Alla scoperta del mondo 5. Discipline. Scienze by Itaca Edizioni

Alessandra Campagnari · Matteo Dolci

Elena Lucca · Maria Cristina Speciani a cura di Renata Rava

Alla scoperta del mondo

Sussidiario delle discipline per la quinta classe Scienze · Geografia · Storia SCUOLA

Alessandra Campagnari · Matteo Dolci Elena Lucca · Maria Cristina Speciani a cura di Renata Rava

Alla scoperta del mondo

Sussidiario delle discipline per la quinta classe Scienze · Geografia · Storia

L’edizione di questo sussidiario per la quinta classe esprime e condivide il lavoro di un gruppo di insegnanti che in questi anni ha svolto una costante riflessione sulla proposta didattica e ha ricercato o composto testi ed esercitazioni per offrire un percorso di conoscenza elementare essenziale, adeguato ed efficace.

Matematica

Elena Lucca, Raffaella Manara, Armida Panceri, Paola Brambilla, Giulia Muzzi, Giuliana Limonta, Morena Saul, Giulia Brizio, Carlotta Piatti, Grazia Magnifico, Micaela De Francesco

Scienze

Maria Cristina Speciani, Maria Elisa Bergamaschini, Carla Agostini, Angela Luoni, Viviana Mezzacapo, Silvia Bonati

Geografia

Alessandra Campagnari, Mirella Amadori, Maria Antonietti, Marta Sangiorgio, Ornella Rotundo, Paola Brusati, Paola Valle

Storia

Matteo Dolci, Emanuela Casali, Francesca Simonazzi Proposte operative di informatica Elena Algarotti, Cristina Perversi

Grazie alla collaborazione con Seleggo, la versione digitale ottimizzata di questo libro per studenti dislessici può essere ottenuta in download gratuito registrandosi al sito www.seleggo.org

Materiale integrativo per il docente e per gli alunni su www.itacascuola.it

Alessandra Campagnari · Matteo Dolci · Elena Lucca · Maria Cristina Speciani

Alla scoperta del mondo 5. Sussidiario delle discipline. Classe 5

A cura di Renata Rava www.itacaedizioni.it/scoperta-mondo-5-sussidiario-discipline

Prima edizione: agosto 2020

Prima ristampa: agosto 2022

ISBN 978-88-526-0623-6

Progetto grafico: Andrea Cimatti

Coordinamento di redazione: Cristina Zoli

Cura editoriale, impaginazione e ricerca iconografica: Isabel Tozzi

Illustrazioni di Daniela Blandino: 76, 77, 79, 81a, 85a, 86a, 87b, 91b, 93a, 97a, 101a, 106, 107, 109a, 113a, 117a, 121a, 125a, 125c, 131a, 135a, 140a, 141, 143a, 147a, 151a, 156, 157, 158, 159, 170, 173, 184-185, 186-187, 190a e 264a, 202, 205, 209, 212, 213, 214, 215, 216, 219b, 223, 228, 229, 238, 245, 256-257

Stampato in Italia da D’Auria Printing, S. Egidio alla Vibrata (TE)

Col nostro lavoro cerchiamo di rispettare l’ambiente in tutte le fasi di realizzazione, dalla produzione alla distribuzione. Questo prodotto è composto da materiale che proviene da foreste ben gestite certificate FSC®, da materiali riciclati e da altre fonti controllate. Utilizziamo materiale plastic free, inchiostri vegetali senza componenti derivati dal petrolio e stampiamo esclusivamente in Italia con fornitori di fiducia, riducendo così le distanze di trasporto.

Per esigenze didattiche alcuni brani sono stati ridotti e/o adattati. L’editore è a disposizione degli aventi diritto con i quali non è stato possibile comunicare, nonché per eventuali involontarie omissioni o inesattezze nella citazione delle fonti.

SCIENZE

INCONTRARE IL MONDO DELLA NATURA

osservare, sperimentare e confrontare per scoprire relazioni tra diversi aspetti della realtà

IL CIELO SOPRA DI NOI

Hai mai alzato gli occhi al cielo in una notte serena? i nostri occhi vedono una quantità infinita di puntini luminosi, così numerosi che non riusciamo a contarli. È uno spettacolo meraviglioso, che suscita il desiderio di scoprire le caratteristiche dei corpi celesti, cioè delle stelle e dei pianeti. Uno spettacolo che possiamo comprendere meglio non solo studiando, ma anche durante la visita a un osservatorio astronomico.

i n ogni parte del mondo, fin dall’antichità, gli astronomi hanno studiato i corpi celesti a noi più vicini, che costituiscono il Sistema

Solare , di cui fa parte anche la Terra, il pianeta su cui viviamo. Dal XV i secolo il Sistema

Solare è rappresentato con un modello proposto dallo scienziato polacco Nicolò

Copernico (1473-1543) di cui nell’immagine vediamo la statua situata a Varsavia.

i l modello copernicano è chiamato modello eliocentrico perché ha al centro il Sole che in greco si dice élios .

n ell’immagine vediamo uno schema in cui i diversi pianeti compiono percorsi di forma circolare intorno al Sole.

Sole

Mercurio

Venere

Terra Giove

Marte

Saturno

Come si osserva il cielo?

Gli uomini dell’antichità hanno osservato e studiato il cielo a occhio nudo fino a quando, nel 1610, lo scienziato italiano Galileo Galilei costruì il primo telescopio c ome si vede nell’immagine, questo telescopio era molto semplice, ma Galileo, osservando la l una e altri corpi celesti, riuscì a scoprire molti particolari che riprodusse con disegni. a destra vediamo una statua di Galilei che si trova a Firenze sulla facciata degli Uffizi.

i l telescopio è uno strumento costituito di lenti o di specchi; permette a chi osserva di vedere molti particolari che sfuggirebbero alla vista.

n el corso dei secoli gli astronomi hanno costruito telescopi sempre più potenti per vedere di più e osservare meglio . a occhio nudo possiamo osservare circa 4.000 stelle, con i telescopi moderni un grandissimo numero di stelle in più. i telescopi più recenti sono messi in orbita intorno alla Terra come il telescopio spaziale Hubble, nell’immagine; esso ruota intorno al nostro pianeta dal 1990.

o sservando il cielo, gli uomini del passato immaginarono di unire con delle linee le stelle vicine più o meno brillanti. r appresentarono così un cielo pieno di raffigurazioni di animali fantastici, eroi e divinità: sono le costellazioni . Vogliamo anche noi scoprire qualche costellazione.

Che cosa occorre

Un buon binocolo, se possibile, ma può bastare una vista acuta; un atlante del cielo, preso da i nternet o da qualche libro. r icordiamo che le costellazioni presenti nel cielo, sopra il luogo in cui ci troviamo, cambiano con le stagioni.

Come procediamo a occhio nudo individuiamo almeno una costellazione, poi osserviamone i particolari con il binocolo.

Rappresentiamola con un disegno e cerchiamo il suo nome sull’atlante.

aTT i V i TÀ SU l ca M po

o SS er Vare , D e S cri V ere

IL CIELO SOPRA DI NOI

IN VIAGGIO VERSO LA PROFONDITÀ DEL CIELO

n oi viviamo sulla Terra, uno dei tanti pianeti che popolano il cielo. Da qui vediamo e riconosciamo diversi corpi celesti. Di giorno siamo illuminati dalla luce del Sole. Di notte molte volte vediamo la l una, il satellite del nostro pianeta. Ma nel cielo ci sono stelle, meteoriti, comete, galassie… p er conoscerli meglio immaginiamo di partire per un viaggio verso la profondità del cielo.

Come è fatta la nostra stella, il Sole?

l a stella a noi più vicina è il Sole. c i appare come l’astro più importante del cielo, eppure è simile a molte di quelle stelle che vediamo brillare di notte come punti luminosi.

l e stelle sono costituite da gas incandescenti ad altissima temperatura, perciò brillano di luce propria

n ella parte più interna, il nucleo , viene prodotta tutta l’energia presente nella stella. n ella zona tra il nucleo e la superficie della stella, la fotosfera , l’energia prodotta nel nucleo viene trasformata in luce e calore.

l a luce e il calore che arrivano sulla Terra dalla nostra stella, il Sole, sono proprio quelli giusti per noi: se il Sole ne producesse di più la Terra verrebbe bruciata, di meno sarebbe congelata.

i l Sole ha un volume che è circa 1 milione di volte il volume della Terra; il suo raggio è circa 110 volte il raggio della Terra.

l a temperatura sulla superficie è circa seimila gradi c elsius (6.000 ° c ), al centro circa 15 milioni di gradi c elsius (15.000.000 ° c ).

Il Sistema Solare

i l Sistema Solare è un insieme di corpi celesti che si muovono attorno al Sole: è composto da otto pianeti , tra i quali la Terra , con i loro satelliti e inoltre un numero imprecisato di comete

i pianeti sono corpi celesti che ruotano intorno al Sole descrivendo un percorso, o traiettoria, che viene chiamata orbita . l e orbite dei pianeti hanno tutte la forma di una curva chiusa che si chiama ellisse e si può descrivere come una circonferenza un po’ schiacciata.

i l termine pianeti deriva da una parola greca che significa “erranti”, perché non hanno una posizione fissa nel cielo.

i pianeti non brillano di luce propria, ma riflettono la luce del Sole che li illumina, perciò di notte appaiono nel cielo brillanti.

i pianeti, mentre ruotano intorno al Sole, ruotano intorno al proprio asse: il primo moto si chiama moto di rivoluzione ; il secondo si chiama moto di rotazione n el disegno è raffigurata l’orbita che la Terra compie intorno al Sole durante il moto di rivoluzione. Si distingue anche l’asse immaginario attorno a cui ruota la Terra durante il moto di rotazione.

Gli otto pianeti del Sistema Solare sono distinti in due gruppi.

Mercurio , Venere , Terra , Marte , detti terrestri o tellurici , sono i quattro pianeti più vicini al Sole. Sono intensamente riscaldati dal Sole. Sono costituiti principalmente da rocce e metalli.

Giove , Saturno , Urano , Nettuno , detti gioviani o gassosi , sono i quattro pianeti più lontani dal Sole. Sono di grandi dimensioni e molto freddi. Sono costituiti principalmente da gas, quali idrogeno ed elio, con un piccolo nucleo solido di roccia e ghiaccio.

