi si mescolano e non si riesce a distinguere uno dall’altro. Emulsione La stessa cosa non accade con l’olio. Se provi a versare dell’olio nell’acqua, ti accorgerai che l’olio rimane in superficie. Se poi agiti il composto, i due liquidi sembrano amalgamarsi, ma dopo un po’ di tempo le goccioline di olio torneranno in superficie: si è ottenuta una emulsione.

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Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo, con i colori indicati, le risposte alle seguenti domande. • Che cos’è una soluzione? • Che cos’è una sospensione? • Che cos’è una emulsione?

Pensiero computazionale

Per la mappa

Collega le nuove conoscenze relative all’acqua con quanto hai imparato in precedenza. Organizza ciò che hai appreso seguendo questo schema: • gli usi dell’acqua; • che cosa succede quando l’acqua interagisce con solidi o liquidi; • gli stati in cui l’acqua si presenta; • il ciclo dell’acqua. Mappa, Quaderno operativo, pp. 54-55 Quaderno operativo, pp. 51-53

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G EO S CIENZE I fenomeni meteorologici I fenomeni meteorologici influenzano in modo rilevante il clima di un luogo. Ci sono fenomeni dovuti alla presenza di acqua, neve, nebbia, grandine, pioggia, e altri dovuti allo spostamento dell’aria: venti, tornadi, uragani… Nell’aria vi è sempre del vapore acqueo. La nebbia è vapore acqueo condensato, una specie di nuvola bassa. Si forma dopo una giornata piuttosto calda, in cui il Sole ha fatto aumentare l’evaporazione: il vapore si raffredda a contatto con l’aria fresca della notte e si condensa.

La rugiada è costituita da goccioline di vapore acqueo che, a contatto con la superficie fredda delle foglie, si condensa.

La brina è rugiada congelata. Si forma quando fa freddo e la temperatura è inferiore a zero gradi.

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G EO S CIENZE La grandine è costituita di chicchi di ghiaccio. Si forma soprattutto in estate e in primavera quando le gocce di pioggia, trasportate dal vento, attraversano strati di aria molto fredda e congelano. I chicchi di grandine sono formati da vari strati di acqua congelata. Se la temperatura è intorno a zero gradi, il vapore acqueo delle nuvole si condensa formando cristalli di ghiaccio leggeri e soffici: la neve.

La neve cambia lʼaspetto del territorio e influisce sulla vita dei viventi.

Il vento si forma quando una grossa massa di aria si sposta. L’aria, quando viene riscaldata, tende a salire e in quella zona si ha una bassa pressione. L’aria delle zone vicine si muove per “occupare” lo spazio lasciato dall’aria calda: in questo modo si generano venti che possono essere leggeri e piacevoli o fortissimi e devastanti.

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Educazione ambientale

Intervista al pianeta Terra Ciao, come ti senti oggi?

Scusa, non capisco… Che cosa vuoi dire?

Che cosa succede al suolo?

I tuoi mari e gli oceani sono grandissimi, che cosa può fare loro del male?

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Non troppo bene, a dire la verità. A volte lʼuomo non rispetta lʼacqua, lʼaria e il suolo!

Voglio dire che lʼuomo, con il suo stile di vita, le sue abitudini, oggi sta mettendo a rischio la salute dell’acqua, dell’aria, del suolo.

Il suolo è a grande rischio di inquinamento: i rifiuti solidi, le sostanze tossiche lasciate sul terreno lo inquinano. Pensa solo alla plastica: molti affermano che la plastica si decompone in 100 anni e forse più. La plastica è stata inventata circa 150 anni fa, ma la prima bottiglietta di plastica è stata realizzata nel secolo scorso, meno di 100 anni fa. Tutte le bottigliette di plastica, se non sono state riciclate, sono ancora “in giro” per il mondo.

Nell’acqua arrivano le sostanze inquinanti gettate nei fiumi e nel mare dagli scarichi domestici e industriali e anche quelle disciolte nell’aria, trasportate dalla pioggia. E non parliamo della spazzatura solida! Nell’Oceano Pacifico c’è una vera e propria isola galleggiante composta tutta da rifiuti, soprattutto da plastica. Si chiama Pacific Trash Vortex: è più grande di tutta l’Italia e non è la sola, purtroppo!

Educazione ambientale E l’aria come sta? Non benissimo… puzza un po’! L’aria viene inquinata dalle sostanze emesse dai gas di scarico di automobili, camion, aerei e dai fumi prodotti dalle industrie e dal riscaldamento delle case. E ogni tanto sfoga la sua rabbia. I cicloni (grandi tempeste in cui i venti fortissimi superano i 120 km all’ora) e i tornadi (le “trombe” d’aria) negli ultimi decenni sono aumentati di numero e di intensità.

Ma allora tu sei malata? Eh sì! Si può dire che ho un po’ di febbre. Anche tu, quando hai la febbre, hai la temperatura alta! La mia è aumentata negli ultimi 100 anni. Non di molto, è vero, circa un grado, ma se continua, proprio non ce la posso fare!

E noi bambini che cosa possiamo fare? Siamo piccoli! No, anche voi potete fare molto! Ricordate ai grandi che il rispetto dell’ambiente è fondamentale. Fate la raccolta differenziata dei rifiuti. Cercate sempre di risparmiare risorse: un vestito o uno zaino gettato via quando può essere ancora utile dovrà essere sostituito e ciò provocherà un danno, anche se piccolo, all’ambiente. Peer teaching

Insieme agli altri E voi che cosa potete fare per l’ambiente? Scrivete su un grande foglio le azioni “buone” che possono aiutare il nostro pianeta! E non dimenticatevi di… metterle in pratica!

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Compito di realtà

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Rosso di sera... bel tempo si spera!

Le previsioni meteo sono ormai entrate nella nostra vita: tutti i giorni ne veniamo a conoscenza attraverso i vari mezzi di comunicazione. Ci interessano e, se riportano notizie negative, a volte ci preoccupano. Oltre alle previsioni, chi si occupa del clima studia anche lo “stato dell’aria” per misurarne l’inquinamento e apportare eventuali provvedimenti. Nella tua città che cosa succede?

CODING Imparate a conoscere il clima e la qualità dell’aria del luogo in cui vivete. 1 Preparate una tabella in cui rileverete le condizioni meteo del giorno per almeno un mese. 2 Procuratevi un termometro da esterno. Appendetelo all’aperto in un luogo non soleggiato. Controllate ogni giorno la temperatura e segnatela sulla vostra tabella. 3 Se si verificano alcuni fenomeni meteorologici particolari (nebbia, brina, rugiada, grandine), fotografateli. 4 Rilevate la qualità dell’aria. I Comuni dovrebbero tutti i giorni rilevare la qualità dell’aria, indicando il livello di CO2 e di polveri sottili. Se siete in una grande città, troverete i dati su un giornale quotidiano nella pagina relativa alla vostra città. Se non li trovate, provate a chiedere all’Ufficio ecologia del vostro comune. Esiste anche un sito (obsairve.eu), promosso dall’Unione Europea, specializzato nella rilevazione dei livelli di inquinamento dell’aria. Inserendo il nome della vostra città potrete ottenere le informazioni utili. 5 Dopo un mese, rileggete i dati raccolti e fate le vostre osservazioni. 6 Com’è stato, in generale, il clima? Le condizioni meteorologiche registrate possono essere definite “normali” o ci sono stati fenomeni estremi? Come è stata la qualità dell’aria? Unite alla tabella con i dati raccolti le fotografie che avete scattato e aggiungete le vostre impressioni, riflessioni e considerazioni. Siete diventati dei veri esperti sul campo!

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} } Sintesi

Gli elementi non viventi della biosfera I principali elementi non viventi della biosfera sono: acqua, aria, suolo. Acqua, aria, suolo permettono la vita e condizionano gli ecosistemi. L’acqua • L’acqua si trova allo stato naturale in forma di liquido (acqua), di solido (ghiaccio), di gas (vapore acqueo). • Si ricicla in continuazione e ha molteplici usi. • L’acqua mescolata con altre sostanze forma delle: • soluzioni (le due sostanze sono indistinguibili); • sospensioni (le due sostanze rimangono separate); • emulsioni (i due liquidi sembrano amalgamarsi, ma poi si separano). L’aria

• L’aria è un miscuglio di gas: azoto, ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo. • L’ossigeno è necessario a tutti i viventi per produrre energia. • L’aria, come tutti i gas, non ha volume proprio e tende a espandersi. • L’aria si trova dappertutto. Ha un peso; è comprimibile; se viene scaldata, tende a salire verso l’alto. • Il peso dell’aria determina la pressione atmosferica. La pressione atmosferica varia con il variare dell’altitudine, della temperatura e dell’umidità. • L’atmosfera è lo strato d’aria che circonda la Terra. L’atmosfera protegge la Terra dai raggi solari e impedisce al calore del Sole di disperdersi nello spazio. Il suolo • Il suolo (terreno) è la parte più superficiale della crosta terrestre. • È formato da rocce e resti organici tra cui circolano anche aria e acqua. • Il suolo è formato da vari strati, sempre più duri e compatti man mano che si scende in profondità. Vi sono differenti tipi di terreno: hanno diversa composizione e possono essere permeabili o impermeabili. Flip Poster, p. 14

Quaderno operativo, pp. 56-57

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Didattica partecipata Se osservi l’immagine di una foresta, puoi vedere alberi, piante, fiori, animali... Ora pensa ai mobili della tua classe, ai ciocchi di legno che bruciano in un camino, ai quaderni sui quali scrivi... Con che materiali sono fatti? Osserva di nuovo la foresta con “occhi diversi” e pensa a quali materiali sono stati trasformati. Quali sono trasformazioni naturali e quali sono trasformazioni provocate dall’uomo?

Materia, materiali, 290

TRASFORMAZIONI

Studiando scienze hai osservato quanto è interessante e sorprendente il mondo dei viventi. Ma attorno a te non ci sono solo viventi: ci sono elementi non viventi naturali come i minerali, l’acqua, i gas, ma anche gli oggetti costruiti dall’uomo. Questi elementi non vivono, non crescono, non si nutrono, però rispondono anch’essi a precise leggi: se lasci cadere un vaso, si rompe; se agiti una bibita gassata, il liquido schizza. Per capire come e perché accadono alcuni fenomeni, occorre “entrare” negli oggetti per vedere la loro struttura e le loro trasformazioni.

Per costruire le Unità di Apprendimento Competenza fondamentale Esplorare con un approccio scientifico le caratteristiche fondamentali della materia.

Unità di Apprendimento

6. La materia 7. La tecnologia

Materiali • Guida insegnante pp. 92-111 • Traguardo Discipline pp. 290-312 • Flip Poster p. 15 • Quaderno operativo pp. 58-72 • Mappe Attive pp. 64-65 • Mappe Mentali pp. 54-55 • Quaderno delle Verifiche pp. 44-45

VIDEO

Materia, materiali, trasformazioni

291

MATERIA

to Unità di Apprendimen

Metacognizione

Rifletti su ciò che già sai I materiali hanno differenti caratteristiche: sono duri, fragili, resistenti, elastici… Ci sono materiali che si trasformano o possono essere trasformati dall’uomo. Classe capovolta

Apprendo da solo/a Spesso avrai visto come la materia si trasforma quando viene a contatto con il calore. Osserva le immagini e leggi le didascalie.

Un sasso, un tegame, una moneta, con il calore si riscaldano, potrebbero anche fondere, ma non si trasformano completamente.

Un pezzetto di legno, una fetta di pane, i fili di lana, con il calore bruciano e si trasformano in carbone e cenere.

Che cosa hai imparato da solo/a I due gruppi di sostanze, a contatto con il calore, si comportano in modo differente. Perché? Indica quale, secondo te, è la risposta giusta.

I materiali che si sono trasformati in cenere e carbone sono composti da materia che deriva da esseri viventi.

Alcuni materiali si sono trasformati in carbone perché sono composti da materia che non deriva da esseri viventi.

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Flip Poster, p. 15

T rasformazioni

Che cos’è la materia

La materia

PARLIAMO di ... Tutto ciò che esiste è fatto di materia, che può essere organica o inorganica. La materia si presenta sotto forma di materiali diversi, ognuno con proprie particolarità. Se l’insegnante ti chiede di prendere una penna, puoi farlo facilmente. Se invece ti chiedesse di “prendere” la simpatia o la tristezza, non riusciresti a farlo usando i sensi. Conosci la differenza tra nomi concreti e astratti: ciò ti può aiutare a capire che cos’è la materia. Essa è ciò che compone qualsiasi oggetto concreto: alcuni sono facili da individuare (un banco, una persona…), altri si notano un po’ meno (i gas, ad esempio), ma tutti esistono e possono essere percepiti. La materia assume differenti forme, per cui esistono materiali e sostanze diverse: il sale, l’aria, il legno…

Lʼaria immessa nella tromba non si vede, ma produce il suono.

Materia organica e inorganica La prima grande differenza che si può notare è che ciò che ci circonda o è vivente o non lo è. Tra i non viventi ci sono però anche oggetti e materiali che derivano da viventi: un pezzo di legno non è vivo, ma lo era quando era parte di una pianta; il miele non è vivo, ma lo ha prodotto un vivente. Si può quindi dividere la materia in: • organica, se compone o deriva da un essere vivente; • inorganica, se non deriva da alcun vivente. Caratteristiche Ogni oggetto, in base ai materiali che lo compongono, ha caratteristiche differenti: è solido e resistente oppure morbido ed elastico… I materiali hanno diverse qualità e in base a esse scegliamo che cosa utilizzare: non si usa la carta per costruire un ponte, ma non si Il pendolino costruisce un nido usa il cemento per costruire un libro. inconfondibile, a forma di sacchettino, Conoscere le specificità di ogni materiale è fondamentale per coutilizzando i materiali che trova struire oggetti adatti allo scopo cui sono destinati. nellʼambiente.

Pensiero computazionale

Per studiare Sottolinea nel testo, con i colori indicati, le risposte alle seguenti domande. • Che cos’è la materia? • Quale differenza c’è tra materia organica e inorganica? • Perché sono importanti le differenti caratteristiche della materia?

Quaderno operativo, p. 59

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T rasformazioni

La materia

Gli stati della materia PARLIAMO di ... La materia intorno a noi si presenta sotto forma di solidi, liquidi o gas. Fornendo o sottraendo calore, la materia può passare da uno stato all’altro. L’acqua, che in natura possiamo osservare sotto diverse forme, ci dimostra che lo stato della materia può modificarsi.

Solidi, liquidi, gas

Nella vita di tutti i giorni puoi vedere che la materia si presenta sotto Stati diversi, varie forme, che gli scienziati e le scienziate hanno chiamato “stati volume e forma diversi della materia”: • stato solido: gli oggetti hanno una forma e un volume (misura dello spazio occupato da un corpo) propri che si modificano solo se l’oggetto viene rotto, frantumato, schiacciato, scaldato; • stato liquido: i liquidi possono essere spostati da un contenitore a un altro. Non cambiano il loro volume (cioè lo spazio che occupano), ma cambiano la forma, perché prendono quella del recipiente in cui sono contenuti; • stato gassoso: i gas come l’aria o il vapore sono difficili da osservare. Ma, se spruzzi un deodorante, vedrai che le particelle si disperdono nell’ambiente. I gas non hanno una forma propria e neppure un volume fisso perché si espandono e occupano tutto lo spazio possibile.

I passaggi di stato

L’acqua è un materiale che in natura si trova in tutti e tre gli stati: è solida nei ghiacciai, liquida nei mari, laghi e fiumi, gassosa quando, sotto forma di vapore acqueo, si disperde nell’aria o forma le nuvole. Come l’acqua, anche gli altri materiali possono passare da uno stato all’altro. Il passaggio da uno stato all’altro avviene riscaldando il materiale (fornendo calore) o raffreddandolo (sottraendo calore). I passaggi di stato hanno dei nomi precisi: sublimazione SOLIDO

fusione

LIQUIDO

solidificazione

condensazione brinamento

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vaporizzazione

GAS

T rasformazioni

Le molecole e gli stati della materia

La materia

Per capire perché solidi, liquidi e gas hanno carat- Molecole teristiche diverse, occorre “entrare” nella materia e vedere ciò che è nascosto. Tutta la materia (organica e inorganica) è formata da molecole. La molecola è la particella più piccola di ogni materia. Ogni sostanza è fatta di molecole tutte uguali tra di loro: ad esempio, l’acqua è fatta di molecole di acqua, il sale di molecole di sale, il ferro di molecole di ferro, e così via. Immagina le molecole come delle palline, collegate tra di loro con dei fili che le legano.

Le molecole sono vicine e non possono “spostarsi”: la materia è solida. I legami sono molto forti.

Le molecole sono libere di muoversi un po’ e di prendere varie forme: la materia è liquida. I legami sono meno forti.