Urano Nettuno Giove Saturno

Terra Marte

Mercurio Venere

A che distanza dal Sole si trovano i pianeti?

o sserviamo con attenzione la tabella.

n ella prima colonna c’è il nome dei pianeti.

l a distanza media tra la Terra e il Sole è assunta come unità di misura, perciò nella seconda colonna la distanza tra la Terra e il Sole ha valore 1.

l e distanze degli altri pianeti dal Sole sono espresse come multipli o sottomultipli della distanza dalla Terra. p er esempio, Marte si trova a una distanza dal Sole pari a una volta e mezza quella della Terra e Urano a una distanza dal Sole pari a 20 volte quella della Terra. n ella terza colonna , le distanze sono espresse assumendo come unità di misura un passo.

D i STanza D al S ole

Pianeti terrestri o tellurici

Mercurio 0,4 mezzo passo

Venere 0,7 un po’ più di mezzo passo

Terra 1 un passo

Marte 1,5 un passo e mezzo

Pianeti gioviani o gassosi

Giove 5 5 passi

Saturno 10 10 passi

Urano 20 20 passi

n ettuno 30 30 passi

l a distanza media della Terra dal Sole è di circa 150 milioni di chilometri (150.000.000 km).

Se fosse possibile andare dalla Terra al Sole a piedi si impiegherebbero 4.300 anni; in aereo alla velocità di 1.000 chilometri all’ora si impiegherebbero 17 anni.

Che cosa occorre p er tutta la classe: uno spazio grande come un cortile o un giardino; la tabella sopra riportata.

Come procediamo

Appoggiamo a terra un oggetto che rappresenta il Sole.

o gni studente sceglie un pianeta in cui immedesimarsi.

Seguendo la tabella, ogni studente si posiziona compiendo i passi indicati per il pianeta scelto.

Documentiamo l’attività fotografando la disposizione di tutti gli alunni. Registriamo le nostre osservazioni sul quaderno.

aTT i V i TÀ SU l ca M po

o SS er Vare , Val UTare QU an T i TaT i Va M en T e

Che dimensioni hanno i pianeti?

n ell’immagine sono rappresentati, in scala, i pianeti del Sistema Solare. l e loro dimensioni sono molto diverse.

o sserviamo con attenzione la tabella.

i l raggio della Terra, lungo circa 6.400 km, è assunto come unità di misura.

i raggi degli altri pianeti sono espressi come multipli e sottomultipli del raggio della Terra.

p er esempio, il raggio di Marte è la metà di quello della Terra e il raggio di Urano è 4 volte quello della Terra. i frutti della terza colonna hanno dimensioni che corrispondono all’incirca ai valori riportati nella seconda colonna.

ra GG io

Pianeti terrestri o tellurici

Mercurio 0,4 mirtillo

Venere 1,0 ciliegia

Terra 1,0 ciliegia

Marte 0,5 pisello

Pianeti gioviani o gassosi

Giove 11 arancio

Saturno 9 mela

Urano 4 albicocca

n ettuno 4 albicocca

c ostruiamo un curioso modello del Sistema Solare in cui i pianeti sono rappresentati da frutti di dimensione diversa.

Che cosa occorre

p er tutta la classe: 1 mirtillo; 2 ciliegie; 1 pisello; 1 arancia; 1 mela; 2 albicocche; un piano molto ampio, per esempio ottenuto unendo più banchi al centro della classe.

Come procediamo

Esaminiamo e discutiamo i dati della tabella. l a Terra è immaginata di volume uguale a quello di una ciliegia. Tenendo conto dei numeri che indicano il raggio del pianeta in rapporto a quello della Terra, posizioniamo i frutti di dimensione corrispondente a quella dei pianeti. p ossiamo ripetere questa attività con sassi, bottoni, palline di pongo o altri oggetti, purché le loro dimensioni siano nella corretta proporzione. a l termine documentiamo l’attività svolta con un disegno e registriamo le nostre osservazioni.

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

o SS er Vare , Val UTare QU an T i TaT i Va M en T e

Corpi celesti del Sistema Solare: i pianeti

Mercurio è il pianeta più piccolo e più vicino al Sole. l a sua breve distanza dal Sole ne rende la superficie arida; la sua temperatura è di 500 ° c il dì e di –200 ° c la notte. Ha un volume pari a circa un ventesimo (1/20) di quello della Terra.

Venere è visibile a occhio nudo alla sera dopo il tramonto, ed è chiamato Vespero, e al mattino prima del sorgere del Sole, ed è chiamato l ucifero. Ha un’atmosfera molto densa (circa 100 volte quella della Terra) che non permette alla sua superficie di raffreddarsi: la sua temperatura superficiale rimane sempre di circa 460 ° c . Ha un volume quasi uguale a quello della Terra.

Terra è il nostro pianeta e ha caratteristiche favorevoli alla vita. È l’unico pianeta conosciuto su cui c’è acqua in forma liquida, che ricopre circa il 70% della sua superficie. È avvolto da un’atmosfera che contiene ossigeno; per questo nelle foto da satellite appare azzurro.

Marte appare rosso, con due calotte polari di ghiaccio. Ha un’atmosfera piuttosto rarefatta, in cui prevale l’anidride carbonica. Sulla sua superficie la temperatura varia da circa 0 ° c durante il dì a –200 ° c durante la notte. Ha un volume pari a circa un decimo (1/10) di quello della Terra. Su Marte c’è il Monte o limpo, il vulcano più alto del Sistema Solare la cui altezza è circa 27.000 metri.

Giove è il più grande pianeta del Sistema Solare. l e bande colorate visibili sulla sua superficie sono fasce di nubi gassose agitate da correnti e cicloni. È visibile una grande macchia rossa: è una tempesta che infuria osservata già circa 300 anni fa. Ha un volume pari a circa 1.400 volte quello della Terra.

Saturno è conosciuto per i suoi anelli che sono costituiti da milioni di grani (rocce, gas, ghiaccio) in orbita intorno al pianeta. Gli anelli hanno uno spessore medio di circa 10 metri. Ha un volume pari a circa 800 volte quello della Terra.

Urano e Nettuno sono i pianeti

più esterni del Sistema Solare; nelle fotografie delle sonde spaziali appaiono di colore verde-azzurro. Hanno un volume pari a circa 60 volte quello della Terra.

Prova anche tu

Gli alunni di una classe hanno rappresentato in scala, sul prato della scuola, le orbite dei pianeti. i n una prima fase, seguendo la seconda colonna della tabella sulle distanze dei pianeti dal Sole a pagina 8, hanno calcolato la lunghezza dei raggi delle orbite dei diversi pianeti utilizzando come unità di misura la lunghezza del filo scelta per disegnare l’orbita della Terra.

p er semplicità hanno scelto di tracciare orbite circolari.

Hanno anche costruito dei modelli dei pianeti rispettando i rapporti tra le dimensioni presentati nella tabella a pagina 9.

n el giardino della scuola, al posto del Sole hanno piantato un picchetto da tenda.

Hanno riempito di farina una tasca da pasticcere. i raggi delle diverse orbite sono rappresentati da fili della lunghezza calcolata, tesi tra il picchetto-Sole e la tasca da pasticcere piena di farina. Tenendo teso il filo che rappresenta il raggio, hanno tracciato le orbite dei diversi pianeti.

Corpi celesti del Sistema Solare: satelliti, meteoriti, comete

i satelliti , come i pianeti, non brillano di luce propria. e ssi descrivono un’orbita intorno a un pianeta. Dopo i pianeti sono gli oggetti più grandi del Sistema Solare. Sono detti anche lune . n on tutti i pianeti hanno satelliti. l a Terra ha un solo satellite, la nostra l una.

Giove ha molte lune. i quattro satelliti più grandi, molto brillanti, sono stati scoperti da Galileo Galilei nel 1609. p ossono essere osservati anche con un piccolo telescopio.

l e meteoriti sono corpi solidi osservabili solo quando entrano nell’atmosfera terrestre dove, per effetto dell’attrito, si riscaldano fino a diventare incandescenti c osì bruciano e si disperdono in polvere prima di giungere sulla superficie terrestre. Quelli di dimensioni maggiori diventano visibili a occhio nudo sotto forma di scia luminosa . Questo fenomeno si chiama stelle cadenti i n i talia si può osservare nelle notti della prima metà di agosto.

l e comete sono composte di particelle di roccia e polvere, imprigionate nel ghiaccio e in gas congelati. l a materia solida costituisce il nucleo , mentre la zona gassosa è detta chioma . p ercorrono intorno al Sole orbite a forma di ellisse molto schiacciata , fino a raggiungere i confini del Sistema Solare. Quando passano in prossimità del Sole, si forma una coda brillante. i nfatti, il ghiaccio e i gas congelati contenuti nella cometa evaporano formando una scia di gas e polveri che può essere lunga anche milioni di chilometri. l a cometa di Halley, nell’immagine a fianco, è forse la più famosa. È osservabile dalla Terra ogni 76 anni. i l suo ultimo passaggio si è verificato nel 1986 e le sue più antiche testimonianze risalgono al 240 a. c .

piane T i S aT elli T i

Mercurio no

Venere no

Terra sì, la l una

Marte sì

Giove sì

Saturno sì

Urano sì

n ettuno sì

La Luna, il nostro satellite

l a l una è il corpo celeste più vicino a noi. n on brilla di luce propria ma, come i pianeti, è illuminata dal Sole . Sicuramente l’abbiamo osservata di notte. Ma possiamo osservarla anche durante il giorno, o al tramonto, quando appare come una falce nel cielo.

l a l una è l’unico corpo celeste oltre la Terra su cui l’uomo ha messo piede. i l 20 luglio 1969 n eil a mstrong scese dalla navicella spaziale a pollo 11 e pose il piede sulla superficie lunare, lasciandovi la sua impronta. Fino a oggi, solo 12 uomini hanno messo piede sulla l una nel corso di 6 diverse missioni spaziali.

o sservando con un telescopio, la l una appare come nella fotografia. i l raggio della l una, circa 1.700 km, è circa un quarto di quello della Terra. l a l una non ha atmosfera ; la sua superficie è desertica con temperature che vanno circa da +110 ° c il dì a –170 ° c la notte. p resenta pianure, montagne e vallate; i moltissimi crateri sulla sua superficie sono avvallamenti che si sono formati quando corpi rocciosi, come le meteoriti, l’hanno colpita a velocità molto elevata.

i ntorno al nostro pianeta ruotano molti satelliti artificiali , realizzati e messi in orbita dall’uomo. a lcuni sono utilizzati per fotografare la superficie terrestre, altri per fornire dati sull’atmosfera utili nelle previsioni meteorologiche.