Le molecole possono muoversi liberamente, la materia è un gas. Non ci sono legami tra le molecole.

Quanto è grande una molecola? Scrivi il numero 6 seguito da 24 zeri: avrai ottenuto il numero di molecole che ci sono in un bicchiere di acqua. Ma il numero non è preciso! Quaderno operativo, pp. 60-61

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T rasformazioni

La materia

Le trasformazioni fisiche PARLIAMO di ... Quando un materiale cambia solo la sua forma, ma non la sua composizione, si ha una trasformazione fisica.

Le trasformazioni più evidenti che può subire un solido o un liquido o un gas sono quelle che si verificano quando, per cause procurate o involontarie, esso viene schiacciato, tritato, mescolato, riscaldato… Spesso le trasformazioni sono solo fisiche: la farina è sempre grano anche se macinato, un gessetto anche se rotto rimane un insieme di gesso.

Reversibile Quando un corpo subisce una trasformazione fisica, camo irreversibile bia il suo aspetto, ma non la sostanza di cui è fatto. Talvolta ciò che è successo è reversibile, cioè è possibile ritornare alla situazione di partenza: una palla schiacciata, ad esempio, può riprendere la sua forma. Un piatto rotto, invece, non può tornare intero: è una trasformazione irreversibile. Se mescoli del sale con acqua, il sale si scioglie nell’acqua. Hai ottenuto una soluzione: i due elementi, acqua e sale, sembrano indivisibili. Se però metti l’acqua salata a bollire, evaporerà solo l’acqua e sul fondo del pentolino rimarrà il sale. L’acqua si disperde nell’ambiente, ma sarai riuscito a separare le due sostanze.

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Per costruire competenze

Pensa all’esempio descritto in questa pagina. C’è un modo per trasformare il vapore acqueo di nuovo in acqua? Discuti in classe.

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Le trasformazioni chimiche

T rasformazioni

La materia

PARLIAMO di ... Quando il materiale cambia anche la sua composizione più profonda e si trasforma in un materiale completamente diverso, si ha una trasformazione chimica.

Quando le sostanze vengono a contatto, si combinano tra di loro e ne formano altre, si hanno le trasformazioni chimiche. Se si brucia un pezzo di legno, rimarrà un residuo di cenere e carbone e nell’aria si vedrà sprigionarsi del fumo. Da un materiale, il legno, se ne sono ottenuti altri: cenere, anidride carbonica, carbone… I pulcini di upupa aspettano il cibo. Il cibo ingerito subirà una trasformazione chimica.

A che cosa Queste trasformazioni sono sotto i nostri occhi tutti i giorni, ma difficilmente le notiamo. serve conoscere Eppure sono fondamentali per la nostra vita. le trasformazioni Nel nostro corpo e in quello degli animali avvengono in continuazione trasformazioni chimiche perché ciò che viene ingerito si trasforma in ossa, muscoli ed energia. Anche l’albero, con la fotosintesi clorofilliana, trasforma materia inorganica in organica e compie una trasformazione chimica. Perciò conoscere queste trasformazioni è molto importante.

Molecole e atomi

Per comprendere le trasformazioni chimiche occorre scomporre la molecola. Ricorda: abbiamo detto che la molecola è la parte più piccola di una sostanza. Le molecole, a loro volta, sono composte da atomi, particelle ancora più piccole. Gli atomi, quando avviene una reazione chimica, si scompongono e si ricompongono dando vita a sostanze differenti.

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Pensiero computazionale

Per la mappa

Organizza ciò che hai appreso seguendo questo schema: • le caratteristiche della materia; • i suoi stati; • come avvengono i passaggi di stato; • che cosa sono le trasformazioni chimiche e le trasformazioni fisiche. Mappa, Quaderno operativo, pp. 64-65

Immagina che i pezzetti di costruzioni siano degli atomi che, uniti in maniera e quantità differenti, creano sostanze diverse.

Quaderno operativo, pp. 62-63

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SPERIMENTARE per capire Trasformare per giocare e capire Esegui questi esperimenti e osserva ciò che accade con gli occhi di uno scienziato e di una scienziata, cioè di una persona che vuole capire che cosa sta succedendo. Quando esegui un esperimento o osservi un fenomeno, non è fondamentale che tu riesca a distinguere con chiarezza se la trasformazione avvenuta sia fisica o chimica: è importante però che tu capisca le cause e le conseguenze di ciò che è accaduto.

L’olio: un aiuto o un danno? Le fasi di lavoro

1. Prendi due chiodi o due viti di ferro (non di acciaio). Mettile in due differenti vasetti di vetro e coprili con l’acqua.

2. In un solo vasetto, versa sopra l’acqua un centimetro di olio di semi o di oliva. 3. Dopo alcuni giorni osserva che cosa è accaduto. Il chiodo posto nel bicchiere con sola acqua si è arrugginito, l’altro si è arrugginito molto meno.

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Come uno scienziato La scienza dice che… Il chiodo si è arrugginito perché il ferro reagisce con l’ossigeno contenuto nell’acqua, formando la ruggine. L’ossigeno entra nell’acqua attraverso l’aria. L’olio impedisce all’ossigeno di entrare nell’acqua, perciò uno dei due chiodi si è arrugginito molto meno.

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Perché a volte si ungono le parti metalliche della bicicletta o della moto? In questo caso l’olio ha una funzione positiva o negativa? Se in mare o in un lago vengono scaricate delle sostanze che contengono olio, che effetti procurano sui pesci? In questo caso l’olio ha una funzione positiva o negativa?

Educazione ambientale In molte città ci sono luoghi in cui è possibile portare l’olio utilizzato in cucina per essere smaltito senza inquinare le falde acquifere.

Scienza o magia? Alcune trasformazioni sembrano delle vere magie! Ma la magia (se è vera!) non si può spiegare. La scienza sì!

Gonfiare un palloncino senza usare l’aria Le fasi di lavoro

1. Prendi una bottiglietta da 0,5 litri e versaci mezzo bicchiere di aceto. Presta molta attenzione affinché l’aceto non schizzi. Possibilmente proteggiti con degli occhiali. 2. In un palloncino, aiutandoti con un imbuto e un cucchiaino, versa 2 o 3 cucchiaini di bicarbonato di sodio (si compera al supermercato).

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

3. Facendo in modo che il bicarbonato non cada nella bottiglia, metti il palloncino sul collo della bottiglia. 4. Solleva la punta del palloncino per far cadere il bicarbonato nella bottiglia. Magia! L’aceto comincia a “bollire” e il palloncino si gonfia.

La scienza dice che… Il bicarbonato di sodio e l’aceto, entrando in contatto, producono anidride carbonica. È questo gas che ha formato le bolle e ha gonfiato il palloncino. Se assaggi l’aceto rimasto nella bottiglia (solo una piccola goccia, mi raccomando, per evitare che ti venga mal di pancia), ti accorgerai che è un po’ più salato di prima. Anche l’aceto si è modificato.

L’inchiostro simpatico Ecco un trucchetto da vera spia! Anche le spie devono conoscere la chimica! Estrai il succo di un limone. Con un pennello scrivi un messaggio utilizzando il succo di limone. Quando il foglio è asciutto, mostralo ai tuoi amici: il foglio sembra bianco. Ma se lo avvicini a una fonte di calore (una candela, un termosifone caldo…), il messaggio comparirà! Fai attenzione a non bruciare il foglio!

La scienza dice che… Il succo di limone contiene carbonio che, a contatto con il calore, diventa scuro.

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Gli oggetti e i materiali

Compito di realtà

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Dopo aver studiato le caratteristiche dei materiali, osserva ora nella realtà che ti circonda come esse siano importanti per la costruzione di oggetti di uso comune.

Valutare la sicurezza dei giocattoli più comuni CODING 1 Ciascuno di voi porterà in classe un giocattolo. Potete scegliere anche giochi che usavate quando eravate più piccoli. 2 Scegliete insieme 5 o 6 giocattoli di tipo diverso. 3 Suddividetevi in gruppi da tre o quattro: ogni gruppo analizzerà uno dei giocattoli scelti.

• Osservate la forma e la funzione del giocattolo. • Rilevate i materiali che lo compongono. • Discutete insieme per evidenziare le caratteristiche dei materiali. • Controllate se il giocattolo è accompagnato da etichette. • Valutate se le etichette danno informazioni utili e chiare. • Cercate di capire se il giocattolo è sicuro o se può essere pericoloso: se vi sembra pericoloso, elencate i motivi e le modifiche che andrebbero apportate. • Decidete qual è, secondo voi, la fascia di età dei bambini che possono utilizzarlo. • Stendete infine una relazione comune a tutti i gruppi, elencando quali materiali, secondo voi, debbano essere utilizzati per costruire giocattoli sicuri, in base all’età dei bambini che li utilizzeranno. • Scrivete anche quali materiali andrebbero evitati e per quali motivi. • Al termine del lavoro ciascun gruppo relazionerà le sue osservazioni al resto della classe.

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Conoscendo meglio le caratteristiche degli oggetti che utilizziamo si possono evitare pericoli!

} } Sintesi

Materia, materiali, trasformazioni La materia • Tutto ciò che esiste è fatto di materia. • La materia è: • organica se deriva da esseri viventi o se forma esseri viventi; • inorganica se deriva da non viventi. • La materia si presenta sotto tre stati: solido, liquido, gassoso. • Solidi, liquidi e gas hanno caratteristiche particolari. • Lo stato della materia è determinato dai legami tra le molecole che lo compongono. • Lo stesso materiale può passare da uno stato all’altro (ad esempio, da solido a liquido), per mezzo del calore. • La materia è composta da molecole che, a loro volta, sono composte da atomi.

I materiali • Ogni differente tipo di materia (materiale) ha caratteristiche differenti: resistenza, elasticità, morbidezza... • Gli oggetti sono costruiti con i materiali che presentano le caratteristiche più utili allo scopo cui è destinato l’oggetto stesso.

Le trasformazioni • La materia può trasformarsi. • Nelle trasformazioni fisiche il materiale cambia la sua forma, ma non la sua composizione (ad esempio, un mattone sbriciolato). • Nelle trasformazioni chimiche i materiali si trasformano completamente (ad esempio, il vino che diventa aceto).

Flip Poster, p. 15

Quaderno operativo, pp. 66-67

301

TECNOLOGIA

to Unità di Apprendimen

Metacognizione

Rifletti su ciò che già sai La tecnologia permette di costruire oggetti anche molto complessi che rendono più comoda la vita dell’uomo. Classe capovolta

Apprendo da solo/a Osserva queste immagini e leggi le didascalie. L’homo habilis usava le mani per afferrare bastoni, sassi, frutti. Aveva imparato a scheggiare le pietre per renderle più taglienti e le utilizzava per spolpare la carne e tagliare la pelle degli animali. I computer sono utilizzati oggi per mettere in collegamento le persone, per fornire ed elaborare informazioni, per controllare la produzione e il funzionamento di altre macchine.

Gli scimpanzé utilizzano dei bastoncini come strumenti per catturare formiche e termiti.

Che cosa hai imparato da solo/a Che cosa hanno in comune un homo habilis che scheggia una pietra e un moderno programmatore di computer? Che uso fanno della loro intelligenza? Per mezzo di che cosa riescono a modificare la loro vita e quella degli altri? Confrontati con i compagni e le compagne.

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Che cos’è la tecnologia

T ecnologia

PARLIAMO di ... La tecnologia non è un insieme di oggetti o di strumenti, ma una scienza che studia gli oggetti e i particolari materiali che li compongono. La storia umana Attraverso la tecnologia, non solo costruiamo oggetti, ma soprattutto conosciamo il loro funè la storia della zionamento e comprendiamo come l’uomo ha utilizzato i materiali che aveva a disposizione tecnologia per risolvere i problemi di tutti i giorni. I primi passi della storia dell’umanità portano il nome della tecnologia che li contraddistingueva: l’età della Pietra, l’età della Pietra lavorata, l’età del Ferro, l’età del Bronzo… Una scienza Per sua natura la tecnologia non è una scienza che può “funzionare” da sola. Essa utilizza in relazione e mette in relazione differenti discipline: da quelle che ci sembrano molto complesse come con le altre la matematica, l’astronomia, la fisica, l’ingegneria, a quelle con cui conviviamo quotidianamente come la cucina, lo sport, le comunicazioni… Tecnologia Ma allora che cosa “fa” la tecnologia? e ricerca La tecnologia studia e progetta macchine, basandosi sulle scoperte scientifiche e lo studio scientifica dei materiali. Ad esempio, la realizzazione di razzi interstellari è stata possibile grazie agli studi sulla forza di gravità; la televisione, il telefono, il computer non potrebbero esistere senza gli studi sull’elettromagnetismo. Campi I campi di applicazione della tecnologia sono molto vasti e differenti: la medicina, l’informadi applicazione tica, la geografia, la storia, la matematica, le scienze… Nelle prossime pagine scoprirai, infatti, proprio come la tecnologia ha influenzato i viventi, animali e piante in particolare, e come ha modificato la materia dando vita a nuovi materiali. Troverai cioè la tecnologia applicata a ciò che hai studiato quest’anno, in particolare in scienze.

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T ecnologia

La tecnologia e le piante PARLIAMO di ... Le piante ci forniscono da sempre il cibo. Ma i modi e gli strumenti che sono utilizzati per coltivare le piante e produrre alimenti è molto cambiato nel corso della storia.

In alcuni Paesi del mondo si usano ancora i vecchi aratri.

I primi passi della L’alimentazione dell’uomo primitivo era essenzialmente formata da bacche, radici, frutti tecnologia in selvatici e dalla carne che poteva procurarsi con la caccia e la pesca. campo Non era certo una vita facile! Già dagli albori della storia dell’umanità la tecnologia fu di alimentare aiuto. I sassi scheggiati erano ottimi strumenti tecnologici adatti per cacciare, tagliare, raschiare… Attrezzi raffinati Quando poi l’uomo diventò sedentario cominciò a seminare piante e ad allevare gli animali e metalli per avere a disposizione una quantità di cibo maggiore. L’agricoltura e l’allevamento non erano certo poco faticosi, ma di sicuro presentavano meno rischi della caccia. Aratro Forse il più importante attrezzo “tecnologico” utilizzato in agricoltura fu l’aratro. Per migliaia di anni l’aratro fu realizzato in legno, ma fu migliorato in seguito ad altri progressi della tecnologia. L'utilizzo del ferro e poi anche dell’acciaio, lo resero sempre più resistente, come oggi. E poi? Il miglioramento delle tecniche di agricoltura portò a un aumento della produzione e, di conseguenza a un miglioramento generale delle condizioni di vita. Occorreva meno tempo e fatica per procurarsi il cibo e questo permise agli uomini di dedicarsi ad altre attività. I cambiamenti tecnologici nell’agricoltura cambiarono il destino dell’umanità.

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Per costruire competenze

In che periodo storico fu inventato l’aratro? Come erano i primi aratri?

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T ecnologia

E oggi?

Mietitrebbiatrice.

Negli ultimi decenni l’agricoltura ha visto cambiamenti enormi, sia nelle macchine in uso sia nei prodotti e nei sistemi di coltivazione. Osservane alcuni. Mietitrebbiatrice Le piante di cereali quando sono giunte a maturazione devono essere mietute, cioè tagliate. I chicchi vanno poi trebbiati, cioè separati dallo stelo e dalle altre parti delle piante che non possono essere usate come cibo. Oggi sono in fase di sperimentazione anche mietitrebbiatrici (cioè macchine in grado di mietere e immediatamente anche trebbiare vari tipi di coltivazione) che non avranno bisogno del guidatore, ma saranno comandate a distanza tramite un computer. Droni In agricoltura sono utilizzati anche gli aeromobili a pilotaggio remoto (APR), più conosciuti con il nome droni: piccoli congegni volanti che non hanno un pilota a bordo, ma sono pilotati da terra mediante un computer. Sorvolando a bassa quota i campi, sono in grado di raccogliere dati sulle aree coltivate, sulle malattie delle piante, sullo sviluppo delle coltivazioni, calcolando la quantità di acqua, concimi o eventuali antiparassitari necessari. Verdura Anche gli astronauti potranno mangiare la verdura nello spazio. nello spazio Sulla Stazione Spaziale Internazionale, infatti, si sperimenta la crescita di vegetali in particolari serre, dotate di pareti pieghevoli. La base è poco più grande di un quadernone, ma la parete laterale viene alzata man mano che le piantine diventano più alte. Le piantine crescono su uno strato di argilla e vengono illuminate con speciali luci led.

Un drone telecomandato viene usato per fertilizzare delle risaie.