Molto importanti sono anche i satelliti per le telecomunicazioni che oggi permettono di inviare segnali in tutto il mondo e i satelliti che permettono a chi è fornito di un ricevitore G p S di conoscere la propria posizione. a volte i satelliti artificiali si possono osservare nel cielo come punti luminosi in movimento.

Perché la Luna cambia forma?

l a l una, come tutti i satelliti, compie due movimenti.

r uota intorno alla Terra su un’orbita quasi circolare e compie un moto di rivoluzione in 27 giorni circa; nello stesso tempo compie una rotazione completa su se stessa. l a rivoluzione e la rotazione hanno la stessa durata, perciò noi, dalla Terra, vediamo sempre la stessa faccia della l una. p rova a girare attorno a un compagno senza mai voltargli le spalle, alla fine, mentre avrai compiuto un giro intorno al tuo compagno, avrai compiuto anche un giro su te stesso.

Che cosa occorre p er ogni bambino: materiale da disegno, un quaderno, una buona vista e molta attenzione.

Come procediamo p er 15 giorni osserviamo la l una nel cielo, iniziando quando essa appare come una sottile mezzaluna.

Registriamo le nostre osservazioni. a lla fine documentiamo con una serie di disegni i cambiamenti della l una osservati.

Durante il moto di rivoluzione attorno alla Terra la l una assume diversi aspetti, che sono descritti dalle fasi lunari l a l una sembra cambiare forma. i n realtà, cambia la parte che noi vediamo illuminata dal Sole. i l Sole illumina sempre metà della l una, ma non sempre illumina la faccia che vediamo noi. n ella posizione di Luna nuova , la faccia rivolta verso la Terra non è illuminata dal Sole e noi non vediamo la l una; nella posizione di primo quarto , vediamo solo metà faccia illuminata; nella posizione di Luna piena , vediamo tutta la faccia illuminata; nella posizione di ultimo quarto , vediamo ancora metà faccia illuminata. l a l una è crescente mentre passa dalla posizione di l una nuova a quella di l una piena; la l una è calante mentre dalla posizione di l una piena torna alla posizione di l una nuova.

aTT i V i TÀ SU l ca M po

o SS er Vare e D e S cri V ere

Luna nuova

ultimo quarto primo quarto Luna piena

Che cosa c’è oltre il Sistema Solare?

Se osserviamo il cielo in una notte serena al mare o in montagna, lontano dalle luci della città, possiamo distinguere tantissime stelle.

a occhio nudo gli astronomi sono arrivati a contarne alcune migliaia; con telescopi sempre più potenti se ne sono osservate milioni.

n el cielo notturno possiamo distinguere una striscia luminosa, come se miliardi di stelle si fossero ammassate una vicina all’altra.

l’ammasso di stelle, chiamato Via Lattea per la sua luminosità biancastra, è una galassia costituita da circa 200 miliardi di stelle (200.000.000.000).

i l nostro Sole è una di queste stelle e il Sistema Solare si trova quindi all’interno della Via l attea.

Se potessimo osservare la nostra galassia dall’esterno vedremmo che ha una forma a disco, con dimensioni difficilissime anche da immaginare: il diametro misura circa un miliardo di miliardi di chilometri (1.000.000.000.000.000.000 km).

Se facessimo un modello in scala con la nostra galassia rappresentata da un disco di 130 km di diametro, il Sistema Solare sarebbe un cerchio di appena 2 mm di diametro.

o ltre la nostra galassia esistono nell’Universo moltissime altre galassie che hanno forma diversa.

i l telescopio spaziale Hubble ha permesso agli astronomi di osservare il cielo ancora più lontano fino a fornirci una eccezionale immagine in cui miliardi di galassie appaiono come pietre preziose incastonate nella volta celeste.

METTITI ALLA PROVA

1. o sserva con attenzione l’immagine che rappresenta i pianeti del Sistema Solare in scala secondo le loro dimensioni. c ollega con una freccia i nomi dei corpi celesti alla loro rappresentazione.

2. Tra i personaggi elencati, chi ha osservato il cielo con uno strumento per la prima volta?

n eil a rmstrong

3. c ompleta le seguenti frasi:

Galileo Galilei

n icolò c opernico

l e stelle sono corpi che, come il Sole, brillano di

l e stelle sono costituite da ad altissima

l a stella a noi più vicina è

l e comete sono costituite da particelle di , imprigionate in

l a coda di una cometa può raggiungere anche di chilometri.

Giove Urano Mercurio Saturno

Marte Venere Nettuno Terra

4. i ndica se ciascuna delle seguenti affermazioni è vera o falsa.

i pianeti ruotano intorno al Sole ⬜ Vero

⬜ Falso

i pianeti descrivono orbite rettilinee ⬜ Vero

⬜ Falso

i l Sistema Solare appartiene a una galassia di nome Via l attea ⬜ Vero

⬜ Falso

Tutti i pianeti hanno uno o più satelliti ⬜ Vero

⬜ Falso

n ell’Universo non esistono altre galassie oltre la Via l attea ⬜ Vero

⬜ Falso

5. r iprendi la documentazione relativa all’osservazione della l una e dei suoi cambiamenti. r ifletti su questa esperienza di “astronomo” e riassumila in una breve ma incisiva frase. i nsieme ai compagni costruisci un cartellone con le frasi di tutti.

6. o sserva con un compagno l’immagine che ritrovi nel riquadro giallo a pagina 14. p repara con lui una presentazione alla classe del fenomeno che è rappresentato aiutandoti con delle diapositive. a pprofondisci quanto hai studiato cercando anche qualche nuova immagine.

7. l avorando in gruppo con qualche compagno raccogli le domande che questo percorso ha fatto sorgere nella classe. c erca con l’aiuto dell’insegnante un astronomo di professione disposto a incontrarti, intervistalo ponendogli le domande che hai raccolto e registra le sue risposte per riportarle poi alla classe.

8. a lla fine di questo percorso sei pronto a recarti a un osservatorio astronomico. p otrai capire come gli astronomi svolgono il loro lavoro notturno e potrai osservare il cielo con un telescopio, professionale, riconoscendo molti degli oggetti celesti di cui hai studiato le caratteristiche.

Lavoro al PC

Prepariamo un approfondimento

p er approfondire le caratteristiche del pianeta Terra e confrontarle con quelle degli altri pianeti, puoi costruire il passaporto dei pianeti.

e cco come fare:

1. a pri un foglio di p ower p oint 1 e seleziona una diapositiva vuota con sfondo bianco.

2. Dal menù Inserisci , seleziona Forme e scegli il rettangolo con angoli arrotondati.

3. Dopo averlo selezionato, colora il rettangolo di verde chiaro usando il comando Riempimento forma

4. Selezionando Effetti forma , scegli Ombreggiatura per fare l’ombra esterna del rettangolo.

5. o ra prepara le caselle in cui scrivere, selezionando sempre il rettangolo con gli angoli arrotondati. Utilizza un colore chiaro per il riempimento.

6. p er inserire il testo, seleziona nel menù Inserisci: Casella di testo

7. p er il titolo, utilizza il carattere “ c astellar”, corpo 32.

8. c erca una foto della Terra vista dallo spazio e inseriscila nel passaporto.

9. c ompleta le diverse voci con le informazioni necessarie.

10. Fai attenzione ad allineare fra loro i diversi rettangoli.

11. Una volta finito, copia lo schema del passaporto e inserisci i dati di un altro pianeta.

PASSAPORTO

NOME Terra

TIPO terrestre/tellurico

DIMENSIONE raggio 6.400 km

MOVIMENTI rotazione rivoluzione

NUMERO DEI SATELLITI uno

NOME DEI SATELLITI l una

NUMERO DI ANELLI nessuno

SEGNI PARTICOLARI vita

GALASSIA

Via l attea

IO E L’AMBIENTE

p arole come ambiente , ecosistema , ecologia ritornano spesso nelle nostre giornate: le ascoltiamo, le leggiamo, a volte le ripetiamo, ma non sempre conosciamo il loro significato. c onoscere il mondo della natura permette di incontrare i tanti meravigliosi luoghi in cui abitiamo. n e scopriamo caratteristiche e particolari, per imparare ad amarli e rispettarli.

Ambiente è tutto ciò che sta intorno a noi e di cui noi stessi siamo parte. È molto difficile studiare l’ambiente, perché i suoi componenti, viventi e non viventi , interagiscono in modo estremamente complesso. c ome in uno spettacolo messo in scena da un gran numero di attori, ognuno ha un preciso ruolo, indispensabile alla buona riuscita dell’evento.

o sserviamo con attenzione l’immagine. r appresenta un ambiente di campagna. i dentifichiamo nell’immagine viventi , non viventi e opere costruite dall’uomo

Quali altri componenti, non visibili nell’immagine, sono utili alla vita della fattoria? c on l’aiuto dell’insegnante scopriamo quali esperti possono aiutare il contadino a utilizzare le risorse di questo ambiente nel rispetto della natura.

l avoriamo, sul campo e in classe, per scoprire i componenti viventi e non viventi del mondo in cui abitiamo e per capire alcuni aspetti delle complesse relazioni che si stabiliscono nell’ambiente. i mpariamo così delle linee guida per operare consapevolmente nel mondo della natura.

Come esplorare gli ambienti in cui viviamo?

Guardiamoci intorno.

È facile riconoscere la diversità tra i luoghi in cui abitiamo, per esempio una città, un paese, e quelli in cui andiamo in vacanza o a fare una gita, per esempio il lago, il mare, la montagna, il fiume. È facile anche accorgersi che vicino alla spiaggia crescono vegetali diversi da quelli che possiamo vedere sui prati in alta montagna.

i n ogni ambiente vivono vegetali e animali particolari, se trovano condizioni adatte al loro sviluppo.

p er studiare l’ ambiente marino si possono analizzare reperti raccolti sulla spiaggia, ma bisogna anche immergersi e riconoscere le alghe, i molluschi, i crostacei e i pesci.

p er studiare il fiume si riconoscono vegetali e animali che vivono sulle rive, ma bisogna anche prelevare campioni di acqua e controllarne le caratteristiche fisiche: temperatura, trasparenza, densità. l a presenza di piccoli invertebrati in questi campioni indica condizioni favorevoli alla vita. a llo stesso modo, la presenza o l’assenza di muschi e licheni sui tronchi degli alberi di un parco cittadino indicano la qualità dell’aria che respiriamo.

p er controllare lo stato di salute dell’aria, dell’acqua e del suolo operano, in i talia, a genzie r egionali per l’a mbiente ( arpa ). i tecnici che vi lavorano usano apparecchiature sofisticate per raccogliere e fornire informazioni circa i dati ambientali del territorio.

p er esempio, nelle città ci sono centraline che rilevano l’ inquinamento dell’aria , cioè la presenza di polveri sottili o di altre sostanze dannose alla salute.

Per saperne di più

n el luogo dove abitiamo le condizioni meteorologiche possono cambiare giorno dopo giorno: la temperatura dell’aria, il periodo di insolazione, i venti, le precipitazioni. i nvece, il clima di un determinato luogo è definito dalle condizioni meteorologiche medie registrate per lunghi periodi di tempo. Facciamo attenzione. p er programmare una gita durante il fine settimana dobbiamo guardare come sarà il meteo, non come sarà il clima. i nvece, possiamo dire che nel corso dei millenni sulla Terra il clima è cambiato più volte, e che anche ora sta cambiando.

Che ambiente è un prato?

aTT i V i TÀ SU l ca M po o SS er Vare , D e S cri V ere , S peri M en Tare

Che cosa occorre

p er ogni bambino: un quaderno per appunti, sacchetti per campioni, lente di ingrandimento. p er tutta la classe: quattro bastoncini; un gomitolo di lana; una paletta da giardinaggio.

Come procediamo

i n una giornata di sole usciamo in giardino.

c on i bastoncini e la lana delimitiamo una estesa zolla di prato.

Osserviamo con attenzione.

i n quale posizione del giardino si trova la zolla?

r iceve luce o è in ombra? Quali vegetali ci sono?

Di che dimensione? Si vedono animali? i l terreno è umido o secco?

Se possibile preleviamo dei campioni: foglie, radici, parti di piante o di animali.

Annotiamo le osservazioni.

Registriamo in una tabella da appendere in classe il luogo e la data del rilevamento, insieme al nome dei componenti individuati.

n el corso dell’anno torniamo a osservare la zolla almeno una volta ogni mese.

c on la paletta preleviamo quattro piccole zolle di prato.

Tornati in classe, progettiamo un esperimento per verificare se la disponibilità di luce e acqua influisce sullo stato di salute delle zolle raccolte.

r icordiamoci di predisporre un campione di controllo e di mantenere i campioni alla stessa temperatura.

Stiliamo una tabella comune in cui registrare regolarmente le osservazioni.

i l prato è un ecosistema , cioè un ambiente in cui sono presenti viventi e non viventi che interagiscono tra loro. i componenti viventi di un ecosistema, nel caso del prato le piantine, gli insetti, le lumachine, i fiori, gli uccelli, sono chiamati biotici (da bios che significa “vita”). i componenti non viventi, cioè abiotici (senza vita), sono il terreno, l’aria, l’acqua, ma anche la luce e il calore del Sole e quindi la temperatura. Sono ecosistemi anche il lago, il fiume, il bosco, il mare, eccetera. i n ognuno di questi ambienti vivono vegetali e animali particolari, in relazione alle condizioni create dai componenti abiotici del luogo. l’ ecologia (dalla parola greca oikos , che significa “casa”) è la scienza che studia le relazioni tra i componenti di un ecosistema: scopre come la vita dipende dalle caratteristiche del terreno, dalla temperatura e dalla qualità dell’aria, dalla disponibilità di acqua, dal periodo di insolazione.

Come è l’ecosistema bosco?

aTT i V i TÀ SU l ca M po

Che cosa occorre

p er ogni bambino: un quaderno per appunti; sacchetti per raccogliere campioni; lente di ingrandimento; macchina fotografica. p er tutta la classe: una uscita didattica presso un bosco; una buona guida; occhi aperti.

Come procediamo

o SS er Vare e D e S cri V ere

Mentre attraversiamo il bosco facciamo attenzione a tutti i particolari. c om’è la luce? c he rumori si sentono? c i sono particolari odori?

Chiediamo alla guida i nomi e le caratteristiche degli alberi che incontriamo. Annotiamoli per non dimenticarli e documentiamoli con delle fotografie. Andiamo alla ricerca di tracce che dimostrino quali animali vivono nel parco. Osserviamo se ci sono fonti di acqua o fontanili. a l ritorno in classe stendiamo una relazione raccontando le nostre scoperte. Ricordiamo di annotare il nome del luogo visitato e la data della visita.

i l bosco è un’ampia superficie di terreno coperta da alberi, arbusti e da uno strato erboso. i diversi strati del bosco ospitano e danno nutrimento a molti animali n ello strato erboso , tra le erbe e i fiori “abitano” topi, conigli, piccoli insetti. l o strato arbustivo è formato da piante legnose come il nocciolo, il ginepro, il rovo i cui rami si separano immediatamente dal terreno, senza la presenza di un grande tronco centrale. Queste piante possono fornire cibo a molti animali e uccelli. l o strato arboreo è formato dalle chiome di alberi ad alto fusto, come betulle, platani, faggi, robinie. Qui possono vivere insetti, scoiattoli, uccelli canori e uccelli rapaci. Tutti i vegetali dello strato erboso e arbustivo compongono il sottobosco .

arboreo

strato arbustivo

erboso

strato

i n i talia, grazie anche alla sua collocazione geografica, possiamo trovare diversi tipi di boschi, ognuno con una vegetazione caratteristica. p er esempio, in montagna troviamo conifere, cioè pini silvestri, abeti, larici, poi castagni e noccioli. i nvece, sulle coste troviamo pini marittimi, olivi, lecci, corbezzoli. e nelle campagne troviamo olmi, noci, pioppi, robinie, eccetera.

l a grande varietà degli ecosistemi dipende dalla varietà di condizioni legate ai componenti abiotici

i l suolo , in cui penetrano le radici dei vegetali, può avere caratteristiche che favoriscono lo sviluppo solo di alcune specie. l a disponibilità di acqua è legata alla presenza di sorgenti o di fontanili, ma anche alla frequenza delle precipitazioni. È importante per i vegetali che devono assorbire continuamente acqua dalle radici e per gli animali che hanno bisogno di fonti di acqua per dissetarsi. l a luce e il calore che vengono dal Sole sono fondamentali per i passaggi di stato dell’acqua e la fotosintesi clorofilliana delle piante. p er esempio, nel bosco la luce solare arriva alle foglie più alte della chioma degli alberi, mentre vicino al terreno si possono avere zone d’ombra e la vegetazione lì è scarsa.

i valori della temperatura ambientale sono legati al periodo di insolazione e al variare delle stagioni . p er esempio, i lombrichi temono la calura estiva, ma ancor più le basse temperature invernali tanto che, per sopravvivere, passano i mesi più freddi a molti metri di profondità, arrotolati in gruppi. l’inverno è un periodo particolarmente critico: la breve durata del dì (ore di luce) rispetto a quella della notte (ore di buio) può far sì che la brina o il ghiaccio coprano i vegetali e li facciano soffrire: nel prato le foglie si assottigliano, si diradano e ingialliscono.

l a coccinella, che vive tra l’erba, ama la luce solare; così, nella stagione più fredda, per svernare, cerca uno spazio aperto con massi o siepi dense sotto cui ripararsi, esposto a Sud per ricevere il maggior numero di ore di luce.

Come si nutrono gli animali e le piante di un ecosistema?

c erchiamo indizi dell’attività di animali erbivori, che si nutrono di vegetali. o sserviamo le foglie sul terreno. i margini rosicchiati indicano la presenza di bruchi; i buchi all’interno segnalano il passaggio di una lumaca.

n otiamo altri segni. Scoiattoli e topi forano i gusci delle nocciole o delle noci per mangiarne il contenuto; gli uccelli lasciano morsi frastagliati o segni di becco sui frutti carnosi.

a nimali carnivori, come per esempio il lupo, la volpe o gli uccelli rapaci, si nutrono di altri animali più piccoli, come per esempio il coniglio o il topo.

i rapporti alimentari in un ecosistema sono rappresentati in modo semplificato nello schema.

l e frecce indicano che cosa mangiano i diversi animali.

Si intersecano tra di loro formando reti alimentari

l e piante verdi sono gli organismi produttori

Grazie alla fotosintesi producono sostanze organiche che sono il nutrimento per gli erbivori.

Gli animali erbivori sono i consumatori primari

Gli animali predatori (carnivori e rapaci) sono i consumatori secondari a ltri organismi, come batteri e funghi, sono definiti decompositori perché trasformano le complesse sostanze organiche in sostanze semplici.

l o schema mostra anche che il Sole è la fonte di energia per tutti i viventi

l’acquario è un ecosistema artificiale , cioè costruito dall’uomo ricreando, all’interno di una vasca, le condizioni che permettono la vita dei pesci. l’immagine mostra un acquario di recente costruzione in cui

le condizioni di temperatura e di ossigenazione dell’acqua sono controllate elettronicamente.

c erchiamo in rete, o in un negozio specializzato, quali attenzioni servono per allevare dei pesci in un acquario casalingo.

Quali reti alimentari si possono riconoscere all’interno di un acquario?

Cosa fare per rispettare l’ambiente?