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T ecnologia

La tecnologia e gli animali PARLIAMO di ... Come la scoperta dell’agricoltura, anche la domesticazione degli animali ha costituito un cambiamento enorme per la storia dell’uomo. La tecnologia ha portato enormi innovazioni anche nei sistemi di allevamento. Dalla forza Gli animali per millenni sono stati di grande aiuto nel lavoro: la loro forza veniva utilizzata animale a quella non solo per lavorare i campi, ma anche per spostarsi, per mettere in azione le macchine, delle macchine per trasportare carichi… Ora, però, la forza degli animali è stata sostituita quasi interamente dalle macchine a motore. Gli animali oggi sono allevati soprattutto per i prodotti che possono fornirci: dal latte alla carne, dal miele alle uova… Macchine per Nei pollai moderni il cibo viene distribuito in modo automatico, ma è negli allevamenti di sostituire il bovini dove si ha un maggior utilizzo di macchine dalla tecnologia molto avanzata. I robot lavoro dell’uomo di mungitura hanno sostituito le mani del contadino. In questo modo non solo ci si libera di lavori faticosi, ma si tiene sotto controllo anche la produzione. Il robot da mungitura, infatti, controlla anche la quantità e la qualità del latte. Macchine per Le mucche sono spesso dotate di sensori che registrano la quantità di cibo consumato, la controllare gli posizione dell’animale, se è sdraiato o se cammina quando è all’aperto, e forniscono alcuanimali ne informazioni sullo stato di salute dell’animale. Naturalmente queste tecnologie hanno migliorato la qualità dell’allevamento intensivo. È necessario però ricordare che, se l’uomo trae vantaggio dagli animali, deve anche tenere sempre presente le loro esigenze, cercando di migliorarne il benessere e la salute.

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Tecnologia per “4 zampe”

T ecnologia

La tecnologia ha permesso all’uomo di migliorare il suo rapporto con gli animali, ricavandone benefici che lo aiutano a vivere meglio. La tecnologia, però, può anche essere al servizio degli animali stessi e non solo degli uomini. Ormai esistono applicazioni per computer, smartphone, tablet che migliorano le condizioni di vita degli animali. Salvare I microchip servono per identificare gli animali domestici e non solo. In Kenya aiutano i rigli animali noceronti a salvarsi! I rinoceronti sono in pericolo di estinzione. Anche se la caccia è vietata, a rischio i bracconieri ne fanno ugualmente strage per recuperare il loro prezioso corno. Per questo in molti rinoceronti è stato inserito un microchip che permette di controllarne gli spostamenti.

Scansione del microchip.

Ci sono collari “intelligenti” che misurano tutto ciò che il Collari cane fa: la quantità di cibo mangiata e le calorie consuma- intelligenti te, quanto dorme, il peso, il battito cardiaco, la frequenza dei respiri, i chilometri percorsi... Chissà se questo collare servirà di più al cane per stare bene o al padrone per sentirsi rassicurato? I gatti hanno bisogno di una lettiera sempre pulita. Così, Lettiera per facilitare la vita di chi ha un gatto, in America è stata ipertecnologica progettata una speciale lettiera che, quando è sporca, si mette in moto: rotea, e getta fuori in un cassetto separato tutto ciò che è sporco!

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Per costruire competenze

Inserire sotto la pelle dei nostri amici a 4 zampe un microchip è obbligatorio per i cani e consigliato per i gatti. In base alle tue conoscenze, spiega a che cosa servono.

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T ecnologia

La tecnologia e i materiali PARLIAMO di ... L’uomo, nella produzione di oggetti, non solo utilizza i materiali che trova in natura, ma ne realizza di nuovi per far fronte a molteplici necessità.

La folta pelliccia “intrappola” l’aria ed evita che il calore corporeo venga disperso. Alcuni capi di abbigliamento si basano proprio su questo principio.

I nuovi Gli studi per la produzione di nuovi materiali entrano nella struttura più profonda della materia materiali per conoscerla e modificarla. Ci si potrebbe chiedere se questo è proprio necessario. Sicuramente i nuovi materiali aiutano l’uomo a rendere più facile e comoda la propria vita. Ad esempio sono stati realizzati tessuti particolari capaci di difendere le persone dalle temperature estreme: altissime o bassissime. In questo modo è possibile rimanere a lungo anche in posti freddissimi (come nelle basi scientifiche in Antartide) o in posti caldissimi (nelle miniere di una particolare roccia, lo scisto, ad esempio, la temperatura raggiunge i 100° C). I nuovi materiali non si trovano in natura, ma Non naturali, molto spesso sono stati proprio ispirati dall’os- ma ispirati alla natura servazione della natura. Se osservi una verza, un ortaggio molto comune in inverno, ti accorgerai che le gocce di pioggia o di rugiada non la bagnano, ma scivolano su di essa. Ciò accade perché le foglie sono munite di piccolissime punte visibili solo al microscopio. È proprio alla verza che gli scienziati e le scienziate si sono ispirati per costituire nuovi materiali idrorepellenti.

Alti costi e tempi lunghi

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Realizzare e produrre nuovi materiali tecnologicamente avanzati è, però, molto costoso e richiede tanto tempo. Perciò essi vengono impiegati soprattutto in settori particolari come l’astronautica, la robotica, l’industria automobilistica.

I vestiti “intelligenti”

T ecnologia

Come Un’università della California ha realizzato una speciale maglietta su cui Superman i proiettili rimbalzano. Il tessuto è stato ottenuto mescolando al cotone una sostanza dura quasi come il diamante. Chissà se su questa maglietta hanno disegnato la S di Superman? T-shirt che fanno Negli Stati Uniti sono in vendita magliette l'elettrocardio- con sensori incorporati che misurano il gramma battito cardiaco, la respirazione, il lavoro dei muscoli e possono anche inviare immediatamente i dati a qualsiasi computer con cui vengano collegati. Vestiti Un’azienda italiana sta lavorando su antizanzare una linea di abiti “ripieni”. Nel tessuto vengono messe alcune piccolissime capsule che, quando il vestito viene indossato, si rompono e rilasciano la sostanza che contengono. Gli abiti potranno così rilasciare sul corpo profumi, deodoranti o sostanze che tengono lontani gli insetti! Il mantello In futuro chiunque potrà rendersi invisidell’invisibilità bile come Harry Potter quando indossa il suo mantello. Un’azienda canadese sta lavorando alla realizzazione di un impermeabile speciale che, una volta indossato, grazie a speciali luci che emana, dovrebbe riuscire a ingannare chi guarda. Alcuni uccelli, come lʼanatra mandarina, impermeabilizzano le piume con una sostanza oleosa che producono.

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Per costruire competenze

I materiali impermeabili sono materiali compatti che non presentano ”buchi”. Perciò l’acqua non si ferma su di essi. I materiali idrorepellenti, invece, pur facendo scivolare su di essi l’acqua, non sono compatti, ma hanno dei piccoli buchi. Prova a spiegare perché un materiale idrorepellente è migliore di uno impermeabile per realizzare una giacca.

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T ecnologia

La tecnologia e gli oggetti PARLIAMO di ... Nelle nostre case la tecnologia convive con noi in ogni momento della giornata. Essa a volte condiziona la nostra vita, ma sicuramente l’ha modificata rendendola più comoda. Per questo, se confrontiamo una delle nostre case con quelle dei nostri bisnonni, ci sembrano ambienti lontani tra loro mille anni. La vita Pensa alla tua giornata. Assomiglia a questa? La mattina ti alzi. Probabilmente il televisore quotidiana dei o la radio sono accesi. Per preparare la colazione apri il frigorifero e per scaldare il latte o il bambini e delle bambine… tè utilizzi il forno a microonde o il fornello a induzione: ma anche il “vecchio” fornello a gas è una meraviglia tecnologica paragonata alla cucina a legna della bisnonna! Ti lavi: l’acqua è riscaldata da un impianto di riscaldamento centralizzato o da uno scaldabagno; ti asciughi i capelli con il phon. Poi esci di casa: prendi l’ascensore e contemporaneamente mandi, se gli adulti te lo permettono, un messaggio con lo smarthphone ai tuoi amici o alle tue amiche. … e degli adulti Intanto in casa qualche persona adulta forse legge le ultime notizie sul tablet, programma la lavatrice e la lavastoviglie per metterle in funzione più tardi, regola il riscaldamento decidendo quando farlo funzionare, quale temperatura dovrà esserci nella stanza, in quali momenti e… chissà, magari anche il grado di umidità! Se una persona vissuta cento anni fa entrasse nelle nostre case oggi, resterebbe sbalordita. Chissà che cosa accadrebbe a noi se fossimo sbalzati con una macchina del futuro nel 2 100? Nelle case del futuro tutto o quasi sarà controllato da computer. Già ora, per alcuni elettrodomestici, questo è una realtà.

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} } Compito di realtà

Bambini e bambine connessi • Leggi queste domande comparse sull’inserto settimanale di un noto quotidiano.

A che età mettere in mano ai bimbi il primo smartphone, quanto tempo lasciarli davanti a uno schermo, spiarli sul web sì o no? (da La Repubblica n. 1094) • Tu che cosa ne pensi? Rispondi alle tre domande. ....................................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................

CODING 1 Leggi con i compagni e le compagne l’articolo dell’inserto.

Quando permettere al pargolo il primo contatto con la tecnologia? Le opinioni sono diverse. La più autorevole è quella dei pediatri, che indicano i due anni come uno spartiacque. “Prima di quest’età è meglio non farlo. E fino ai 3 è bene non lasciarli da soli davanti a uno schermo (TV compresa). In particolare i programmi per adulti possono rallentare lo sviluppo del linguaggio. Altro dilemma è quando dare ai bambini il primo smartphone o tablet tutto loro: quando hanno competenze sufficienti. E io lo sconsiglio prima della scuola secondaria”. 2 Discutete a gruppi le affermazioni riportate confrontando anche le risposte individuali che avete scritto in precedenza. 3 Realizzate un questionario da sottoporre alle classi quarte della vostra scuola. Decidete che cosa vi interessa sapere. Vi suggeriamo alcune domande, ma voi potete modificarle, toglierne alcune o aggiungerne altre…

Quando hai usato per la prima volta uno strumento tecnologico (computer, tablet, smartphone, videogioco…)? • Quanto tempo passi davanti a uno schermo, in media, al giorno? • Chi decide quanto tempo puoi trascorrere davanti a uno schermo? • Possiedi già uno smartphone? Se sì, da quando? Se non lo hai, desidereresti averlo? • Come lo usi (o lo useresti)? • Utilizzi un computer? Se sì, per quali scopi? •

Raccogliete le risposte ed evidenziate la situazione in un grafico. Poi illustrate all’insegnante i risultati della vostra inchiesta.

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Sintesi

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La tecnologia La tecnologia La tecnologia: • studia come realizzare gli oggetti e le caratteristiche dei materiali che li compongono; • studia e progetta macchine, permette di costruire oggetti anche molto complessi: perciò ha migliorato la vita dell’uomo; • si basa sulle scoperte compiute in altri rami della scienza; • è connessa con altre discipline. Le applicazioni della tecnologia Le scoperte tecnologiche vengono utilizzate in innumerevoli campi: medicina, informatica, geografia, storia, matematica, scienze… Agricoltura Le innovazioni tecnologiche in agricoltura hanno determinato l’aumento della produzione di beni alimentari e di conseguenza il miglioramento delle condizioni di vita e l’aumento della popolazione mondiale. Allevamento La tecnologia ha migliorato le tecniche di allevamento, ha sostituito con macchine la maggior parte del lavoro svolto dagli animali, ha migliorato la vita degli animali domestici. Produzione di nuovi materiali Grazie alla tecnologia sono stati inventati materiali con caratteristiche particolari, non possedute dai materiali presenti in natura. La vita quotidiana Gli oggetti che vengono utilizzati quotidianamente sono tutti prodotti della tecnologia.

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Per consolidare le conoscenze

QUADERNO OPERATIVO

Per valutare le competenze

LA VITA SULLA TERRA

Le catene alimentari

LA PAROLA A UNO SCRITTORE 2

Le reti alimentari

Piacere, sono una cellula!

I biomi

Le caratteristiche dei viventi

I cambiamenti nella biosfera

La cellula

MAPPE ATTIVE

Monere, protisti, funghi

VERIFICARE LE COMPETENZE

MAPPE ATTIVE

I cinque regni dei viventi

La struttura delle piante

La classificazione dei vegetali

La riproduzione

La fotosintesi clorofilliana

MAPPE ATTIVE

VERIFICARE LE COMPETENZE

Le piante

LA VITA SULLA TERRA: GLI ANIMALI LA PAROLA A UNO SCRITTORE 16

Che cosa ha scoperto Darwin 17

La respirazione

La riproduzione

L’evoluzione e l’adattamento

MAPPE ATTIVE

Gli invertebrati

MAPPE ATTIVE

Gli animali Gli invertebrati

I pesci

Gli anfibi

I rettili

Gli uccelli

I mammiferi

I vertebrati

Le modificazioni dello scheletro

MAPPE ATTIVE

VERIFICARE LE COMPETENZE

I vertebrati

GLI ECOSISTEMI 34

LA PAROLA A UNO SCRITTORE

Le relazioni tra i viventi 35

Gli ecosistemi

Biosfera ed ecosistemi

GLI ELEMENTI NON VIVENTI LA PAROLA A UNO SCRITTORE 44

Il signor Acqua 45

Il suolo

SPERIMENTARE per capire Tipi di terreno

MAPPE ATTIVE

L’aria

L’atmosfera

MAPPE ATTIVE

Il suolo

L’aria

L’acqua

L’acqua nelle case

MAPPE ATTIVE

VERIFICARE LE COMPETENZE

L’acqua

MATERIA, MATERIALI, TRASFORMAZIONI LA PAROLA A UNO SCRITTORE 58

Che cos’è un atomo 59

La materia organica e inorganica

Solidi, liquidi, gas

Gli atomi e le molecole

Le trasformazioni

MAPPE ATTIVE

VERIFICARE LE COMPETENZE

La materia e gli stati della materia

Tecnologia 68

La tecnologia della penna biro

La tecnologia dell’astuccio

Dentro la matita

Con le mani costruisco… un giocattolo

Con le mani costruisco… un bosco verticale

La parola a uno scritto re

Che cosa ci fa un racconto in un libro di scienze? Gli argomenti delle diverse discipline possono diventare narrazioni: un atomo, un celenterato, un globulo rosso del sangue possono raccontarci avventure e farci scoprire mondi reali che sono dentro e fuori di noi. Per mezzo della narrazione scopriamo così che si può apprendere in tanti modi.

LA VITA SULLA TERRA Piacere, sono una cellula! Forse non mi conoscerete perché sono piccola piccola. Sono mille volte più piccola di un millimetro, ma io... mi sento importante perché tutti gli esseri viventi sono fatti di cellule. Ah, scusate, sono la solita sbadata! Ho dimenticato di dirvi che sono una cellula. Ma lo sapete che gli uomini, pur essendo anche loro fatti di cellule, hanno scoperto la nostra esistenza soltanto nel 1 838? A scanso di equivoci, premetto che come voi posso muovermi, respirare, nutrirmi... Sì, certamente, anch’io devo mangiare! Naturalmente, faccio tutto in maniera differente, non ho una bocca e un naso come i vostri. Sono essenzialmente una piccolissima pallina piena di tante sostanze che mi servono per vivere. E al centro di questa pallina c’è un’altra pallina più piccola che si chiama nucleo, che decide e controlla tutto quello che faccio. Vi parlerò ora di ciò che sta fuori dal nucleo, cioè del citoplasma. Già, non ve l’ho detto, gli scienziati, che ci guardano seri con i loro microscopi, danno questo nome a tutto l’insieme delle sostanze che stanno fuori dal nucleo. Citoplasma, che nome! Comunque, noi cellule non ce la prendiamo per questi nomi complicati. Sapete come chiamano la nostra pelle, sì, insomma, la parte più esterna che tiene insieme il citoplasma? Membrana plasmatica. Ma in fondo hanno un po’ ragione, perché la mia pelle non è proprio come la vostra, non è una barriera. A volte faccio entrare nel citoplasma alcune sostanze che sono all’esterno e me ne servo per le mie necessità. Hanno dovuto inventare il microscopio elettronico per capire la struttura della membrana plasmatica. Seri seri, lì a guardare per tanto tempo! Quando osservano me, mi viene voglia di fare BUM! per spaventarli. Non voglio vantarmi, ma di sostanze ne contengo parecchie. Come voi avete il cuore, il fegato, lo stomaco, anch’io ho i miei organi. Ma io sono piccola piccola… perciò gli scienziati li chiamano organelli. Ce ne sono di tantissimi tipi! Luca Sciortino, Bianca Senzamacchia, Editoriale Scienza

Vita sulla Terra

Le caratteristiche dei viventi 1

Osserva e confronta le funzioni vitali degli animali e dei vegetali. Scrivi o completa.

vegetali animali

Nascono.

......................................

Sono formati da ....................

......................................

vegetali animali

I cicli vitali dei viventi hanno durate molto differenti. Collega ciascun animale alla durata della sua vita. Se hai bisogno di aiuto, fai una piccola ricerca.

vespa

100 anni 3

tartaruga

70 anni

effimera

13 -15 anni

cane

meno di un giorno

elefante

1-2 mesi

uali tra le seguenti frasi si possono riferire solo a esseri viventi? Colora in verde il riquadro. Q Quali si possono riferire anche a non viventi? Colora in arancione il riquadro.

Si riproducono.

Si adattano allâ&#x20AC;&#x2122;ambiente.

Si riscaldano se esposti al Sole.

Cambiano la loro forma.

Vita sulla Terra

La cellula

Leggi e sottolinea le informazioni principali.

Gli esseri viventi sono formati da cellule. Ci sono organismi formati da una sola cellula e altri formati da miliardi di cellule. Negli organismi unicellulari la cellula svolge tutte le funzioni vitali. In quelli più complessi le cellule si specializzano e svolgono differenti funzioni; perciò si organizzano in tessuti che a loro volta formano gli organi. Nell’uomo, per esempio, le cellule che formano la pelle sono differenti da quelle che formano i nervi o le ossa. Le cellule vegetali sono un po’ diverse dalle cellule animali, ma tutte hanno la stessa struttura fondamentale. 2

Osserva la struttura della cellula e leggi.

Nucleo: il “cervello” della cellula. Contiene il DNA, una sostanza che ha al suo interno tutte le informazioni su come è fatto l’organismo.

Organelli (organuli): sono immersi nel citoplasma; hanno il compito di svolgere tutte le funzioni vitali: respirare, nutrirsi, riprodursi… 3

Citoplasma: la sostanza in cui si svolgono tutte le funzioni vitali della cellula.

Membrana: la sottile “pellicina” che rinchiude ogni cellula. Attraverso la membrana passano le sostanze che servono alla cellula.

Ora scrivi la funzione: • della membrana: ........................................................................................................................................................................... • del citoplasma: ............................................................................................................................................................................... • degli organelli: ............................................................................................................................................................................... • del nucleo: ........................................................................................................................................................................................

Vita sulla Terra

Monere, protisti, funghi 1

Cancella l’alternativa sbagliata. Le monere sono organismi unicellulari / pluricellulari e autotrofi / eterotrofi. Sono di dimensioni molto diverse / molto piccole. Appartengono a questo regno le muffe / i batteri. I protisti sono tutti / per la maggior parte organismi unicellulari / pluricellulari. Appartengono a questo regno alghe unicellulari / batteri che formano il fitoplancton / l’ecosistema.

Completa indicando con una x. • I funghi non possono essere considerati vegetali perché: non hanno radici. non producono il proprio nutrimento. non hanno fiori.

• Ai funghi appartengono:

s olo i funghi che si trovano nei boschi. funghi, muffe, lieviti. funghi, batteri e protozoi.

Osserva le parti del fungo. Poi completa le definizioni che spiegano la loro funzione, scrivendo al posto giusto: cappello • lamelle • gambo • spore

Sotto il cappello di alcuni funghi si trovano le ............................................

Il ............................... è la parte più visibile del fungo.

Le ............................... servono per la riproduzione.

Il ................................. è il sostegno del fungo.

Micelio: il fungo vero e proprio, formato dall’insieme delle ife.

Ifa, filamento sottile che si sviluppa sotto il terreno.

ra queste caratteristiche dei funghi, colora in blu quelle che appartengono anche agli animali, T in verde quelle che i funghi hanno in comune con le piante.

Si riproducono attraverso le spore, delle specie di piccoli semi.

Non hanno bisogno della luce per sopravvivere.

Non producono autonomamente il proprio cibo.

Non possono muoversi e camminare.

M appe Attive I cinque regni dei viventi Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

I VIVENTI un ciclo vitale (nascono, crescono…)

hanno

funzioni vitali (respirano,

*1 .................................................................

......................................................................................................................................)

si adattano all’ambiente sono composti da

*2 .............................................................

vengono classificati in base a caratteristiche comuni unicellulari o

formano

*3 .....................................................

complessità dell’organismo modo in cui si

suddivisi in sottogruppi

*4 ......................................................

*1 Scrivi il nome di alcune funzioni vitali. *2 Come si chiama la piccola unità, visibile al microscopio, che *3 Il contrario di unicellulare è… *4 Ricorda che gli organismi viventi possono essere autotrofi o

diverso il modo in cui si…

i 5 regni della natura

forma tutti i viventi? eterotrofi perché è

M appe Attive I CINQUE REGNI monere

protisti

funghi

unicellulari e molto semplici

batteri e cianobatteri

unicellulari un po’ più complessi delle monere

amebe, alghe

unicellulari o .................................................

lieviti,

*5 ................................................

*6 .............................,

......................................................

decompongono e trasformano la materia organica piante

*7 ................................................

alberi, arbusti, erbe producono da sé il nutrimento di cui hanno bisogno

animali

*8 ................................................

tante varietà si nutrono di altri organismi

* 5 Solo particolari alghe che appartengono ai protisti. *6 Quali altri organismi, oltre i lieviti, appartengono ai funghi e sono *7 Le piante sono composte da una sola cellula o da più cellule? *8 Gli animali sono composti da una sola cellula o da più cellule?

dei decompositori?

Vita sulla Terra

La struttura delle piante

In ciascun vegetale si possono distinguere varie parti: radici, fusto, foglie, fiori, semi, frutti; ciascuna di esse ha una sua funzione specifica. Molte parti delle piante diventano cibo per animali e uomini. 1

Per ciascun gruppo di immagini, scrivi di quale parte della pianta si tratta. Segui l’esempio.

fagioli rapanello broccolo

carota

zucca

fiori

..................................................................

pistacchi

mandorle rapa

..................................................................

fave ..................................................................

melanzana radicchio

coste

pera

asparagi sedano

menta ..................................................................

..................................................................

La patata e il topinambur sono tuberi, parti di fusto che crescono sottoterra e in cui si accumulano sostanze nutritive di riserva.

pesca ..................................................................

L’aglio e la cipolla sono bulbi, germogli sotterranei da cui possono nascere nuove piante.

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. Qual è la funzione: • della radice? .................................................................................................................................................................................. • del fusto? .......................................................................................................................................................................................... • della foglia? ..................................................................................................................................................................................... • del fiore? ........................................................................................................................................................................................... • del seme? .........................................................................................................................................................................................

Vita sulla Terra

La classificazione dei vegetali 1

Completa gli schemi.

Vegetali

...............................

erbe

I rami partono dal ............................

...............................

alberi ............................

duro e legnoso.

Vegetali

piante semplici

............................

muschi

............................

piante ..............................

............................

angiosperme

I semi non sono protetti da un frutto.

............................ ............................

Per ciascuna pianta, scrivi se è un albero, un arbusto, un’erba.

limone

ortica

bosso

pero

....................................

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Quale parte della pianta è molto diversa negli alberi, negli arbusti e nelle erbe? ................................. • Come si riproducono le piante semplici? ...................................................................................................................... • Come si riproducono le piante complesse? ................................................................................................................. • Quali piante semplici non hanno radici? ........................................................................................................................ • Le piante semplici vivono in luoghi umidi o aridi? Perché? ..................................................................................

Vita sulla Terra

La riproduzione

Completa con il nome e la funzione di ciascuna parte del fiore

Sugli ....................................................... ci sono le ........................................... che contengono il .................................. necessario per ........................................................

La ............................. Ă¨ formata da ................................. che rendono il fiore appariscente e attirano ...........................................................

Lâ&#x20AC;&#x2122; ................................. contiene gli ................................. che, dopo la fecondazione, si trasformeranno in ................................., necessari per dare vita a .......................................

Per ciascun gruppo di fiori, completa indicando se lâ&#x20AC;&#x2122;impollinazione avviene attraverso il vento o gli animali e se si tratta di angiosperme o gimnosperme.

melo

ciclamino

tulipano

Il polline viene trasportato ........................................ Sono piante ....................................................................... 3

tasso

ginkgo

Il polline viene trasportato ........................................ Sono piante .......................................................................

Metti in ordine le fasi necessarie per la riproduzione delle piante complesse. Usa i numeri.

Il fiore si trasforma in frutto; gli ovuli si trasformano in semi. La pianta produce i fiori. I semi, se trovano condizioni favorevoli, danno vita a nuove piante. Il polline raggiunge gli ovuli. I semi vengono trasportati lontano dalla pianta madre. Animali o vento trasportano il polline.

pino

Vita sulla Terra

La fotosintesi clorofilliana 1

Completa indicando con una X. • La parola “fotosintesi” significa:

raccolta della luce. combinazione effettuata per mezzo della luce. trasformazione della luce. piccola fotografia.

• La fotosintesi clorofilliana è il processo

attraverso cui la pianta:

respira. produce il suo nutrimento. traspira. assorbe l’acqua dal terreno.

Metti in ordine le fasi necessarie al nutrimento della pianta. Usa i numeri.

La linfa grezza si trasforma in linfa elaborata. Le radici assorbono la linfa grezza. La linfa elaborata raggiunge tutte le parti della pianta. La linfa grezza arriva nelle foglie. 3

Completa scrivendo gli elementi che intervengono nella fotosintesi clorofilliana.

Con la fotosintesi si producono ....................................... che saranno trasportate in ogni parte della pianta.

Attraverso gli stomi nella foglia entra ...............................................

Attraverso le nervature scorre ....................................... .....................................................

Dagli stomi esce ...............................................

La clorofilla cattura la ..............................................

M appe Attive Le piante Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

LE PIANTE LE CARATTERISTICHE parti delle piante organismi autotrofi e pluricellulari

radice

serve per

*3 .........................

........................................................

indispensabili per l’uomo e tutti i viventi

fusto

sorregge la pianta

foglie

producono nutrimento (fotosintesi clorofilliana), permettono la respirazione e la traspirazione

fiori, frutti, semi

permettono la

forniscono cibo producono l’*1 ............................................ e riducono l’*2 ............... .....................................................

sono utilizzate per costruire, riscaldare, curare.

*1 Quale gas fondamentale per la vita producono le *2 Quale gas nocivo viene utilizzato dalle piante? *3 Le principali funzioni della radice sono due: una

*4 ..................................................

piante? aiuta la pianta a nutrirsi, l’altra

a non cadere. fiori si trasformano in frutti che contengono i semi. A che cosa servono i semi?

*4 I

M appe Attive

piante semplici

LA CLASSIFICAZIONE

non hanno fiori, frutti, semi

piante

*6 ..........................................

si riproducono attraverso *7 ........................................

si riproducono attraverso *5 ..................................

muschi

gimnosperme

alghe

i semi sono contenuti in una pigna

felci

abeti, pini, .................................

*8 ........................................

hanno fiori e frutti che contengono i semi meli, ciliegi, ......................................

*5 Come si chiamano le piccole *6 Dopo le piante semplici, con

cellule riproduttive delle piante semplici? l’evoluzione, le piante diversificarono maggiormente le loro parti e cambiarono il modo di riprodursi. Diventarono perciò più evolute e più… *7 Che cosa occorre piantare perché nasca una nuova pianta? *8 Come si chiamano le piante che hanno fiori, frutti e semi?

Verificare le competenze 1

Durante una gita nel bosco i bambini hanno osservato dei funghi. Ecco le loro osservazioni.

Sono vegetali perché hanno le radici.

Mario

Non hanno i semi.

Sono esseri viventi.

Lara

Carlo

Non hanno la clorofilla.

Serena

Chi ha ragione? A. Nessuno perché i funghi sono decompositori. B. Tutti tranne Mario. C. Solo Carlo. D. Solo Serena e Lara.

opo le vacanze di Natale i bambini della quarta B hanno avuto una brutta sorpresa: le piantine D di fagiolo che avevano in classe sono morte. Qual è la causa più probabile?

A. Le piantine non hanno potuto respirare perché le finestre erano chiuse. B. Le piantine avevano bisogno di acqua. C. La terra si è raffreddata troppo. D. In classe faceva troppo caldo.

L aura ha dimenticato un’arancia sotto il banco. Dopo alcuni giorni la ritrova ricoperta di muffa. Da che cosa è formata la muffa?

A. Dai semi dell’arancia. B. Da animali piccolissimi. C. Da funghi piccolissimi. D. Da piante piccolissime. Se Laura avesse lasciato l’arancia in frigorifero, la muffa si sarebbe ugualmente formata?

A. No, mai, perché nel frigorifero fa freddo. B. Sì, ma dopo un tempo maggiore. C. Sì, nello stesso tempo. D. Sì, nello stesso tempo, ma avrebbe avuto un colore differente.

Verificare le competenze 4

elle acque di laghi, mari e oceani vivono le alghe, ma solo in acque non molto profonde. N Ciò perché nelle acque molto profonde: A. fa molto freddo. B. non c’è ossigeno. C. l’acqua è troppo salata. D. non arriva la luce solare.

Molte piante hanno fiori colorati e profumati. Quale funzione hanno i fiori? A. Attirare gli insetti per nutrirli. B. Attirare gli insetti per permettere l’impollinazione. C. Attirare le persone perché li raccolgano. D. Rendere più bello l’ambiente.

lcune piante hanno fiori piccoli, poco appariscenti e poco profumati. A Ciò significa che queste piante: A. non hanno bisogno di essere impollinate. B. affidano il polline al vento. C. si riproducono attraverso spore. D. sono piante complesse.

Il polline è una sostanza che ha il compito di: A. portare i semi lontano dalla pianta madre. B. portare i frutti lontano dalla pianta madre. C. provocare allergie alle persone affinché non disturbino le piante. D. permettere la riproduzione delle piante.

L e piante, come tutti gli esseri viventi, si sono adattate all’ambiente in cui vivono. Alcune hanno trasformato le foglie in spine. In quali ambienti vivono queste piante? A. In ambienti freddi. B. In ambienti molto piovosi. C. In ambienti temperati. D. In ambienti caldi e aridi.

sserva questa immagine. Le piccole parti O che si stanno staccando dal tarassaco sono:

A. fiori. B. foglie. C. polline. D. semi.

La parola a uno scritto re

LA VITA SULLA TERRA:

gli animali

Che cosa ha scoperto Darwin Darwin ha scoperto che le specie si trasformano nel corso del tempo e sono tutte imparentate fra loro. Quindi anche se i nostri parenti più stretti sono le scimmie, noi siamo cugini anche delle galline e di tutti gli altri animali. È una scoperta straordinaria, che Darwin ha fatto dopo essere tornato da un giro del mondo in vascello. In quei cinque anni in mare ha raccolto appunti e reperti, visitato luoghi incredibili, incontrato gli animali più strani. Alla fine ha capito che dietro a tutto questo c’erano dei meccanismi dell’evoluzione. Visto che era una scoperta un po’ difficile da spiegare, ha ben pensato di disegnarla.

Che disegno ha fatto? Ha disegnato uno schema a forma di albero, che ha chiamato “albero della vita”. È un po’ come un albero genealogico: alla base ci stanno gli antenati e i rametti più giovani sono i pronipoti. Le specie si trasformano a partire da un antenato comune a tutti: le popolazioni si dividono, migrano in cerca di altri territori, si adattano al nuovo ambiente, cambiano. Per sopravvivere cambiano talmente tanto che a un certo punto non assomigliano più ai loro bis - bis - bis - bis - ... nonni. Le nuove specie nascono così, come cresce un albero: dal tronco (l’antenato comune a tutti), partono tanti rami, che a loro volta si dividono in altri rami, e così via. Questa è la prima grande scoperta di Darwin!

E noi umani siamo nel tronco dell’albero? No, siamo solo un tenero ramoscello sull’albero della vita.

Sicuri che Darwin abbia ragione? Sulle osservazioni di Darwin non può esserci più dubbio. L’albero della vita, la discedenza comune, il succedersi delle specie nei miliardi di anni di antichità della Terra sono certezze, come è certo che la Terra gira intorno al Sole. Sull’esatto funzionamento dell’evoluzione, invece, discutiamo ancora. Nella scienza non esistono verità assolute, ma solo continua ricerca, che qualche volta ci fa cambiare idea sulle vecchie teorie. Federico Taddia, Telmo Pievani, Perché siamo parenti delle galline? E tante altre domande sull’evoluzione, Editoriale Scienza

Vita sulla Terra: gli animali

La respirazione 1

Leggi e completa.