Hai notato che ai bordi delle spiagge si trovano contenitori come quelli dell’immagine?

l i usi anche tu quando hai finito il gelato o hai bevuto da una lattina? Sono utili per rispettare l’ambiente in cui viviamo, cioè per rallentare il più possibile quello che viene chiamato degrado ambientale . i nfatti, gli ecosistemi presenti nell’ambiente possono essere alterati dall’accumulo di rifiuti prodotti dalle attività umane.

p ensiamo alle attività più comuni durante la giornata e ai materiali che usiamo e che scartiamo, poi completiamo la tabella.

ri F i UT i e S e M pi

o rganici

c arta

p lastica

Vetro

a lluminio

i rifiuti riciclabili sono riutilizzabili dopo opportuni trattamenti. n ei paesi, come nelle grandi città, è organizzata la raccolta differenziata i rifiuti devono essere accumulati in contenitori appositi, caratterizzati da colori diversi. Gli addetti raccolgono i rifiuti e li avviano a una nuova trasformazione. Sono riciclabili anche rifiuti speciali , come per esempio pile esaurite, medicinali scaduti, lampade e neon, oli usati. Questi materiali vanno portati alla ricicleria e possono essere riusati, da fabbriche specializzate, per realizzare altri prodotti.

i materiali non riciclabili , che non possono essere recuperati, per esempio i dvd, i cartoni della pizza sporchi, chiamati rifiuti indifferenziati , devono essere trattati in speciali impianti ed eventualmente accumulati nelle discariche, cioè in luoghi appositamente predisposti.

Come si riciclano i rifiuti?

l a carta viene pressata e i diversi tipi di carta vengono separati. i l materiale che arriva alla cartiera viene tritato e trasformato in una poltiglia che viene inserita nel ciclo di produzione della carta. c osì si ottengono nuovi quaderni, libri, giornali, scatole, contenitori, eccetera.

l a plastica viene separata in diverse tipologie ( pe , p V c , pe T, p S). i l materiale viene macinato, lavato e ridotto in granuli pronti per essere fusi e produrre nuovi oggetti. c osì si ottengono imbottiture, maglioni in pile, vasi, flaconi, bottiglie, moquette, sacchi per spazzatura, eccetera.

i l vetro è trasportato agli impianti dove viene separato da corpi e materiali estranei. Viene frantumato, lavato e inviato alle vetrerie dove viene fuso.

l a pasta di vetro viene soffiata in appositi stampi e trasformata in nuovi oggetti e contenitori.

i metalli sono trasportati agli impianti di selezione dove vengono ripuliti da corpi o materiali estranei, vengono fusi ad alte temperature e reintrodotti nei normali cicli di produzione. l’alluminio e l’acciaio sono utilizzati per produrre nuovi utensili, elettrodomestici, articoli sportivi eccetera.

i rifiuti organici , comunemente chiamati umido , possono essere trattati in impianti speciali. Ma, in modo più naturale, vengono utilizzati per produrre compost , un terriccio fertile molto utile in agricoltura. Semplicemente lasciati all’aria, residui di cibo o di lavori di giardinaggio si trasformano in terreno ricco di sostanze organiche.

Come mantenere la varietà e la ricchezza della vita negli ecosistemi?

Gli scienziati hanno scoperto che le piante e gli animali di un ecosistema non solo “lottano” per conquistare più spazio, più nutrimento, più luce, ma in qualche modo specializzano il loro stile di vita e il modo di procurarsi il cibo perché una grande varietà di organismi possa vivere insieme. p er esempio, nel bosco, ci sono uccelli che vivono tra i rami bassi e altri che occupano la chioma degli alberi; ci sono uccelli che si nutrono di frutti e altri di semi.

a nche nel mare, su uno stesso scoglio, possono stabilirsi molluschi di specie diverse, mentre, come si vede nell’immagine, i coralli allungano i loro tentacoli per prendere nutrimento dall’acqua. c osì si conserva e si arricchisce

la biodiversità , cioè la varietà degli organismi e degli ecosistemi in cui essi vivono.

n el cuore di un ghiacciaio norvegese, a circa 1.000 chilometri dal p olo n ord, si conservano, alla temperatura di –18 ° c centinaia di migliaia di semi di piante provenienti da tutti i p aesi del mondo.

È una vera e propria banca mondiale dei semi per essere sicuri di conservare nel tempo i germi della biodiversità e della bellezza per tutto il nostro pianeta.

Entrata della Global Seed Vault

c ome in tutto il mondo, anche in i talia sono stati creati parchi naturali , cioè aree protette che contengono uno o più ecosistemi e formazioni geologiche di interesse scientifico, come per esempio fiumi, rocce, fossili. p er accedere a questi ambienti occorre rispettare precise regole di comportamento. i n ogni regione italiana esistono parchi regionali le cui caratteristiche sono legate al territorio. c erchiamone alcuni vicini alla città in cui abitiamo, associamo a ognuno di essi le caratteristiche che lo rendono interessante e andiamo a esplorarli, se possibile. i n classe, su un cartellone comune, riscriviamo le regole da rispettare durante la visita a un parco o a una riserva naturale.

METTITI ALLA PROVA

1. a ssocia a ogni immagine la sua didascalia. c erca informazioni sui viventi raffigurati. Descrivi le relazioni tra i vegetali, gli animali, la luce e l’acqua.

1. Una lumachina sale lungo un filo d’erba.

2. a lla mattina, la brina sul filo d’erba è illuminata dal sole.

3. Due cavallette si dondolano sull’estremità di una graminacea.

4. Un passero mangia semi del dente di leone.

2. c on l’aiuto dell’insegnante o dei genitori consulta le regole per la raccolta differenziata della città o del paese in cui vivi. c ompila una tabella riassuntiva specificando quali rifiuti vanno nei diversi contenitori. Durante le ore di scuola raccogli i rifiuti prodotti da te e dai tuoi compagni e suddividili secondo i criteri della raccolta differenziata. a lla fine della mattina fai una valutazione approssimata del volume e del tipo di rifiuti prodotti.

3. i n tutte le regioni italiane esistono agenzie per l’ambiente. c erca le attività svolte dall’arpa della tua regione.

4. e splora il bosco, o la spiaggia, o un grande prato. Quando vedi un’impronta sul terreno disegnala su un quaderno riportandone anche le misure. p er scoprire a quale animale appartiene confronta il tuo disegno con gli schemi sotto riportati.

LA CONTINUITÀ DELLA VITA

Sappiamo già che la caratteristica principale dei viventi è quella di riprodursi, cioè generare altri viventi. a nzi, la capacità di riprodursi permette di distinguere i viventi dai non viventi. Scopriremo come, in natura, da piante e animali nascono nuove piante e nuovi animali. i figli non sono sempre identici tra loro o ai loro genitori.

p er esempio, i pulcini di una nidiata hanno la peluria di colore un po’ diverso, ma hanno comunque le caratteristiche proprie del gruppo degli uccelli a cui appartengono.

a llo stesso modo, gli insetti hanno sempre sei zampe, i fagioli borlotti hanno sempre semi di forma e colore caratteristici, i mammiferi hanno sempre le mammelle.

Gli animali, i vegetali e l’uomo si nutrono, respirano, si muovono, eccetera, grazie a sistemi di organi che lavorano in modo coordinato. a nche per riprodursi servono organi specializzati, detti organi riproduttori , che accompagnano tutte le fasi di formazione di una nuova vita. l a riproduzione è una funzione molto speciale: garantisce che la vita continui nel tempo

n el mondo si conserva così la meravigliosa varietà dei viventi. c e ne accorgiamo, soprattutto in primavera, quando il prato si riempie di margheritine e di ranuncoli, quando le lucertoline si stendono al sole oppure quando facciamo festa per un nuovo fratellino.

n ella grande varietà di organismi che popolano la Terra la riproduzione avviene in diversi modi.

i n condizioni particolari, molti vegetali sono in grado di formare una nuova pianta a partire da una parte della pianta originaria.

Si ha una riproduzione asessuale È il caso, per esempio, della pianta di fragola.

c ome si vede nell’immagine, una parte del fusto, interrata, mette radici e dà origine a una nuova piantina di fragola. l a nuova pianta è uguale in tutto e per tutto alla pianta da cui prende origine.

n ella maggior parte dei casi, sia per i vegetali che per gli animali, la generazione di nuovi individui chiede la partecipazione di due genitori di sesso diverso. Si ha una riproduzione sessuale

i l cammino che porta alla nascita di nuovi viventi ha diverse tappe.

i l primo passo è la formazione, nel corpo del maschio e in quello della femmina, di cellule riproduttive speciali chiamati gameti i n tutti i viventi i gameti femminili sono chiamati ovuli ; invece i gameti maschili hanno nomi differenti: nei vegetali sono i granuli di polline , mentre negli animali si chiamano spermatozoi

i l secondo passo è la fecondazione , cioè l’unione di un gamete maschile con un gamete femminile, che dà inizio a un nuovo individuo.

i l nuovo individuo nelle prime fasi di formazione si chiama embrione . p oi cresce e si sviluppa fino a diventare capace di vita autonoma.

Chi e quando

n el 1876, lo zoologo tedesco o skar Hertwig, studiando le uova di riccio di mare al microscopio, ha dimostrato che la fecondazione avviene quando uno spermatozoo penetra in un ovulo. Si forma così una nuova cellula, chiamata zigote, che comincia a dividersi e a crescere.

i germogli di una pianta, i cuccioli di un animale o i figli dell’uomo si formano allo stesso modo? Quali sono gli organi riproduttori? Vogliamo scoprire le differenze, sia nel modo in cui avviene la fecondazione, sia nel modo in cui si sviluppa l’embrione prima della nascita.

Come si riproducono le piante con fiori?

l e piante che fioriscono hanno, all’interno dei loro fiori, gli organi che servono per riprodursi, cioè per far nascere altre piante della stessa specie.

o sserviamo, nell’immagine, il fiore di una pianta di limone. Facendo riferimento allo schema, individuiamo le parti più evidenti del fiore: i sepali, i petali, le antere, il pistillo. p ossiamo facilmente riconoscere queste parti anche in altri fiori.

l a riproduzione avviene in più tappe. a nzitutto i granuli di polline si posano sul pistillo e penetrano al suo interno raggiungendo gli ovuli contenuti nell’ ovario . Qui un granulo di polline (il gamete maschile) si unisce a un ovulo (il gamete femminile) e si ha la fecondazione i niziano così, nell’ovario, le trasformazioni che portano alla formazione dell’embrione, contenuto nei semi, e del frutto. Questo tipo di riproduzione si chiama sessuale

o sserva la pianta di melograno nell’immagine. Sullo stesso ramo puoi vedere sia i fiori, sia i primi abbozzi dei frutti. Gli stami , che portano le antere , ripiene di granuli di polline , costituiscono la parte maschile del fiore. i nvece, il pistillo e l’ ovario , che contiene gli ovuli , costituiscono la parte femminile del fiore. n ella maggior parte delle piante il polline prodotto in un fiore va a fecondare gli ovuli di un altro fiore. n ell’ovario, con la fecondazione, si forma l’ embrione della nuova pianta, contenuto nei semi l’ovario si ingrossa e forma i frutti.

pistillo

antere

stami

petali

ovario

sepali

Come fa il polline a raggiungere un altro fiore?