I pesci respirano attraverso le ................................................ L’acqua entra nella bocca e giunge alle branchie, che hanno la forma di lamelle sottili. Qui l’....................................... contenuto nell’acqua passa nel sangue del pesce. Le branchie si trovano ai lati della .................................................. . sfiatatoi

Le balene, anche se hanno un corpo simile a quello dei pesci, sono mammiferi e respirano attraverso i ...................................; devono quindi prendere l’ossigeno direttamente dall’.................................... . Come gli uomini, respirano attraverso le narici, che si trovano sulla parte superiore del corpo e prendono il nome di .................................... . L’aria entra negli sfiatatoi e raggiunge i .................................. dove cederà l’ossigeno al sangue. La balena può restare a lungo sott’acqua, ma deve ................................... in superficie per respirare. Anche le balene, come noi, espirano e lo fanno con il loro tipico “spruzzo” con cui emettono anidride carbonica, vapore acqueo e l’aria non utilizzata.

Indica con una X le caratteristiche dei differenti gruppi di animali.

pelle

Animali che respirano con... stigmi e trachee branchie

polmoni

Hanno bisogno di ossigeno. Ricavano l’ossigeno dall’aria. Ricavano l’ossigeno dall’acqua. 3

Per ciascun animale, scrivi attraverso quali organi respira.

bruco

scarabeo

pesce pagliaccio

rinoceronte

........................................

.......................................

.........................................

..........................................

Vita sulla Terra: gli animali

La riproduzione

Completa le definizioni.

• Animali che depongono le uova: animali ............................................... • Animali che mettono alla luce piccoli vivi, già completamente formati: animali ........................................ • Animali che trattengono l’uovo fecondato nel proprio corpo; quando il piccolo sarà formato,

l’uovo si schiuderà nel corpo della mamma e il piccolo verrà alla luce: animali ........................................ Per ciascun animale, scrivi se è oviparo, viviparo o ovoviviparo.

........................................

Leggi e prova a ipotizzare una risposta.

La maggior parte degli animali si riproduce attraverso uova. Alcuni animali, come la rana e i pesci, depongono moltissime uova: sono uova mollicce e senza guscio. Gli animali che depongono poche uova, invece, hanno uova con il guscio. Perché gli animali che depongono poche uova le producono con il guscio? ..................................................................................................................................................................

Educazione civica

S e osservi un uovo di gallina, vedrai che sul guscio vi è stampigliato un codice. Da alcuni anni, infatti, su tutte le uova prodotte nell’Unione Europea deve essere apposto un codice che ne indica il tipo di allevamento e il luogo di provenienza. Fai attenzione a che cosa indica la prima cifra: 0 le uova provengono da allevamenti biologici con galline che vivono all’aperto in grandi spazi 1 le galline vivono all’aperto 2 le galline sono allevate a terra in grandi capannoni 3 le galline sono allevate in gabbia.

Secondo te, è importante il modo in cui vengono allevate le galline? Perché? Discuti in classe.

Vita sulla Terra: gli animali

L’evoluzione e l’adattamento 1

Collega ciascun animale al periodo della sua comparsa sulla Terra.

mammiferi

650

600

550

630 milioni di anni fa

500 500 milioni di anni fa

rettile

primi invertebrati

Osserva e rispondi.

450

400

350

350 milioni di anni fa

300 300 milioni di anni fa

uccelli

pesci

250

200

220 milioni di anni fa

150

100

150 milioni di anni fa

anfibi

• L’orso polare, a differenza di “suo cugino”, l’orso

bruno, vive in ambienti acquatici. Secondo te, perché il suo muso è più affusolato? ............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................

M appe Attive Gli animali Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

GLI ANIMALI LE CARATTERISTICHE organismi eterotrofi e

*1 ..............................................

corpo che si è adattato all’ambiente vivono in acqua

terra

aria

si suddivono in vertebrati hanno uno

*2 ...................................................

*4 ...................................................

non hanno uno scheletro interno

di cui una parte è la colonna

*3 ...................................................

*1 Gli animali sono organismi formati da una sola o *2 Qual è la caratteristica degli animali vertebrati?

spesso sono protetti da *5 ....................................................................... o corazze esterne

da molte cellule?

Che cosa li sorregge e protegge gli organi interni? *3 Come si chiama la colonna, parte dello scheletro, formata da vertebre? *4 Come si chiamano gli animali senza scheletro interno? *5 Da che cosa sono protette le lumache?

M appe Attive LE FUNZIONI VITALI la nutrizione

la riproduzione

erbivori

si cibano di

.......................................

carnivori

si cibano di

.......................................

onnivori

si cibano di

......................................

ovipari

depongono le *6 ............................. I piccoli escono dall’uovo quando sono *7 ...............................

ovovivipari

vivipari

le uova rimangono nel corpo materno fino al momento della schiusa i piccoli si sviluppano nel corpo della madre. Alla nascita i piccoli vengono *8 ......................................... mammiferi

la respirazione avviene attraverso pelle (vermi, in parte gli anfibi)

trachee collegate ad aperture dette stigmi (insetti)

branchie (*9 ................................)

polmoni (rettili, uccelli, *10 ...............................)

*6 Che cosa depongono gli insetti, i coccodrilli, le galline? *7 Quando il pulcino esce dall’uovo è già formato completamente oppure no? *8 Qual è la caratteristica dei mammiferi? Di che cosa si nutrono i neonati

e i cuccioli di cani o gatti? *9 Quali animali respirano con * 10 Gli uomini, i cani, i gatti, le

le branchie perché vivono in acqua? mucche come respirano? A quale grande gruppo

appartengono?

Vita sulla Terra: gli animali

Gli invertebrati

ompleta la tabella scrivendo al posto giusto il nome di ciascun animale. Poi colora gli animali. C Se non li conosci, ricerca, su libri o attraverso Internet, le loro immagini a colori.

spugna marina

medusa

verme

anemone di mare

mosca

riccio di mare

cetriolo di mare

tridacna

madrepora

zanzara

stella marina

aragosta

scorpione

sanguisuga

corallo

lombrico

calamaro

ostrica

vongola

chiocciola

farfalla

poriferi

celenterati

echinodermi

anellidi

molluschi

artropodi

................................

M appe Attive Gli invertebrati Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

GLI INVERTEBRATI

numerosissimi non hanno una temperatura costante

tutti eterotermi non hanno *1 .............................................

protetti da

rivestimento esterno (echinodermi, molluschi) esoscheletro (*2

........................................................................)

si suddividono in caratteristica poriferi

piccoli forellini

celenterati

lunghi tentacoli

echinodermi

senza arti

anellidi

strisciano

vivono

in acqua

vivono

...............................

in acqua

vivono

in acqua e sulla .......................................

molluschi

corpo molle

vivono

in acqua e sulla ........................................

artropodi

*3 .....................................

zampe articolate

*4 .....................................

vivono

ovunque

miriapodi

*1 Pensa a che cosa significa la parola â&#x20AC;&#x153;invertebratoâ&#x20AC;?. *2 Quali invertebrati hanno un rivestimento esterno, chiamato *3 Che cosa sono mosche, farfalle, zanzare? *4 Che cosa sono ragni e scorpioni?

crostacei

esoscheletro?

Vita sulla Terra: gli animali

I pesci

Quale tra questi animali NON è un pesce? Indica con una X, poi completa la frase.

cavalluccio marino

foca

razza

sogliola

• ........................................ non è un pesce perché respira con ............................................ e non con le branchie. 2

Quale tra questi pesci NON ha uno scheletro osseo? Indica con una X.

luccio 3

merluzzo

pesce palla

squalo

Scrivi i nomi degli organi indicati. ................................................

................................................

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Dove vivono i pesci? .................................................................................................................................................................. • Tutti i pesci hanno lo scheletro cartilagineo? ............................................................................................................... • Da che cosa è coperto il corpo dei pesci? ..................................................................................................................... • Come respirano? .......................................................................................................................................................................... • Come si muovono? ..................................................................................................................................................................... • Come si riproducono? ............................................................................................................................................................... • Come si nutrono? .........................................................................................................................................................................

Gli anfibi 1

Vita sulla Terra: gli animali

Completa indicando con una X. • Il nome “anfibio” indica che questi animali:

• Gli anfibi:

vivono molto a lungo. vivono sia in acqua sia sulla terraferma. sono animali non evoluti. • Gli anfibi subiscono metamorfosi. Ciò significa che: i piccoli sono molto diversi dall’animale adulto. questi animali si mimetizzano nell’ambiente. sono sempre attaccati dai nemici. 2

hanno sempre coda e zampe. se hanno la coda non hanno le zampe. possono avere o non avere coda e zampe.

• La temperatura del corpo degli anfibi è:

costante (omeotermi). dipendente dalla temperatura dell’ambiente (eterotermi).

Quale tra questi animali NON è un anfibio? Indica con una X, poi completa la frase.

rana

tritone

coccodrillo

rospo

• ............................... non è un anfibio perché depone .................... sulla terraferma e non subisce metamorfosi. 3

Quale tra questi anfibi NON è oviparo, ma viviparo? Indica con una X.

cecilia 4

tritone

salamandra

rana

olora gli animali dell’esercizio 2. Se non li conosci, ricerca, su libri o attraverso Internet, C le loro immagini a colori. Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Dove vivono gli anfibi? ............................................................................................................................................................. • Com’è la loro pelle? ................................................................................................................................................................... • Come respirano da piccoli? ................................................................................................................................................... • Come respirano da adulti? ..................................................................................................................................................... • Come si riproducono? .............................................................................................................................................................. • Come si nutrono? ........................................................................................................................................................................

Vita sulla Terra: gli animali

I rettili

Completa.

Il nome “rettile” significa .................................................. Non tutti i rettili, però, strisciano. I ................................................. non hanno zampe, ma altri rettili, come i coccodrilli, le iguane, le tartarughe, hanno quattro ................................................., poste ai lati del corpo. 2

pesso è difficile distinguere i rettili dagli anfibi. Quali caratteristiche vanno osservate S per riuscire a farlo? Rispondi indicando con delle X.

Il guscio delle uova. Il luogo in cui depongono le uova. Il loro colore. 3

La presenza di zampe. Com’è ricoperto il loro corpo.

Quale tra questi animali NON è un rettile? Indica con una X, poi completa la frase.

tartaruga

rospo

alligatore

camaleonte

• ............................... non è un rettile, perché il suo corpo non è coperto da ............................... 4

Quale tra questi rettili NON è carnivoro? Indica con una X.

iguana 5

lucertola

coccodrillo

pitone

olora gli animali dell’esercizio 3. Se non li conosci, ricerca, su libri o attraverso Internet, C le loro immagini a colori. Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Dove vivono i rettili? ................................................................................................................................................................... • Da che cosa è coperto il loro corpo? ................................................................................................................................ • Come respirano? .......................................................................................................................................................................... • Tutti hanno le zampe? ............................................................................................................................................................... • Come si riproducono? ............................................................................................................................................................... • Come si nutrono? .........................................................................................................................................................................

Gli uccelli 1

Vita sulla Terra: gli animali

Rispondi indicando con una X. • Gli uccelli, a differenza di pesci, anfibi, rettili, sono animali a “sangue caldo”. Che cosa significa?

La temperatura del sangue è sempre uguale a quella esterna. La temperatura del sangue è costante e non dipende dalla temperatura esterna. La temperatura del sangue diventa più calda o più fredda se varia la temperatura esterna. • Quali vantaggi comporta l’essere omeotermi?

È più facile adattarsi a climi diversi, anche molto rigidi. È possibile difendersi meglio dai nemici. Permette di fare più uova.

Come uno scienziato

Il becco è caratteristico degli uccelli: osservandolo in uccelli differenti potrai accorgerti che ha forme molto diverse. Questo dipende dalla diversa alimentazione. Osserva la forma del becco e completa.

Il gufo ha un becco adunco, adatto a ............................................. ................................................

Il pettirosso cerca gli insetti nel terreno o nelle fessure, perciò ha un becco ..................... .................................................

Il becco del verdone è ........................... per poter rompere con facilità i semi di cui si nutre.

Il becco del cigno funziona come un colino, per poter filtrare un’ampia quantità di liquido. Perciò il becco è ............................................

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Da che cosa è coperto il corpo degli uccelli? .............................................................................................................. • Come respirano? .......................................................................................................................................................................... • Come si riproducono? ............................................................................................................................................................... • Tutti gli uccelli volano? ..............................................................................................................................................................

Vita sulla Terra: gli animali

I mammiferi

Quale tra questi animali NON è un mammifero? Indica con una X, poi completa la frase.

panda

lupo

pecora

alligatore

• ............................................. non è un mammifero, perché è un animale a sangue ............................................. 2

Quale tra questi mammiferi NON è viviparo? Indica con una X, poi completa la frase.

gatto

delfino

ornitorinco

cavallo

• ............................................. non è un viviparo, perché depone le ............................................. 3

Scrivi di che cosa si nutrono gli animali di ciascun gruppo. ...........................................

...........................................

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Dove vivono i mammiferi? ...................................................................................................................................................... • Da che cosa è coperto il loro corpo? ................................................................................................................................ • Come respirano? .......................................................................................................................................................................... • Come si nutrono? ........................................................................................................................................................................ • Come si riproducono? ............................................................................................................................................................... • Quali caratteristiche hanno i mammiferi marsupiali? ..............................................................................................

I vertebrati 1

Vita sulla Terra: gli animali

Completa la tabella scrivendo al posto giusto il nome di ciascun animale. Poi colora gli animali. Se non li conosci, ricerca, su libri o attraverso Internet, le loro immagini a colori.

balena

murena

tartaruga

rana

coccodrillo

struzzo

pipistrello

razza

cecilia

canguro

rospo

tritone

gallina

fenicottero

camaleonte

tonno

delfino

salamandra

acciuga

vipera

pinguino

ornitorinco

cobra

picchio

pesci

anfibi

rettili

mammiferi

uccelli

.......................................

Vita sulla Terra: gli animali

Le modificazioni dello scheletro

Come uno scienziato

Osserva lo scheletro di questi animali. Poi rispondi e completa indicando con una X. • Lo struzzo è un uccello che non vola, ma è un buon corridore. Quale parte dello scheletro ti fa capire questa caratteristica? Le numerose vertebre del collo. Le ossa lunghe delle zampe. Le ossa delle ali.

• Nel pipistrello le dita di due arti: si sono allineate per formare le ossa della coda. si sono allungate per formare le ossa delle ali. sono scomparse. • Quali ossa non ha il boa? Le ossa degli arti. Le vertebre. Le ossa della testa. • Ora descrivi tu le particolarità dello scheletro della balena. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. ..............................................................................................................................

Osserva lo scheletro di un ominide e di un Homo sapiens e rispondi. • Quali sono le ossa che presentano maggiori differenze? ............................................................................. ...................................................................................................... ......................................................................................................

• Perché, secondo te, nel corso dell’evoluzione le ossa degli arti superiori sono diventate più corte? ........................................................................................ ......................................................................................................

Homo sapiens

Ominide

......................................................................................................

M appe Attive I vertebrati Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

eterotermi (pesci, anfibi, rettili)

I VERTEBRATI

*1 .............................................

(uccelli e mammiferi)

protetti da uno scheletro interno uova (pesci, anfibi, rettili, uccelli)

riproduzione

piccoli vivi (mammiferi) si suddividono in caratteristica pesci

*2 .....................................

anfibi

metamorfosi

rettili

ricoperti di ricoperti di

strisciano o hanno zampe

ricoperti di

*3 .....................................

ricoperti di

uccelli

ossa leggere

mammiferi

allattano i piccoli

*1 Come si chiamano gli animali a sangue *2 Con quali organi respirano i pesci? *3 Corte o lunghe?

scaglie pelle nuda squame o scaglie ossee penne e ...........................

ricoperti di ...............................

caldo?

Verificare le competenze 1

L o scheletro interno degli animali si è formato nel corso dell’evoluzione. In quale modo lo scheletro aiuta la vita dei vertebrati?

A. Difende dai nemici. B. Sostiene il corpo e protegge gli organi interni. C. Aiuta ad attaccare i nemici. D. Rende più sani. 2

Osserva questi animali. Che cosa hanno in comune?

ape

lombrico

A. Sono artropodi. B. Hanno lo stesso numero di zampe. 3

ragno

gamberi

C. Sono invertebrati. D. Vivono sulla terraferma.

L a madrepora, che vedi nell’immagine, è un organismo che vive in colonie nei fondali dei mari tropicali. Quali tra queste caratteristiche è fondamentale per affermare che non è una pianta?

A. È attaccata al suolo. B. Respira. C. Si nutre di altri organismi. D. Non ha radici. 4

Quale tra questi animali è a “sangue freddo” (eterotermo)?

A. Anatra.

B. Porcellino d'India.

D. Iguana.

I l coniglio, la rana, la cavalletta riescono a compiere lunghi salti. Qual è la caratteristica che rende possibile questo?

A. Sono tutti insetti. B. Hanno zampe posteriori lunghe.

C. Tacchino.

C. Hanno zampe anteriori lunghe. D. Hanno zampe anteriori corte.

Verificare le competenze 6

Quale tra queste affermazioni relativa al cavallo è sbagliata?

A. È un mammifero. B. È erbivoro.

Quale tra questi animali NON respira con i polmoni?

A. 8

C. È omeotermo. D. Ha la pelle nuda.

Osserva questi animali. Che cosa hanno in comune?

A. Sono tutti insetti. B. Sono tutti invertebrati.

C. Subiscono tutti una metamorfosi. D. Respirano tutti con i polmoni.

I bambini di 4a C sono andati a visitare una fattoria. Questi sono gli animali che hanno osservato.

mucche pecore

cavalli

galline

cane

gatto

anatre

Per ciascuna affermazione, indica V (vero) oppure F (falso). • Sono tutti mammiferi.

• Sono tutti erbivori.

• Hanno tutti quattro zampe.

• Respirano tutti con i polmoni.

• Le specie di mammiferi viste

sono cinque.

• Sono tutti animali

a “sangue caldo”.

La parola a uno scritto re

GLI ECOSISTEMI Le relazioni tra i viventi Intorno a te, dove vivi, ci sono molte cose da osservare e da scoprire: la città, i suoi rumori, le strade e le case, le montagne, le coste bagnate dal mare, i fiumi, le fattorie, i campi, le praterie, le foreste. Tutto questo forma il tuo ambiente. Foreste, distese d’acqua e praterie sono ambienti che si sviluppano spontaneamente sulla superficie della Terra a seconda del clima. Ognuno di questi ambienti funziona in modo specifico e vede svilupparsi al suo interno particolari rapporti tra gli animali e i vegetali che lo popolano. Per vivere e crescere bisogna mangiare un altro essere vivente, animale o pianta. Per nutrirci viviamo tutti a spese l’uno dell’altro: questo meccanismo si chiama catena alimentare. Se un anello di questa catena manca o viene avvelenato l’insieme ne rimane sconvolto. Tutte le catene alimentari cominciano dai vegetali; questi possono avere le dimensioni di un albero o essere visibili solo al microscopio come il plancton. La civetta mangia il passero che ha inghiottito l’insetto che ha sgranocchiato l’acaro che ha succhiato la linfa di un germoglio. La civetta può anche mangiare un topo che ha ingerito una bacca! Lo squalo mangia il tonno che ha inghiottito un’acciuga che si è nutrita di microscopico plancton vegetale! Le iene si cibano del cadavere di un leone che ha mangiato una gazzella che ha brucato le foglie di un arbusto! Infatti gli uni sono erbivori e vegetariani, mentre gli altri sono carnivori e onnivori e mangiano praticamente di tutto. Senza le piante e la clorofilla che producono materia vegetale non ci sarebbe cibo né possibilità di vita per gli animali e per gli uomini sulla superficie della Terra! Francois Michel, L’ecologia a piccoli passi, Motta Junior

Gli ecosistemi 1

Relazioni tra i viventi

Completa scrivendo al posto giusto:

Sole • animali • terreno • acqua • vegetali • ambiente Un ecosistema è formato da esseri viventi: ................................................, ................................................ e organismi decompositori che sono in relazione tra di loro e si sono adattati all’....................................... L’ecosistema è influenzato anche da elementi non viventi, come il tipo di ................................................, la presenza di ................................................, il calore del ................................................ 2

Per ciascuna affermazione, indica a chi si riferisce. Metti una o più X per ciascuna riga.

produttori consumatori decompositori

Devono nutrirsi. Producono il nutrimento. Trasformano le sostanze organiche in sostanze inorganiche. Trasformano le sostanze inorganiche in sostanze nutritive. 3

Per ciascun organismo, scrivi se si tratta di: produttore, consumatore, decompositore. Poi rispondi.

pino

cinghiale

...............................................................

tasso

ghiandaia

...............................................................

funghi

lampone

...............................................................

batteri

mirtillo

...............................................................

• Di quale ecosistema fanno parte? ...............................................................................................................................................

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Perché i vegetali sono chiamati produttori? ................................................................................................................. • Perché gli animali sono chiamati consumatori? .......................................................................................................... • Qual è la funzione dei decompositori?

...........................................................................................................................

Relazioni tra i viventi

Le catene alimentari

Con una freccia unisci ciascun elemento a ciò di cui si ciba, poi rispondi. • Chi fa in modo che il terreno sia

sempre ricco di sali minerali?

topo

................................................................................

muschio

batteri

• Chi si nutre di sali minerali? ...............................................................................

bruco 2

Partendo dai produttori, riscrivi i nomi di questi organismi nell’ordine in cui si trovano in una catena alimentare. Poi rispondi.

lumaca

batteri

serpente

alghe

gufo

• Di quale ecosistema potrebbero fare parte? ................................................................................................................. .......................... 3

In quale punto della catena alimentare inseriresti una rana? Indicalo con una X nell’elenco dell’esercizio 2.

Quale organismo inseriresti nel riquadro vuoto? Indica con una X.

civetta

rosa 5

coccinella

coniglio

afidi

Disegna un elemento possibile nella catena alimentare. Poi confronta la tua risposta con quelle dei compagni e delle compagne.

rondine

Le reti alimentari 1

Relazioni tra i viventi

Osserva questa rete alimentare e completa.

mais afidi pettirosso

topo

grano

passero

gatto

Il passero mangia .......................................................................................... e ................................................................, che a sua volta è mangiato anche da ........................................................................ Il topo mangia ........................................................................................ Gli afidi si nutrono di ................................................, ................................................ e sono preda per .................................................. In questa rete alimentare l’uccello carnivoro è ...................................................................................., l’uccello granivoro è il ........................................................... 2

La freccia significa “si nutre di…”. In ciascun gruppo, usando le frecce, collega tra di loro gli elementi. Poi rispondi.

falco ghianda picchio

scoiattolo

castagna bruco

falco

• Gli organismi dei due gruppi possono vivere nello stesso ecosistema? ....................................

Relazioni tra i viventi

I biomi

Che cos’è un bioma? ...................................................................................................................................................................................................................

Colora i nomi dei biomi che si trovano anche in Italia.

deserto di ghiaccio foresta temperata foresta tropicale

foresta di conifere deserto caldo savana

macchia mediterranea 4

Colora in blu i biomi che si trovano in zone con clima freddo e in rosso quelli che si trovano in zone con clima caldo o mite.

prateria

deserto di ghiaccio

tundra

foresta tropicale

deserto caldo

macchia mediterranea

savana

foresta di conifere

tundra

Per ciascun vegetale, scrivi il nome di un bioma in cui vive. Poi completa il testo.

cactus

baobab

larice

.................................................

orchidea

quercia da sughero

betulla

.................................................

Sia nella tundra sia nella prateria non vi sono grandi alberi. Nella tundra ciò è determinato dal clima ............................................................................................................; nella prateria, invece, dalla scarsità di .................................................................................................................... Nei deserti di ghiaccio la vegetazione è assente perché sono zone ...................................................................................................................... 5

Per ciascun animale, scrivi il nome di un bioma in cui vive.

pinguino

scimmia

stambecco

.................................................

renna

leone

volpe

.................................................

dromedario

cinghiale

bisonte

.................................................

Relazioni tra i viventi

I cambiamenti nella biosfera 1

Per ciascun fenomeno, scrivi che cosa potrebbe accadere.

Vi è un periodo di grande siccità e la temperatura aumenta.

In uno stagno un signore ha messo alcune tartarughe carnivore che non appartengono a quell’ecosistema.

Nello stagno .........................................................................................

..............................................................................................................................

................................................................................................................................

..............................................................................................................................

Una forte alluvione provoca una frana.

In montagna vengono costruiti nuovi impianti sciistici e un albergo.

In montagna ........................................................................................

..............................................................................................................................

.............................................................................................................................

..............................................................................................................................

Per ciascuna affermazione, indica V (vero) oppure F (falso). • Biosfera è un sinonimo di Terra.

• Gli ecosistemi della Terra fanno parte della biosfera.

• La biosfera è la zona della Terra in cui ci sono forme di vita.

• Nella biosfera non c’è aria, ma solo terreno.

• Nella biosfera i viventi e i non viventi si condizionano.

F F

• Nella biosfera solo i viventi si modificano.

M appe Attive Biosfera ed ecosistemi Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

l’insieme degli del mondo

LA BIOSFERA

..............................................................

i biomi sono particolari e grandi ecosistemi molto influenzati dal clima

L’ECOSISTEMA è

un ambiente con caratteristiche peculiari formato da

VIVENTI

NON VIVENTI influenzati da acqua, *1

..........................................................................................................................

............................................................................... ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................

vegetali

funghi, muffe, batteri collegati e dipendenti gli uni dagli altri

*1 Elenca

formano le

i principali elementi naturali non viventi presenti in un ambiente.

M appe Attive

CATENE ALIMENTARI perché

formate da organismi

ogni vivente ha bisogno di nutrirsi

autotrofi, in grado di autotrofi

ogni vivente mangia e può essere cibo per altri

produttori

.................................................................................................................................

tutti i vegetali

eterotrofi che devono cibarsi eterotrofi, di altri organismi viventi

* 2 Trepho

significa “mi nutro”. Auto significa “da solo”. *3 Gli animali non sanno produrre il cibo, ma lo consumano, perciò sono… *4 Qual è la funzione importantissima svolta dai decompositori? *5 Scrivi il nome di altri decompositori.

..................................................................

tutti gli animali

decompositori che si nutrono decompositori, di organismi morti e li *4

.................................................................................................................................

funghi,

...........................................................................................

.........................................................................................................................................

Verificare le competenze 1

Quali tra questi elementi sono esseri viventi?

A. Il pane, la mela e il fungo perché vengono mangiati. B. Il fungo, l’albero e la formica perché nascono e muoiono. C. Tutti perché sono formati da materia organica. D. Solo la formica perché nasce, cresce, muore.

I vegetali sono considerati produttori perché producono:

A. il nettare utile agli insetti. B. l’erba per le mucche. C. i frutti per gli uomini. D. il cibo per sé.

Quale errore è stato commesso nel disegnare questa catena alimentare? La freccia significa “è mangiato da”.

A. Gli organismi decompositori devono sempre essere almeno due. B. Non sono stati inseriti i vegetali che sono alla base di ogni catena alimentare. C. I serpenti non mangiano le rane. D. Gli animali carnivori sono troppi.

L’acqua, il sale, i pesci, i molluschi, le meduse sono esseri viventi che formano l’ecosistema “mare”. Questa frase:

A. è giusta perché gli elementi nominati si trovano tutti nel mare. B. è giusta perché il mare è un ecosistema. C. è sbagliata perché il mare non è un ecosistema. D. è sbagliata perché acqua e sale non sono viventi.

Verificare le competenze 5

Osserva questa rete alimentare. La freccia significa “è mangiato da…”. Quale affermazione è falsa?

aquila chiocciola

riccio biscia

rospo lattuga

A. I rospi si nutrono di chiocciole. B. Le chiocciole sono erbivore. 6

C. Il riccio è mangiato dalla biscia. D. L’aquila è un animale carnivoro.

el prato Luca ha osservato queste tracce: N l’insalata mangiata e il cumulo di terra. Quali animali le hanno lasciate?

A. Un bruco e una farfalla. B. Una formica e una talpa. C. Una talpa e una lumaca. D. Una lumaca e un rospo.

Quale tra queste frasi definisce un ecosistema? A. L’insieme di elementi viventi e non viventi del mondo. B. L’insieme degli elementi viventi di un luogo particolare. C. L’insieme di elementi viventi e non viventi che si trovano in un determinato ambiente e tra loro hanno delle relazioni. D. L’insieme degli animali di un determinato ambiente che si nutrono di vegetali.

Quale di queste frasi è falsa? A. Negli ecosistemi i viventi si modificano. B. Negli ecosistemi i non viventi sono influenzati dai viventi. C. Negli ecosistemi i non viventi non si modificano. D. I viventi si adattano ai cambiamenti degli ecosistemi.

La parola a uno scritto re

GLI ELEMENTI NON VIVENTI Il signor Acqua Il mare è un mondo meraviglioso, in cui vivono esseri fantastici di tutte le forme e di tutti i colori. Ed è proprio nel mare che vive il signor Acqua. In una bella giornata estiva il signor Acqua vede sulla spiaggia tanta gente. “Che bello!” pensa. “Oggi farò delle nuove amicizie”. Anche uno dei bambini si è accorto del signor Acqua e lo saluta. Il signor Acqua e tre bambini fanno subito amicizia e giocano tutti i giorni. Con il più piccolo il signor Acqua sta molto attento e fa dei giochi tranquilli. Con i più grandi invece si inventa giochi ben più difficili. Ma una mattina quando il signor Acqua arriva alla spiaggia non trova più nessuno. – Le vacanze sono finite e i tuoi amici sono tornati a casa – gli dice il polipo Gianni. Il signor Acqua vuole andare a cercarli e con l’aiuto del Sole diventa una nuvola leggera leggera che sale in alto nel cielo. La nuvola del signor Acqua, spinta dal vento, vola veloce su campagne e foreste. Cammina, cammina, la nuvola arriva nel cielo di una grande città. Sul terrazzo di una casa ci sono due persone che prendono il sole. – Non vedi che ci fai ombra, stupida nuvola? – grida l’uomo. Al signor Acqua non piacciono le persone scortesi e decide di dare una rinfrescatina ai fiori. Poi riprende il cammino tutto contento. A un certo punto arriva tra le cime delle montagne: lassù fa così freddo che il signor Acqua si sente gelare! E allora decide di scendere giù. “Che strano” pensa. “Sono diventato tutto bianco!”. Il signor Acqua ora è fatto tutto di neve. In primavera però il Sole comincia a sciogliere la neve. Il signor Acqua diventa di nuovo liquido, saluta le montagne e si avvia giù per un gorgogliante ruscello, ancora in cerca dei suoi amici. Agostino Traini, Il fantastico viaggio del signor Acqua, Piemme Edizioni

Il suolo 1

Gli

Elementi non viventi

Scrivi il nome e le principali caratteristiche di ciascuna parte del suolo. .................................................................... .................................................................... ....................................................................

Anche se il suolo è un elemento non vivente, esso è fondamentale per la vita. Collega ciascuna immagine alla didascalia corrispondente. Usa i numeri.

L e piante affondano le radici nel suolo e da esso assorbono acqua e le sostanze in essa disciolte. I resti di piante e animali morti si depositano sul terreno. Le piante producono sostanze organiche utilizzando sostanze inorganiche. I resti organici vengono decomposti e si mescolano all’humus, rendendo il terreno fertile.

Interrogazione scritta

Completa in modo sintetico. • Il suolo è

..........................................................................................................................................................................................

• In ogni terreno si trovano acqua, aria, resti organici e

...........................................................................................

• I terreni permeabili sono ......................................................................................................................................................... • I terreni impermeabili sono ....................................................................................................................................................

SPERIMENTARE per capire

Tipi di terreno

Ciò di cui hai bisogno grossi bicchieri di plastica 3 • 3 differenti tipi di suolo: ghiaioso, sabbioso, argilloso • acqua •

contenitore graduato • un cronometro (lo puoi trovare sullo smartphone) •

Le fasi di lavoro 1. Con l’aiuto di un adulto, pratica un foro del diametro di circa 2 cm sul fondo di ciascun bicchiere.

2. Riempi ciascun bicchiere con un differente tipo di suolo. Riempi tutti e tre i bicchieri con un uguale volume di terreno.

3. Riempi il contenitore graduato con 0,5 litri di acqua. Appoggia il bicchiere in una bacinella per non bagnare il pavimento.

4. Versa l’acqua nel primo bicchiere e cronometra quanto tempo impiega l’acqua per “percolare”, cioè per attraversare il suolo. Ripeti l’esperimento con gli altri terreni.

•

Registra i dati in tabella. tipo di terreno ghiaioso

tempo

sabbioso argilloso

•

Che cosa osservi?

............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ...............................................................................................................

Introduci una variabile •

uando i vari tipi di terreno saranno asciutti puoi ripetere l’esperimento utilizzando una quantità Q diversa di acqua. Puoi anche provare a mescolare due tipi di terreno e ripetere l’esperimento.

•

ipeti lo stesso esperimento utilizzando R la lettiera agglomerante per gatti. 1. Prendi un bicchiere di plastica e fai un buco sul fondo. 2. Riempi il bicchiere per metà del composto agglomerante. 3. Aggiungi l’acqua e osserva. Vedrai che si forma una palla.

La scienza dice che… La lettiera è formata da argilla vulcanica (bentonite). L’acqua che passa tra i granelli li unisce e così essi formano una palla: l’acqua ha funzionato come se fosse una colla. L’ argilla vulcanica viene utilizzata anche per impermeabilizzare pavimenti e balconi.