Un fiore , di pesco, di pomodoro, o di melanzana come quelli nelle immagini, ha un colore appariscente e in molti casi emette nell’aria un buon profumo

i l colore di un fiore e il suo profumo richiamano gli insetti che, mentre cercano il nettare in un fiore, si ricoprono di polline e lo trasportano sul pistillo di un altro fiore, cioè ne diventano impollinatori . Si ha una fecondazione aiutata dagli insetti.

a lcune piante, come la vite, il castagno, la quercia che vedi nelle immagini hanno fiori poco appariscenti , che non attirano gli insetti.

i l vento o la pioggia aiutano a trasportare il polline da un fiore all’altro, su una stessa pianta o anche lontano.

Dopo che il fiore è stato fecondato iniziano le trasformazioni che portano alla formazione del nuovo embrione contenuto nei semi. Dall’embrione si sviluppa una nuova pianta, vicino alla pianta madre o anche lontano da essa. i nfatti, i semi e i frutti caduti nel terreno possono essere trasportati dagli animali, oppure sui corsi d’acqua, oppure dal vento. l a crescita di una nuova pianta inizia dove un seme trova condizioni favorevoli per mettere radici e nutrirsi.

Possono formarsi nuove piante senza fecondazione?

aTT i V i TÀ SU l ca M po

Che cosa occorre

p er tutta la classe: qualche rametto di rosmarino; forbici, un vaso trasparente, acqua.

S peri M en Tare , o SS er Vare e D e S cri V ere

Come procediamo

Tagliamo il rametto di rosmarino con un taglio netto. Togliamo le foglie nella parte inferiore e immergiamolo in una bottiglietta trasparente piena di acqua. Giorno dopo giorno osserviamo e registriamo i cambiamenti che avvengono facendo particolare attenzione alla comparsa delle radici, prima come sottili filamenti che diventano sempre più forti.

Quando le radici saranno irrobustite, interriamo il rametto, teniamolo innaffiato e osserviamo il suo sviluppo. Si sarà formata una nuova pianta identica a quella da cui è stato reciso il rametto.

Molti vegetali, come il rosmarino, possono sviluppare radici da una parte del fusto e, quindi, generare una nuova pianta identica a quella originale. Questo metodo di riproduzione si chiama talea . È una riproduzione asessuale perché non c’è fecondazione.

Una pianta da appartamento che ben si presta alla riproduzione per talea è il c actus di n atale. o gni segmento della pianta ha radici aeree; se viene staccato e posto nel terreno, da esso nasce una nuova pianta che in inverno fiorisce con colori sgargianti.

a lcuni vegetali hanno fusti sotterranei trasformati in bulbi o in tuberi, organi di riserva, cioè ricchi di sostanze utili alla pianta. o sserviamo un bulbo, per esempio una cipolla o un spicchio d’aglio. n ella parte superiore spunta un germoglio verde, dalla parte inferiore spunta un fascio di radici. Se interriamo uno di questi bulbi, in breve tempo cresce una pianta intera identica alla pianta originale.

a nche la riproduzione attraverso i bulbi è asessuale perché non richiede fecondazione. a lcuni bulbi, per esempio quelli dei tulipani, se lasciati nel terreno, danno origine a un numero sempre crescente di piantine. Sono piante bulbose i narcisi e i giacinti, coltivati per i loro fiori, ma anche l’aglio, la cipolla e lo scalogno, molto utilizzati in cucina.

Come si riproducono i pesci, gli uccelli e i rettili?

Gli uccelli, alcuni rettili e i pesci sono detti ovipari perché i loro piccoli nascono dalle uova. l e uova fecondate , che contengono l’ embrione , si sviluppano sempre fuori dal corpo.

n ei pesci , l’incontro tra gameti maschili e gameti femminili avviene fuori dal corpo, nell’acqua. l a fecondazione è esterna

Dall’unione dei gameti si formano uova piccole da cui, dopo un breve sviluppo, escono piccolissimi pesci che man mano aumentano di dimensioni prendendo il cibo dall’acqua in cui nuotano.

n ei rettili e negli uccelli gli organi riproduttori del maschio e della femmina sono conformati in modo da permettere che i gameti maschili vengano accolti nel corpo della femmina.

l a fecondazione è interna , cioè avviene all’interno del corpo della femmina. l’ embrione è contenuto all’interno di un uovo , prodotto dalla femmina e ricco di sostanze nutritive l’uovo è deposto in un nido appositamente preparato; al suo interno l’embrione si nutre e cresce fino allo sviluppo completo.

Un rettile come la tartaruga marina depone le sue uova già fecondate sulla spiaggia, dopo aver scavato una buca nella sabbia. a lla schiusa delle uova i piccoli, con grande fatica, raggiungono il mare dove cominciano a nuotare liberamente.

l e uova degli uccelli si schiudono nel nido. a lcuni uccelli, come la rondine e la poiana, nutrono la nidiata fino allo spuntare del piumaggio adatto al volo e ne insegnano la tecnica.

l e galline insegnano ai pulcini come razzolare per procurarsi il cibo.

Che cosa occorre

p er tutta la classe: un uovo di gallina fresco; un piattino di materiale biodegradabile.

Come procediamo

Osserviamo l’uovo dall’esterno.

i l guscio può essere colorato dal bianco al marrone chiaro, sufficientemente duro per non rompersi durante il periodo di cova. i l guscio ha la funzione di proteggere il contenuto dell’uovo, ma è poroso e permette lo scambio d’aria con l’esterno.

Apriamo l’uovo e versiamo il suo contenuto sul piattino.

p ossiamo riconoscere due parti ben distinte: il tuorlo e l’ albume

i l tuorlo è una massa fluida di colore più o meno arancione; ricco di sostanze nutritive, è avvolto da una sottile membrana vitellina che lo tiene separato dall’albume. a nche l’ albume è una massa fluida, incolore, trasparente e appiccicosa; è composto principalmente di acqua e di una proteina chiamata albumina.

Osserviamo il tuorlo con molta attenzione: possiamo riconoscere una macchiolina di colore scuro, la cellula riproduttiva femminile (ovulo) che, una volta fecondata, si trasformerà nel pulcino. a nche la parte interna del guscio è ricoperta da una pellicina sottilissima che da una parte crea una camera d’aria.

l’uovo, con il tuorlo, l’albume e il guscio, si forma mentre esce dal corpo della gallina. Se l’ ovulo della gallina è stato fecondato dallo spermatozoo del gallo, all’interno dell’uovo si forma un embrione che cresce formando a poco a poco il pulcino. i l tuorlo e l’albume sono sacche di nutrimento che forniscono all’embrione sostanze utili per la crescita. i l pulcino, una volta sviluppato, rompe il guscio ed esce all’esterno, dove inizia la sua vita di uccello.

guscio albume camera d’aria embrione

calaza

tuorlo

aTT i V i TÀ SU l ca M po S peri M en Tare e o SS er Vare

Come si riproducono i mammiferi?

i mammiferi sono animali vivipari perché partoriscono figli vivi. l a fecondazione e lo sviluppo dell’embrione avvengono sempre all’interno del corpo della femmina.

Vediamo come avviene la loro riproduzione. a ll’inizio della vita di nuovi animali c’è sempre una femmina adulta che riceve il seme maschile. l’unione del gamete femminile, l’ ovulo , e del gamete maschile, lo spermatozoo , dà vita a un embrione che si sviluppa nell’utero. l’ utero è un organo presente solamente nelle femmine, capace di dilatarsi moltissimo per fare spazio all’organismo che si sta formando.

i l periodo in cui l’embrione si sviluppa all’interno dell’utero materno, fino alla nascita, si chiama gestazione

i l periodo di gestazione può variare: dura poche settimane nei conigli, 11-12 mesi nel cavallo e due anni circa nell’elefante. a nche il numero dei cuccioli per ogni gestazione può variare; l’elefante 1-2 cuccioli; il coniglio fino a 12, il cane e il gatto 5-6.

Quando lo sviluppo dei cuccioli è completo, avviene il parto : dal corpo della femmina escono i cuccioli che si attaccano subito alle mammelle poiché sono in grado di nutrirsi solo di latte.

a ppena dopo il parto , le femmine dei vari animali stabiliscono un contatto con il proprio cucciolo attraverso gli odori, perciò il vitello o l’agnello saranno in grado di riconoscere la propria mamma.

Dopo la nascita la femmina allatta i piccoli e se ne occupa fino a quando non saranno in grado di procurarsi il cibo da soli. a l termine del periodo di allattamento, la madre insegna al proprio cucciolo a nutrirsi: al pascolo nel caso degli erbivori, o mostrando la tecnica di caccia nel caso dei carnivori.

Il prodigio della nostra vita: la riproduzione nell’uomo

Generare un figlio è una delle esperienze più importanti nella storia di un uomo e di una donna. È una grande responsabilità: la vita continua nel tempo , di generazione in generazione.

o gni figlio ha dei genitori, i quali hanno avuto dei genitori, i nonni, i quali hanno avuto a loro volta dei genitori, i bisnonni, e così via fino agli antenati più lontani.

o gni membro di una famiglia ha caratteristiche fisiche uniche, che solo lui possiede. Ma alcune di queste caratteristiche sono presenti anche nei suoi parenti.

n ello schema sono allineate tre generazioni di una famiglia immaginaria. Dai bambini nella riga più in basso, in questo caso sono cugini, si risale ai genitori, due dei quali sono fratelli e, a loro volta, figli dei nonni che sono nella riga più in alto. n ello schema osserva con attenzione i capelli dei genitori e dei figli. Descrivi a parole come si trasmette il carattere colore dei capelli in questa famiglia immaginaria.

Molti altri caratteri, come il colore degli occhi o la forma del naso, sono ereditati dai genitori che, a loro volta, li hanno ereditati dai loro genitori.