M appe Attive Il suolo Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

IL SUOLO

la parte più superficiale della *1

rocce

................................................................

terrestre

permeabile: viene attraversato facilmente dall’acqua

formato da

può essere *3

................................................................

generati da organismi viventi

.....................................................................

l’acqua filtra con difficoltà

ha tra cui si trovano anche

perciò *4

resti

.....................................................................

all’agricoltura

acqua

aria

vari strati

lettiera: il più esterno

humus: ricco di sostanze *5

.....................................................................

per le piante

strato minerale: composto da ghiaia, *6

.....................

..................................................................................

................................................................

strato formato da rocce dure e compatte

*1 Come si chiama la parte più superficiale del nostro pianeta? *2 Gli organismi viventi generano materiale organico o inorganico? *3 Qual è il contrario di permeabile? *4 Se l’acqua filtra con difficoltà, rimane a disposizione delle piante.

Di conseguenza questo tipo di terreno sarà adatto o no all’agricoltura? è lo strato in cui le piante affondano le loro radici. Ciò significa che in esse trovano sostanze adatte alla loro crescita. *6 Scrivi il nome di altri materiali che formano questo strato del suolo. *7 Come si chiama lo strato più profondo del suolo, quello che “sta sotto”? *5 Questo

Elementi non viventi

Gli

L’aria

Osserva le immagini e rispondi alle domande. • Perché la mongolfiera riesce a sollevarsi da terra? ............................................... .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .......................................................................................................................................................

• A che cosa serve l’aria che c’è nella ruota? .................................................................... .............................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .....................................................................................................................................................

• Se attacchi un pezzo di carta sul fondo di un bicchiere e poi

immergi il bicchiere, tenendolo dritto, in una ciotola piena d’acqua, la carta non si bagna. Perché? ............................................................................. .............................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................

Per ciascuna affermazione, indica V (vero) oppure F (falso). • L’aria non pesa perché

è un gas. • I corpi solidi non

Scrivi il nome dei gas che compongono l’aria.

1% ....................................................... F

20,9% ...............................................

contegono mai aria.

• L’aria è comprimibile.

78,1% ...............................................

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Che cos’è l’aria? ........................................................................................................................................................................... • Quali sono le caratteristiche dell’aria? ............................................................................................................................. ....................................... ......................................................................................................................................................................... ........................................................................................................ ........................................................................................................

L’atmosfera

Gli

Elementi non viventi

Completa le didascalie osservando l’immagine.

Nella termosfera si trova la linea di ...................................................... Al di sotto di essa gli oggetti cadono sulla ...................................; sopra ...................................................... La mesosfera è lo strato dell’atmosfera che “fa da scudo” alla Terra: qui vengono distrutti i ................................., grandi frammenti di altri corpi celesti provenienti dallo spazio. Il secondo strato prende il nome di ........................................................ Qui è presente un prezioso gas, ...................................................., che assorbe i raggi ultravioletti, proteggendo ..................................... La ........................................................... è la parte più vicina al pianeta. Qui si formano le ............................................ e i ............................................ Gli ............................................ di linea viaggiano nella parte alta di questo strato, per evitare le perturbazioni. 2

Completa indicando con una X. • La pressione atmosferica:

uguale in ciascun luogo è della Terra. varia con il variare dell’altezza, della temperatura, dell’umidità. è sempre più bassa in pianura.

• L’aria calda è:

iù pesante p dell’aria fredda. più leggera dell’aria fredda. pesante come l’aria fredda.

• L’aria umida, cioè ricca

di vapore acqueo, è: più pesante dell’aria secca. più leggera dell’aria secca. pesante come l’aria secca.

Interrogazione scritta

Rispondi in modo sintetico. • Che cos’è l’atmosfera? ............................................................................................................................................................. • In quale strato dell’atmosfera si formano le nuvole e i venti? ............................................................................. • In quale strato dell’atmosfera è presente l’ozono? ................................................................................................... • Che cos’è la pressione atmosferica? .................................................................................................................................

M appe Attive L’aria Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

L’ARIA

ha un peso

se scaldata, tende a salire verso l’alto

questo movimento genera i *1

può essere compressa

................................................................

un miscuglio di *2

................................................................

...............................................................................................

utile alle piante

...............................................................................................

indispensabile per i viventi *4

dannosa per gli animali

*1 Spesso senti l’aria muoversi con forza vicino a te: è il… *2 Quale gas forma la maggior parte dell’aria? *3 Quale gas permette la vita? *4 Quale gas è prodotto durante la respirazione? *5 L’aria ha o non ha sempre la stessa forma? Si espande

o rimane sempre uguale?

...............................................................................................

................................................................

forma e volume propri

L’acqua 1

Gli

Elementi non viventi

Completa indicando con una X. • Una molecola di acqua è formata da:

due atomi di ossigeno e un atomo di idrogeno. due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. due atomi di idrogeno e due atomi di ossigeno. • Nel ciclo dell’acqua, l’acqua:

non è mai allo stato solido. si presenta in tutti e tre gli stati. si presenta solo sotto forma di vapore acqueo.

La molecola dell’acqua è molto semplice: è formata da 1 atomo di ossigeno (O) e due di idrogeno (H). Perciò il suo simbolo è H2O.

• Quando l’acqua congela:

diminuisce il suo volume. il suo volume rimane invariato. aumenta il suo volume.

Leggi le informazioni e colora nel modo giusto il grafico. Sulla Terra c’è tantissima acqua. La possiamo osservare nei mari, laghi, fiumi, ghiacciai... Ma quanta ne abbiamo realmente a disposizione? L’acqua salata sulla Terra rappresenta il 97%, mentre quella dolce solo il 3%: di quest’ultima poi, due terzi (2% del totale) si trova in forma solida nei ghiacciai e solo il rimanente 1% è a disposizione dell’uomo.

acqua salata acqua nei ghiacciai acqua dolce in forma liquida

Per ciascuna affermazione, indica V (vero) oppure F (falso). • La soluzione è un insieme di due sostanze in cui una si è sciolta nell’altra.

• La soluzione è un liquido formato da una sola sostanza.

• Nella sospensione le sostanze rimangono divise.

• Nell’emulsione i liquidi prima si amalgamano, ma poi tornano a separarsi.

• Mescolando olio e acqua si ottiene una soluzione.

• L’acqua zuccherata è una soluzione. V

Elementi non viventi

Gli

L’acqua nelle case

Da dove arriva l’acqua che usiamo nelle nostre case? Dove va a finire l’acqua sporca che esce dalle stesse? 1

Leggi i testi e osserva i disegni.

L’acquedotto

Serbatoio

Tubature

L’acqua viene controllata e purificata

Pozzo

L’acqua viene prelevata dalle falde acquifere e, più raramente, da sorgenti o bacini di acqua dolce. Le falde acquifere sono depositi sotterranei in cui l’acqua piovana si è fermata perché ha trovato un terreno impermeabile. Per raggiungere le falde si scavano dei pozzi: al loro interno potenti pompe aspirano l’acqua per portarla fino all’acquedotto, dove sarà resa potabile, cioè bevibile. Negli acquedotti l’acqua viene sottoposta a controlli periodici, purificata per eliminare qualsiasi sostanza nociva, immagazzinata in serbatoi per garantire le riserve necessarie. Attraverso un sistema complesso di tubature viene poi trasportata in tutte le case e nei luoghi in cui è necessaria.

Gli

Elementi non viventi

Le fognature

Vasche di sedimentazione

L’acqua sporca che proviene dalle case, dalle industrie e da qualsiasi altro edificio viene raccolta attraverso un sistema di tubazioni e trasportata nelle fognature. Anche l’acqua piovana che cade sull’asfalto delle città arriva nelle fognature attraverso i tombini che sono presenti lungo le strade. Però, durante l’uso, l’acqua si sporca e ingloba sostanze inquinanti. Prima di essere immessa di nuovo nei fiumi e nei mari, deve essere quindi depurata. Per questo motivo le fognature sono collegate a impianti di depurazione. Qui l’acqua viene pulita passando attraverso vasche di sedimentazione che trattengono i rifiuti più grandi e vasche biologiche dove i microrganismi trasformano le sostanze nocive e talvolta anche i composti chimici. Quest’acqua però non è potabile. Sarà poi immessa nei fiumi, nei laghi o nei mari, dove riprenderà il suo ciclo.

Vasche biologiche

Rispondi. • Che cos’è la falda acquifera? .......................................................................................................................................................... • Attraverso che cosa viene prelevata l’acqua dalla falda? .............................................................................. ...............................................................................................................................................................................................................................................

• Dove viene portata l’acqua prelevata dalla falda? ............................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................................................

• A che cosa viene sottoposta l’acqua negli acquedotti? .................................................................................. ...............................................................................................................................................................................................................................................

Perché? ....................................................................................................................................................................................................................... • Che cosa occorre fare prima di immettere in fiumi, laghi e mari l’acqua che proviene

dagli scarichi domestici o industriali? .................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................................................................................................

M appe Attive L’acqua Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

L’ACQUA copre la maggior parte della

.....................................................................

rende possibile la vita ha molteplici usi

bere

lavare

irrigare

un solvente

far funzionare le macchine

in essa si

produrre

...........................................

.....................................................................................................

.............................................................................

alcuni materiali.

dà origine a soluzioni

sospensioni

la sostanza

.............................................................

si scioglie nell’acqua

.............................................................

si mescola con l’acqua, ma rimane visibile

emulsioni la sostanza liquida si mescola con l’acqua, ma non si amalgama con essa

*1 Ricorda che il nostro pianeta è chiamato Pianeta Blu. *2 Quale forma di energia è generata nelle centrali con il movimento *3 La parola solvente ha un significato preciso: quale? *4 Una sostanza che può sciogliersi è solida, liquida o gassosa? *5 Ricorda che le sospensioni si formano mescolando liquidi e solidi.

dell’acqua?

M appe Attive solido (iceberg, neve, ghiaccio) si presenta in natura in vari stati

liquido (acqua) gassoso (*6

e genera il si ricicla in continuazione

)

.............................................................

ciclo dell’acqua

il calore del *7 fa evaporare l’acqua

......................................................

il vapore acqueo condensa in gocce che formano le .....................................................................

l’acqua *8 e torna in superficie nelle sorgenti; forma fiumi, laghi, mari

.....................................................................

le nuvole danno origine a pioggia, neve o grandine

durante il viaggio nell’aria e nel suolo raccoglie

sostanze *9 sali minerali

.....................................................................

*6 Come si chiama l’acqua sotto forma di gas? *7 Qual è il “motore” del ciclo dell’acqua? *8 Dove va la maggior parte dell’acqua che cade *9 Utili o dannose?

sostanze *9 : inquinanti dell’aria e del suolo .....................................................................

sulla Terra?

Verificare le competenze 1

sserva l’immagine. O In essa l’acqua è presente:

A. allo stato liquido e allo stato solido. B. allo stato liquido e allo stato gassoso. C. solo allo stato liquido. D. solo allo stato solido.

elipe ha molta sete. Bevendo, osserva il suo bicchiere pieno di acqua e fa queste F affermazioni. 1. L’acqua è inodore. 3. L’acqua è trasparente. 2. L’acqua è bianca. 4. L’acqua prende la forma del contenitore. Quali affermazioni sono giuste? A. Tutte. B. Le n. 2, 3, 4.

C. Le n. 1, 3, 4. D. Le n. 3, 4.

iorgia al mare sta giocando con la sabbia. Si accorge che, versando acqua dal secchiello, G essa viene subito assorbita dalla sabbia. Ciò succede perché: A. la sabbia è un terreno impermeabile. B. la sabbia è un terreno permeabile. C. la sabbia è molto asciutta. D. la sabbia è molto calda.

L uca ha alcune piante da fiore sul balcone. Nella terra dei vasi ha mescolato un po’ di foglie secche. Questa azione: A. è negativa perché “soffoca” le radici. B. è positiva perché rende più fertile il terreno. C. non serve a nulla perché le foglie sono morte. D. è positiva solo se le foglie sono quelle della pianta stessa.

Verificare le competenze 5

I n classe i bambini hanno fatto il seguente esperimento: hanno preso una siringa senza ago, hanno chiuso con un dito il buco sul fondo e hanno provato a schiacciare lo stantuffo; lo stantuffo si è spostato un po’. Quando hanno ripetuto lo stesso esperimento riempiendo di acqua la siringa, lo stantuffo non si è spostato. Ciò significa che:

A. l’acqua occupa uno spazio, invece l’aria non occupa spazio. B. i bambini hanno usato una forza differente. C. l’aria è comprimibile e l’acqua non lo è. D. sia l’acqua sia l’aria sono comprimibili.

Nell’aria sono contenuti molti gas. Quale è contenuto in percentuale maggiore?

A. L’ossigeno. B. L’azoto. C. L’anidride carbonica. D. Il vapore acqueo.

parità di temperatura e umidità, su quale tra le tre persone vi è una pressione atmosferica A maggiore?

A. Sull’uomo ai piedi della montagna. B. Sull’uomo in aliante. C. Non è possibile stabilirlo. D. È uguale per tutti e tre.

arta stamattina uscendo di casa ha notato che sull’erba in giardino si era formata la rugiada. M La rugiada si è formata perché:

A. di notte il vapore acqueo contenuto nell’aria, con il freddo, condensa. B. i fili di erba di notte emettono vapore acqueo. C. i fili di erba di notte emettono piccole gocce di acqua. D. di notte piove sempre.

mar sta osservando la neve che cade in una giornata d’inverno. O Da che cosa è formata la neve?

A. Da cristalli di vapore. B. Da palline di ghiaccio. C. Da acqua allo stato semi-liquido. D. Da cristalli di ghiaccio.

La parola a uno scritto re

MATERIA, MATERIALI, TRASFORMAZIONI Che cos’è un atomo

Gli atomi sono un po’ come i mattoncini da costruzione con cui siamo fatti noi e tutte le cose che vediamo intorno a noi. Hanno una forma molto graziosa, che somiglia al Sistema Solare: una parte centrale, detta “nucleo”, che si trova nella posizione del Sole, circondata da pianetini che gli orbitano intorno, detti “elettroni”. Gli stessi che scorrono nelle lampadine e negli apparecchi elettrici? Sì, proprio quelli. Gli atomi sono tutti uguali? No, possono essere grandi e piccoli. Il più piccolo ha un solo elettrone e si chiama idrogeno, quello successivo ha due elettroni e si chiama elio, e via via tutti gli altri hanno nuclei sempre più pesanti e un numero maggiore di elettroni. Mi fai alcuni esempi? Elementi che hai senz’altro sentito nominare, come l’ossigeno e il carbonio, hanno atomi piuttosto piccoli: i metalli come il rame, il ferro e, soprattutto, il piombo, hanno atomi più grandi. Federico Taddia (intervista Valerio Rossi Albertini), Perché il touchscreen non soffre il solletico, Editoriale Scienza

Materia, materiali, trasformazioni

La materia organica e inorganica 1

Colora in rosso ciò che è composto di materia e in azzurro ciò che non lo è.

gioia

gioiello

lunghezza

corridoio

aria

freschezza

corda

salto

Per ciascun materiale, scrivi se è organico o inorganico.

vetro

carta

acqua

carbone

terriccio

semi

..................................

Questi materiali sono tutti organici: scrivi il nome del vegetale o dell’animale da cui ciascuno di essi ha origine.

farina

zucchero

seta

lana

cuoio

..................................

In ciascun sacchetto di materiale organico per la raccolta differenziata c’è un elemento che NON può essere presente. Quale? Indica con una X.

resti di verdura

pomodoro

torsolo di mela

gomma da masticare

tappo di bottiglia

lisca di pesce

ossa di pollo

spaghetti

Materia, materiali, trasformazioni

Solidi, liquidi, gas

Osserva come sono collegate queste molecole. Leggi e scrivi se rappresentano molecole di un solido, di un liquido, di un gas.

Le molecole hanno legami deboli. È un ..........................................................

Le molecole sono strettamente legate le une dalle altre. È un ..........................................................

Le molecole tendono ad allontanarsi le une dalle altre. È un ..........................................................

Come uno scienziato

Prova a schiacciare un solido, un liquido e un gas. Poi rispondi.

Qual è comprimibile, cioè occupa uno spazio minore se viene schiacciato? ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................

Scrivi il nome dei passaggi di stato. Poi colora il riquadro in rosso se il passaggio di stato avviene fornendo calore, in blu se avviene sottraendo calore.

Da gas a liquido:

Da liquido a gas:

..........................................................................

Da liquido a solido:

Da gas a solido:

..........................................................................

Da solido a liquido:

Da solido a gas:

..........................................................................