Durante la crescita, il corpo di un bambino e quello di una bambina si modificano in modo che, raggiunta l’età adulta, diventi possibile la funzione riproduttiva. a umenta l’altezza, si sviluppa la muscolatura, cambiano la dimensione e la forma degli organi riproduttori.

Solo nelle persone adulte si producono gameti femminili (ovuli) e gameti maschili (spermatozoi) capaci di unirsi diventando una sola cellula, l’inizio del nuovo individuo.

n el corpo umano, gli organi riproduttori che permettono la fecondazione interna sono fatti in modo che la donna possa accogliere i gameti maschili donati dall’uomo.

l’ utero , un organo speciale situato nell’addome della donna, è fatto per accogliere un bambino dall’inizio della sua formazione. i n modo sorprendente, aumenta le sue dimensioni per ospitare il bambino man mano che cresce fino alla nascita.

Quando i gameti paterni e materni si incontrano, all’interno del corpo della madre inizia una nuova vita. Si forma una piccolissima cellula figlia dalle caratteristiche uniche: contiene metà caratteri che vengono dal padre e metà dalla madre, due metà che si uniscono in un unico dono. i n pochi giorni si forma un embrione che raggiunge l’ utero , preparato per accoglierlo, nutrirlo e proteggerlo fino alla nascita. i nizia così la gestazione (o gravidanza), che dura 9 mesi e si conclude con il parto , cioè la nascita di un individuo che ha sviluppato tutti gli organi necessari alla vita.

l a nascita di un bambino è un avvenimento sorprendente anche per la scienza: da una sola cellula, che non si può neppure vedere a occhio nudo, si sviluppa un individuo completo, in grado di compiere tutte le complesse funzioni del corpo umano.

Cosa succede nella vita prenatale?

Semplicemente appoggiando un lettore a ultrasuoni sulla pancia della mamma, i medici possono vedere sullo schermo di un computer come è fatto e come sta il bambino durante tutte le fasi del suo sviluppo. o ggi è possibile anche ottenere una visione in 3D, come quella dell’immagine. a un mese l’embrione è lungo circa mezzo centimetro (5 mm); il suo piccolissimo cuore ha già incominciato a battere. a 3 mesi, in quello che ora si chiama feto , si sono già formati tutti gli organi. Dopo il terzo mese il feto aumenta le sue dimensioni fino a raggiungere, alla nascita, la lunghezza di 40-50 cm e il peso di 2-4 kg.

l a tabella seguente riporta alcuni dati di lunghezza e di peso dell’embrione durante i primi mesi di sviluppo. r iportiamo sul quaderno le diverse lunghezze e, aiutandoci con una bilancia da cucina, completiamo la tabella identificando oggetti di uso comune che pesano come l’embrione.

S e TT i M ana D i G e STazione l U n GH ezza e MB rione pe S o e MB rione co M e pe S o D i or G ani F or M aT i

5-8 5 mm 0,5 g cuore che batte 10 5 cm 13 g tutti gli organi delineati 13-16 15 cm 100-200 g movimento braccia, gambe, testa

n ella pancia della mamma un bambino apre e chiude gli occhi, scalcia e si muove, si succhia il dito. o ggi sappiamo che percepisce chiaramente il battito del cuore della mamma e la sua voce, e li sa riconoscere una volta nato. a ppena nato, il bambino viene allattato dalla sua mamma, che si occuperà di lui per tantissimo tempo, nutrendolo, insegnandogli a camminare, a parlare, a disegnare…

È una storia meravigliosa, anzi è l’inizio della meravigliosa storia della nostra vita.

METTITI ALLA PROVA

1. c ompleta la tabella associando agli animali il tipo di riproduzione corretto. ani M ale F econ D azione SV il U ppo e MB rione delfino volpe orata lucertola

gallina

2. i ndica se ciascuna delle seguenti affermazioni è vera o falsa.

Si ha una riproduzione sessuale quando vi partecipano organismi di sesso diverso

Molti vegetali possono riprodursi asessualmente

Tutte le piante con fiori si riproducono sessualmente

Dai bulbi possono originarsi nuove piante

senza riproduzione sessuale

Tutti i vertebrati hanno una riproduzione sessuale

c on la riproduzione sessuale nascono figli completamente identici alla madre

⬜ Vero

⬜ Falso

⬜ Vero

⬜ Falso

⬜ Vero

⬜ Falso

⬜ Vero

⬜ Falso

⬜ Vero

⬜ Falso

⬜ Vero

⬜ Falso

3. a ttraverso alcuni esempi, spiega a parole come si comportano i diversi animali nei confronti della loro prole, dopo la nascita.

4. i nserisci in una tabella il peso alla nascita tuo e dei tuoi compagni di classe; scegli il valore minore e quello maggiore e calcola la media matematica.

5. Descrivi a parole i diversi modi di riproduzione asessuale dei vegetali rappresentati nella figura. 2 3 1

IL CORPO UMANO

c onosci già alcune parti del tuo corpo e sperimenti ogni giorno a cosa servono: i denti per masticare il cibo, le gambe per camminare e correre… a scuola hai già cominciato a lavorare su alcuni aspetti del tuo corpo e del modo in cui funziona. p er esempio, quando ti sono caduti i denti da latte, oppure quando hai preso una storta.

l e diverse parti del corpo lavorano insieme per compiere azioni come correre, parlare, pensare, respirare…

Sul quaderno elenchiamo le nostre azioni più comuni.

È ora di cominciare uno studio più preciso.

Vogliamo dare il nome scientifico alle parti del corpo che possiamo riconoscere con i nostri sensi.

Vogliamo capire come funzionano anche per mantenerle sane ed efficienti.

Si chiamano organi e sistemi di organi le parti del corpo che servono per compiere determinate azioni che vengono chiamate funzioni

Studiando il corpo umano scopriremo che:

z il sistema respiratorio serve per respirare;

z il sistema circolatorio serve per portare sostanze in tutto il corpo;

z il sistema digerente serve per trasformare il cibo;

z il sistema muscolo-scheletrico serve per muoversi;

z il sistema nervoso serve per interagire con il mondo intorno a te.

i diversi sistemi interagiscono tra loro e cooperano per mantenere la salute di tutto il corpo.

Si chiama anatomia la scienza che studia la struttura delle varie parti del corpo, mentre la fisiologia studia le funzioni , cioè che cosa fa e come agisce un sistema di organi.

Chi e quando

l eonardo da Vinci (1452-1519) fu il primo scienziato a documentare, con manoscritti e disegni, le sue osservazioni sulla anatomia del corpo umano.

l eonardo è stato un grande artista e, per le sue opere, ha studiato con attenzione anche il funzionamento dei muscoli e dello scheletro. i l famoso disegno intitolato Uomo vitruviano , ispirato alle opere di Vitruvio, un architetto vissuto a r oma nel primo secolo avanti c risto, mostra come il corpo umano, grazie all’armonia delle misure, può stare esattamente dentro una circonferenza o un quadrato.

Utilizzando un modello come quello dell’immagine possiamo capire come sono sistemati gli organi interni del corpo.

Distinguiamo bene una cavità toracica e una cavità addominale p er esempio, i polmoni sono situati nel torace, mentre l’intestino è nell’addome.

a lcuni organi sono pari, collocati uno nella parte destra e uno nella parte sinistra del corpo. p er esempio i polmoni, i bronchi, i reni.

i n questa pagina sono rappresentati, all’interno di un profilo del corpo umano, isolati uno dall’altro, i principali sistemi di organi n ei disegni il corpo è in posizione anatomica , cioè eretto, visto di fronte e con i palmi delle mani rivolti in avanti. c osì, con poche parole, possiamo descrivere la collocazione di organi e parti del corpo. p er esempio, rispetto al tronco, il mignolo della mano è in posizione prossimale (cioè vicina), mentre il pollice è in posizione distale (cioè lontana).

Riproduciamo sul quaderno, o su un cartellone, un profilo vuoto del corpo come quello qui a fianco.

Man mano che studiamo riempiamo lo schema vuoto disegnando i diversi sistemi di organi al loro posto. p ossiamo usare come riferimento le figure che troviamo nei prossimi capitoli dedicati al corpo umano, oppure i disegni della pagina a fianco.

Attenzione… non finisce qui

l a nostra esplorazione del corpo umano riguarda organi e funzioni che possiamo rilevare con i nostri sensi. Ma tutti gli organismi sono fatti di cellule , visibili solo con i microscopi , e ogni funzione si compie anche nelle cellule, attraverso trasformazioni chimiche complesse e invisibili.

IL CORPO UMANO

MUOVERSI E INTERAGIRE COL MONDO

o gni persona, ogni giorno, compie azioni che la mettono in relazione con il mondo intorno. p er esempio, andare a scuola, giocare, correre, studiare, pensare, fare sport…

e lenchiamo le azioni che compiamo nella giornata e, associando ad esse le parti del corpo interessate, compiliamo una tabella di questo tipo.

azione par T i D el corpo camminare muscoli, ossa, nervi vedere

Studiando gli animali abbiamo già visto che tutti gli organismi, soprattutto quelli terrestri, hanno uno scheletro per sostenere il corpo e organi per muoversi.

Da bambini abbiamo imparato con fatica a camminare su due piedi e oggi riusciamo a correre o a eseguire salti come questi. p erò ci sono situazioni in cui una persona ha difficoltà a muoversi. p er esempio, se durante un allenamento hai uno strappo muscolare, oppure se inciampando ti sei fratturato un osso, oppure se ci sono lesioni ai nervi. p ossiamo camminare, correre, saltare solo se funzionano bene le nostre ossa, i muscoli ad esse attaccati e i centri nervosi che comandano l’azione.

Vogliamo scoprire le parti del corpo necessarie per muoversi: il sistema scheletrico, il sistema muscolare e il sistema nervoso. e capire come questi sistemi operano insieme in modo coordinato.

Come è fatto il sistema scheletrico e a cosa serve?

l’immagine rappresenta in modo schematico il sistema di ossa che sostiene il corpo, lo scheletro

l o scheletro è interno al corpo; premendo sulle dita, o sulle braccia, o sulle gambe, sentiamo una consistenza solida.