Materia, materiali, trasformazioni

Gli atomi e le molecole 1

Osserva la molecola dell’acqua e l’atomo di idrogeno. Poi completa il testo scrivendo al posto giusto:

sostanza • diviso • atomi

ossigeno

O H

Le molecole sono la parte più piccola di ogni ............................................................ Le molecole sono formate da .................................................., particelle ancora più piccole. Anticamente gli scienziati immaginavano gli atomi come delle piccole particelle solide, simili a biglie. La parola atomo significa, infatti, “che non può essere ...........................................................”. In seguito, però, si scoprì che anche gli atomi sono a loro volta formati da particelle più piccole.

idrogeno

molecola di acqua elettrone nucleo

atomo di idrogeno

Cl O

Leggi il testo. Poi osserva le molecole e scrivi da quali atomi sono formate.

H dei simboli H che sostituiscono l’intero nome. Gli atomi sono rappresentati con H H Sono formati da una o due lettere, generalmente l’iniziale del nome in lingua latina. La prima lettera è sempre maiuscola, la seconda è minuscola. Ad esempio: Ossigeno

O Idrogeno

H Ferro

Le molecole, invece, sono rappresentate con una formula che indica da quali e quanti atomi è composta. Ad esempio la formula dell’acqua è H2O perché una molecola di acqua è formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno.

ossigeno

carbonio

Anidride carbonica CO2 La molecola di anidride carbonica è formata da 1 atomo di ..................................... e 2 atomi di ..................................... .

C Na

O Cl

Na sodio

Cl cloro

Sale NaCl La molecola di sale è formata da 1 atomo di ..................................... e 1 atomo di ..................................... .

Materia, materiali, trasformazioni

Le trasformazioni

Osserva le trasformazioni e rispondi. • Che cosa è successo?

..................................................................................

• Che cosa ha trasformato il pezzo di legno in cenere? .....................................................................................................................................

• Durante la combustione si è formato qualche gas? .....................................................................................................................................

• Ciò che è stato ottenuto ha forma diversa da ciò che c’era

all’inizio? ............................................................................................................... • Secondo te, la cenere ottenuta, ha lo stesso peso del tronco? .....................................................................................................................................

• È cambiata la sostanza che forma i due elementi? .....................................................................................................................................

• È una trasformazione chimica o fisica? .................................................. • In che cosa sono stati trasformati i chicchi di caffè? .....................................................................................................................................

• Come è stato possibile fare questa trasformazione? .....................................................................................................................................

• Ciò che è stato ottenuto ha forma diversa da ciò che c’era

all’inizio? ................................................................................................................ • È cambiata anche la sostanza? .................................................................. • Secondo te, il peso iniziale del caffè sarà diverso dal peso

finale? ...................................................................................................................... • Quella che hai osservato è una trasformazione chimica o

fisica? ....................................................................................................................... • Che cosa è successo? ..................................................................................... • Quali sostanze erano presenti all’inizio? .............................................. • Che cosa è stato ottenuto?

........................................................................

• È possibile separare di nuovo le due sostanze? ....................................................................................................................................

Materia, materiali, trasformazioni

Le trasformazioni 1

Osserva le trasformazioni e, per ciascuna, indica se è chimica o fisica.

È una trasformazione ...................................................

Nelle saline si estrae il sale dall’acqua di mare. È una trasformazione ...................................................

Il latte lasciato al caldo è diventato acido. È una trasformazione ...................................................

È una trasformazione .................................................

Osserva le trasformazioni e, per ciascuna, indica se è reversibile o irreversibile.

La molla è stata allungata. È una trasformazione ..................................................

La pasta è stata cotta. È una trasformazione ................................................

Con le foglioline di tè si è ottenuto un infuso. È una trasformazione ..................................................

La scatola è stata schiacciata. È una trasformazione ................................................

M appe Attive La materia e gli stati della materia Completa la mappa e utilizzala per ripetere le tue conoscenze.

LA MATERIA

compone qualsiasi corpo

ha un peso

caratteristiche peculiari: soliditĂ , resistenza, morbidezza, trasparenza

puĂ˛ essere organica

deriva da un essere gli oggetti hanno caratteristiche diverse

.....................................................................

(legno,

.....................................................................

deriva da un non vivente (acqua, *4

................................

...................................

................................................................................

)

.............................................................................

*1 Come si chiama la *2 Organica fa capire

occupa uno spazio

materia che deriva da non viventi? che questo tipo di materia deriva da organismi, cioĂ¨ da viventi o da non viventi? *3 Scrivi il nome di qualche altro materiale organico. *4 Scrivi il nome di qualche altro materiale inorganico.

)

.............................................................................

M appe Attive LA MATERIA LO STATO DELLA MATERIA

formata da

determinano

molecole

si legano insieme

le molecole non sono legate tra di loro *5

.....................................................................

non hanno né forma né propri e si espandono

.................................................................................

le molecole sono legate tra di loro con legami deboli *5

.....................................................................

hanno volume proprio, ma non una prendono quella del contenitore

;

......................................................................

le molecole sono fortemente legate tra di loro *5

.....................................................................

hanno forma e volume proprio; la forma si modifica solo se vengono *7 o

............................................................................

.................................................................................

TRASFORMAZIONI DELLA MATERIA

fisiche: il materiale cambia la forma, ma non la sua composizione : i materiali si trasformano completamente .................................................................

* 5 Ricorda

gli stati della materia e scrivi i loro nomi nei riquadri contrassegnati con questo asterisco, in modo che concordino con le affermazioni a essi collegate. *6 I gas si espandono e occupano tutto lo spazio possibile. Perciò non occupano sempre lo stesso spazio. Come si chiama lo spazio occupato da un corpo? *7 Un bicchiere è un solido: modifica la sua forma se cade e si… Una lattina è un solido: modifica la sua forma se viene stretta con forza e…

Verificare le competenze 1

In ciascun gruppo c’è un intruso. Indicalo con una X. Sostanze organiche

legno

fiore quarzo

sasso

frutti

ferro

C. Formaggio. D. Aceto.

attia ha messo tre cucchiaini di zucchero nel tè e ha mescolato. M Che cosa è successo allo zucchero?

A. È evaporato. B. È diventato trasparente. 4

carta

aria

Alcuni alimenti sono ottenuti trasformandone altri. Quali tra questi NON è stato trasformato?

A. Yogurt. B. Miele. 3

Sostanze inorganiche

C. Si è sciolto. D. È diventato tè.

ai davanti a te due bicchieri: uno contiene solo l’acqua, l’altro acqua e sale. H È possibile scoprire quale bicchiere contiene acqua e sale senza assaggiare?

A. Non è possibile. B. È possibile scoprirlo filtrando l’acqua. C. È possibile scoprirlo facendo evaporare l’acqua. D. È possibile scoprirlo agitando l’acqua. 5

Marina gioca a pallavolo. Quali caratteristiche ha il pallone che usa?

A. Fragile e duro. B. Leggero e deformabile. C. Elastico e resistente. D. Rigido e pesante. 6

Giulio ha steso il bucato al sole. Dopo alcune ore è asciutto. Che cosa è accaduto? • L’acqua contenuta nei vestiti: A. si è congelata. B. è evaporata. C. è stata assorbita dal terreno. D. si è sciolta nell’aria.

Verificare le competenze 7

I n quale ordine si susseguono gli stati della materia quando un cubetto di ghiaccio viene riscaldato?

A. Solido • Liquido • Condensato B. Liquido • Gassoso • Solido

C. Solido • Liquido • Gassoso D. Liquido • Solido • Gassoso

mal ha messo due cubetti di ghiaccio nella sua bibita. Dopo mezz’ora il ghiaccio non c’è più. A Perché il ghiaccio si è sciolto? A. Perché la bibita si è riscaldata. B. Perché il ghiaccio si è raffreddato. C. Perché la bibita ha ceduto calore al ghiaccio. D. Perché il ghiaccio ha ceduto calore alla bibita.

I n una giornata d’inverno Claudia nota che, sulla finestra dentro casa, si sono formate delle goccioline di acqua. Da dove provengono?

A. Dalle fessure del vetro. B. Dal vapore acqueo contenuto nell’aria. C. Dall’acqua della pioggia che si trova all’esterno. D. Dal calore uscito dal termosifone.

uesti recipienti contengono la stessa quantità di acqua. Se vengono posti al Sole, dopo Q alcune ore da quale recipiente sarà evaporata la maggiore quantità di acqua?

A. Sarà evaporata la stessa quantità da ciascun contenitore. B. Dal contenitore A. C. Dal contenitore B. D. Dal contenitore C.

Tecnologia La tecnologia entra tutti i giorni nella nostra vita, la modifica e… la condiziona. Prova tu a entrare “dentro gli oggetti”, per capire come sono fatti e come funzionano. Poi cimentati nel costruire oggetti che possano essere utili a te e agli altri. Sempre, però, senza sprecare!

La tecnologia della penna biro La penna biro è uno strumento usato dagli studenti di tutto il mondo da tanto tempo. Fu inventata quasi un secolo fa da un giornalista, Laszlo Biro. Fondamentale fu l’aiuto di suo fratello Gyorgy, che era un chimico. Ma come venne a Laszlo l’idea di costruire una nuova “penna”? Un giorno vide un pallone che rotolava su un pavimento. Il pallone era bagnato e, rotolando, lasciava una scia sul pavimento lucido. Laszlo ebbe un lampo di genio: pensò che se avesse trovato il modo di permettere a un inchiostro di comportarsi nello stesso modo, avrebbe operato una vera rivoluzione… sarebbe nata una nuova penna! Occorreva trovare il modo di contenere l’inchiostro e di farlo scorrere in modo regolare per mezzo di una piccola sfera. Ma Laszlo voleva di più: un inchiostro speciale. Fu a quel punto che intervenne suo fratello Gyorgy che inventò un inchiostro denso e un po’ appiccicoso.

Osserva le parti della penna biro e completa.

Il tappo protegge .................................................... e identifica il ..................................................................

Il tubicino interno contiene .................................. A una estremità si trova una piccola sfera di metallo: l’inchiostro viene distribuito sul foglio in modo regolare dalla sfera che ruota.

La parte esterna è di ........................................ dura. Serve per dare robustezza e per aiutare a .................................... la penna in mano.

Il tappino di plastica chiude ........................................................... e fa capire di quale colore ..........................................................................................

Indica quali erano i vantaggi di questo nuovo tipo di inchiostro rispetto a quello più liquido utilizzato per le penne stilografiche o per le cannucce con i pennini.

Asciuga subito.

Evapora in fretta.

Non sbava sul sfoglio.

Non sporca le dita.

Perché, secondo te, la penna biro è chiamata anche “penna a sfera”? .......................................................................................................................................................................................................................

Tecnologia

La tecnologia dell’astuccio Questo astuccio in legno è stato utilizzato fino a qualche decennio fa.

Spiega come veniva aperto e chiuso. ........................................................................................................................................................................................ ..................................................................................................................................................................................................................................................................

Pensa alla dimensione del tuo astuccio e a quella dell’astuccio in legno. Possono contenere la stessa quantità di oggetti? Osserva questo astuccio moderno: probabilmente è simile al tuo! Sicuramente lo utilizzi tutti i giorni da anni, ma forse non lo conosci a fondo e non ti sei mai chiesto come funziona. Fallo ora! • Con quale materiale è stato realizzato? ....................................................................... ........................................................................................................................................................................................

• Come viene aperto e chiuso? ................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................

• Che cosa permette di tenere in ordine gli oggetti che contiene? .......................................................................................................................................................................................

• Di quale materiale è composta la fascetta che trattiene gli

oggetti? ............................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................................................

• Perché è stato utilizzato proprio con quel materiale? ................................................................................................................................... • Come è fissata la fascetta alla struttura dell’astuccio? ................................................................................................................................. • Gli spazi per inserire gli oggetti sono tutti della stessa grandezza? Perché? .................................................................... ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................

Ti piacerebbe poter tenere nel tuo astuccio le figurine, le caramelle o… altro? Progetta e disegna un contenitore da applicare al tuo astuccio che serva a contenere ciò che desideri.

Contenitore per...

Tecnologia

Dentro la matita Quali furono le prime matite? Le prime matite furono semplici bastoncini di carbone che gli uomini primitivi utilizzavano per esprimere il loro pensiero attraverso il disegno. Da allora la matita, grazie alla tecnologia, ha fatto tanta strada.

I legnetti bruciati furono sostituiti da bastoncini di grafite, un minerale piuttosto comune e facilmente reperibile. Per preservare la grafite, i bastoncini erano avvolti in un pezzo di stoffa o inseriti in sottili canne di bambù. Passò un po’ di tempo prima che la grafite fosse strettamente “incapsulata” in un rivestimento di legno. Oggi per produrre la mina, la parte interna della matita, si usa mescolare l’argilla alla grafite.

pulsante a molla

bastoncino di legno mina

Osserva questa particolare matita e completa le didascalie.

mina All’interno del pulsante a molla si trova la gomma, che serve per ...............................................

cannuccia beccuccio

Schiacciando il pulsante a molla .................................. .........................................................................................

Nella .................................................................................. si inseriscono le mine di ricambio.

Il ............................................................................. serve a trattenere la ................................................................

Tecnologia

Con le mani costruisco... un giocattolo Puoi costruire da solo i giocattoli: in questa pagina trovi esempi per trasformare flaconi vuoti in eccezionali compagni di gioco. Puoi rappresentare personaggi fantastici, realistici, storici. La tecnologia e le tue conoscenze ti aiuteranno! Utilizza materiali di recupero: la tecnologia ci insegna che i materiali da utilizzare sono importanti, maâ&#x20AC;Ś non sono infiniti.

1 Riproduci su cartoncino le parti necessarie per costruire una scimmia. Poi colorale e ritagliale.

2 I ncolla i diversi pezzi su un flacone di colore marrone utilizzando la colla o lâ&#x20AC;&#x2122;attaccatutto.

In che cosa trasformeresti un flacone...

giallo? ................................................................................... rosa? ...................................................................................... rosso? ................................................................................... Fai un progetto: disegna le varie parti che ti servono per realizzare il tuo personaggio. Poi regala il tuo progetto a un compagno o una compagna affinchĂŠ possa realizzarlo anche lui/lei. Disegna qui il tuo flacone trasformato.

Tecnologia

Con le mani costruisco... un bosco verticale Le piante coltivate in casa sono belle e utili. Costruisci un bosco verticale utilizzando la ringhiera del balcone di casa tua o della tua scuola.

Procurati alcune bottiglie di plastica da 1,5 ℓ. Facendoti aiutare una persona adulta, taglia due grandi “finestre” in modo che le piante possano crescere.

In ciascuna bottiglia metti un po’ di terriccio e semina fiori o piccole piante. Oppure puoi anche acquistare in un vivaio piantine non ancora eccessivamente sviluppate e trapiantarle nei tuoi “vasi”.

Utilizza le fascette da elettricista per fissare le bottiglie al supporto (la ringhiera, una grata).

Con l’aiuto di una persona adulta, puoi anche realizzare il bosco direttamente su una parete. Taglia le bottiglie come vedi nell’immagine e, prima di riempirle con la terra e le piantine, fai fissare le bottiglie al muro con alcuni chiodi.

Nuovi

i d r a u g r @ T

ia g lo no c e e T e nz ie c S

CODING DELLA DIDATTICA

METODO TESSITORE

ambito ANTROPOLOGICO

ISBN per l’adozione: 978-88-468-4188-9

• Sussidiario Storia con Quaderno operativo 4: 120 + 72 pagine • Sussidiario Geografia con Quaderno operativo 4: 96 + 72 pagine • Quaderno delle Verifiche Storia-Geografia 4: 48 pagine • Mappe mentali (ambito antropologico e scientifico) 4: 72 pagine • Atlante multidisciplinare (ambito antropologico e scientifico) 4: 72 pagine • Educazione Civica 4-5: 96 pagine

ambito SCIENTIFICO

ISBN per l’adozione: 978-88-468-4189-6

• Sussidiario Scienze e Tecnologia con Quaderno operativo 4: 96 + 72 pagine • Sussidiario Matematica con Quaderno operativo 4: 144 + 96 pagine • Quaderno delle Verifiche Matematica-Scienze-Tecnologia 4: 48 pagine • La Mia Matematica Attiva 4-5: 144 pagine

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VILLA SAPERI è un ambiente di apprendimento

interattivo, un parco giochi tematico in cui tutto può essere sperimentato sotto forma di gioco e attività. Realizzato in grafica cartoon, rappresenta un valido strumento per la verifica delle competenze e offre tanti oggetti digitali didattici, esperimenti e mini-giochi di storia, geografia, matematica, scienze, tecnologia. Miss Velonosa, Madame Plum Cake, Erudito De Sapientis, Clara e Tobia accompagneranno bambine e bambini negli ambienti tematici che compongono la villa, in un tour educativo ricco di esperienze, divertimento e conoscenze.

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CIVICA

IL GIOCO DELLO SVILUPPO SOSTENIBILE

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ISBN 978-88-468-4189-6

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