Utilizzando i raggi X è possibile “vedere” la situazione delle nostre ossa. p er esempio, se giocando a calcio prendiamo un colpo sulla caviglia, l’ ortopedico , sulla radiografia, vede se c’è qualche frattura e decide la cura giusta.

Chi e quando

n el 1895 il fisico tedesco Wilhelm r oentgen, scopre che i raggi X (fino ad allora sconosciuti) penetrano nel corpo e rendono “visibili” le ossa.

l a prima radiografia mostra la mano della moglie del fisico.

cassa toracica

colonna vertebrale spalla bacino

n el secolo scorso sono stati messi a punto nuovi metodi per “vedere” gli organi interni al corpo, ad esempio la Tac , l’ecografia e la risonanza magnetica.

c ome in tutti i vertebrati, anche nello scheletro umano si distinguono diverse parti: la colonna vertebrale , a cui sono collegati il capo , nella parte superiore, e il tronco l e vertebre sono ossa corte allineate e articolate tra loro.

l e ossa del capo , piatte e saldate tra loro, formano il cranio. n el tronco si riconoscono le costole della cassa toracica , la clavicola e la scapola, che formano la spalla e le ossa del bacino l e braccia, cioè gli arti superiori , sono collegati alla colonna a livello della spalla. l e gambe, cioè gli arti inferiori , sono collegati alla colonna a livello del bacino.

lo S c H ele T ro come è fatto a cosa serve componenti colonna vertebrale sostiene il corpo vertebre cranio protegge il cervello ossa piatte cassa toracica protegge gli organi interni costole e sterno arti superiori per muoversi omero, radio e ulna, ossa delle mani arti inferiori per muoversi femore, tibia e perone, ossa dei piedi

Che cosa occorre p er tutta la classe: radiografie (o immagini digitali) di varie parti dello scheletro portate dai bambini stessi; nastro adesivo.

Come procediamo

Su una superficie piana disponiamo le radiografie (o le immagini stampate) a ricostruire uno scheletro virtuale. Attacchiamo le radiografie sul vetro della finestra (o le immagini stampate su un cartellone) rispettando le posizioni. Riconosciamo le ossa più importanti e diamo ad esse il nome corretto.

o ra osserviamo con attenzione le radiografie sottostanti. p er ognuna di esse scriviamo la parte dello scheletro a cui si riferisce.

Tra due ossa vicine c’è una zona di collegamento che si chiama articolazione Grazie all’articolazione del gomito il braccio e l’avambraccio si avvicinano o si allontanano; grazie all’ articolazione delle dita riusciamo a tenere in mano un panino, o a lavorare sullo schermo del tablet; grazie all’articolazione del ginocchio riusciamo a sederci, a correre, a saltare.

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

o SS er Vare , D e S cri V ere

Completiamo la tabella seguente scrivendo alcune azioni rese possibili dalle articolazioni elencate.

ar T icolazioni M o B ili nel no ST ro corpo articolazione radiografia azioni dita ginocchio

gomito

Vedi quanti movimenti può fare il nostro corpo? c on l’aiuto dell’insegnante eseguiamo questi o altri movimenti. Sul quaderno descriviamo il movimento che abbiamo eseguito, riportando le parti del corpo che si spostano, in quale direzione, grazie a quali articolazioni. Mentre si muovono le ossa riesci a sentire anche i muscoli?

Come interviene il sistema muscolare nei movimenti?

l’immagine rappresenta una piccola parte dei muscoli del corpo, quelli che si trovano appena sotto la pelle. e ssi sono attaccati alle ossa mediante i tendini , perciò si chiamano muscoli scheletrici

Questi muscoli lavorano muovendo le ossa una rispetto all’altra in corrispondenza delle articolazioni. c osì diventiamo capaci di camminare, o di salire in montagna, finché non sentiamo male ai muscoli delle gambe. i n questo caso il muscolo ha bisogno di un rifornimento di sostanze nutritive e di ossigeno. Gli alpinisti superano la stanchezza muscolare respirando profondamente e mangiando frutta secca o cioccolato che contengono sostanze zuccherine.

a lcuni muscoli scheletrici sono molto importanti. Quelli del collo servono per girare la testa. i muscoli pettorali servono per muovere la spalla. i muscoli della gamba: il quadricipite la estende e il sartorio la flette.

p er compiere un movimento, per esempio flettere il braccio e poi riportarlo in posizione, intervengono muscoli che lavorano in senso opposto. Bicipite e tricipite sono muscoli antagonisti che lavorano per spostare le ossa all’articolazione del gomito. n ella figura a il bicipite si contrae, si accorcia e alza l’avambraccio; il tricipite è rilassato. n ella figura B il tricipite si contrae e, mentre raddrizza il braccio, riporta il bicipite nella sua posizione rilassata.

muscoli del collo

pettorali

sartorio

quadricipite

n ell’uomo lo stinco è la parte di gamba compresa tra il ginocchio e la caviglia, come sa chi usa i parastinchi per giocare a calcio. n ei quadrupedi lo stinco è anche negli arti anteriori.

Che cosa occorre

p er tutta la classe: uno stinco, di vitello o di maiale; un ossobuco che il macellaio ha ricavato da uno stinco simile. i n alternativa, si possono osservare queste parti nel reparto macelleria del supermercato o in fotografia.

Come procediamo

Osserviamo come è fatto il pezzo intero. n otiamo il rivestimento esterno.

Osserviamo l’insegnante che separa diversi muscoli che sono attorno all’osso.

a nche questi sono circondati da una fascia bianca?

Registriamo le nostre osservazioni sul quaderno.

Osserviamo l’ossobuco, ricavato da una sezione trasversale dello stinco. Riconosciamo le sue parti: muscoli, ossa e tendini. Facciamo attenzione al colore, e alla consistenza dei fasci muscolari, dell’osso e a ciò che è al suo interno (midollo). Vediamo anche filamenti chiari (nervi) o piccoli vasi sanguigni?

Registriamo le nostre osservazioni sul quaderno.

Un muscolo scheletrico ha la forma di un fuso , più o meno grande, ed è rivestito da una specie di pellicola collegata ai tendini. È costituito da piccoli fasci paralleli (anche essi affusolati) a loro volta costituiti dalle cellule muscolari, chiamate fibre , invisibili a occhio nudo. i muscoli sono le uniche parti del corpo capaci di contrarsi. i nfatti, quando ricevono un ordine dal cervello, le fibre muscolari si contraggono e il muscolo si accorcia.

i n corrispondenza delle articolazioni le ossa si spostano perché i tendini sono attaccati alle ossa. i nfine il muscolo ritorna alle sue dimensioni iniziali.

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio o SS er Vare , D e S cri V ere

Come interviene il sistema nervoso nelle azioni quotidiane?

l’immagine rappresenta in modo schematico il sistema nervoso Questo sistema svolge importanti funzioni.

a nzitutto fa comunicare tra loro le diverse parti del nostro corpo in tempi rapidissimi. c osì diventiamo capaci di interagire con le persone, con gli oggetti, con l’ambiente. p oi controlla che le nostre azioni avvengano in modo coordinato. c osì possiamo camminare, parlare, leggere in modo ordinato e volontario .

e lenchiamo sul quaderno azioni quotidiane che richiedono la nostra volontà.

cervello

midollo spinale

n el modello dell’immagine si riconoscono il cervello , di colore rosa, il cervelletto , di colore grigio, e la parte iniziale del midollo spinale , di colore bianco, sotto il cervelletto.

c ervello e cervelletto sono racchiusi nella scatola cranica; il midollo spinale è protetto dalla colonna vertebrale.

cervelletto

midollo spinale cervello

nervi periferici

Verifichiamo come si comporta il nostro corpo eseguendo un’azione che sembra semplicissima, per esempio portare alla bocca un bicchiere di acqua appoggiato sul banco.

Che cosa occorre

p er tutta la classe: un bicchiere; acqua; un cronometro.

Come procediamo

Un bambino si pone vicino alla cattedra con gli occhi chiusi e le braccia lungo i fianchi. l’insegnante poggia sulla cattedra un bicchiere pieno di acqua, poi invita il bambino ad aprire gli occhi e a portare alla bocca il bicchiere.

a iutati dalle domande seguenti, analizziamo insieme l’azione.

c ome si comporta il bambino?

Quanto tempo impiega a portare il bicchiere alla bocca?

Quali organi usa per compiere l’azione?

Quali articolazioni entrano in gioco?

Questo movimento è di tipo volontario?

Se sì, perché?

l’azione inizia quando, aperti gli occhi, in un tempo brevissimo, che si chiama tempo di reazione , il braccio si muove dalla posizione in cui era, si allunga (si distende ), le dita si avvicinano e avvolgono il bicchiere. Tenendo stretto il bicchiere, il braccio si piega e si muove verso l’alto raggiungendo la bocca. Questo si osserva all’esterno, ma all’interno del corpo cosa è successo? l’occhio vede il bicchiere e, attraverso nervi sensitivi , invia al cervello informazioni sulla posizione del bicchiere sulla cattedra. i l cervello elabora le informazioni ricevute e invia al braccio e alla mano l’ordine di muoversi. p iù precisamente, attraverso i nervi motori il cervello invia ai muscoli scheletrici segnali che li fanno contrarre e provocano lo spostamento delle ossa in corrispondenza delle articolazioni.

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

S peri M en Tare , o SS er Vare , D e S cri V ere

il S i ST e M a ner V o S o come è fatto a cosa serve

sistema nervoso centrale cervello e cervelletto danno inizio alle azioni volontarie e le controllano

sistema nervoso periferico

midollo spinale collega i nervi periferici al cervello

volontario i nervi sensitivi portano informazioni al cervello i nervi motori portano ordini ai muscoli scheletrici involontario i nervi regolano il funzionamento di molti organi interni senza passare dal cervello

l e cellule del sistema nervoso, chiamate neuroni , hanno lunghi prolungamenti che formano i nervi l ungo i nervi viaggiano i segnali che mettono in comunicazione gli organi con il cervello e tra di loro.

Ma c’è di più.

cervello

midollo spinale

recettori

nervi sensitivi

nervi motori

Quando ci prepariamo per andare a scuola la mattina, il cervello guida le nostre azioni tenendo conto della situazione in cui siamo, per esempio che ora è, dove sono i vestiti, eccetera. Questo è possibile perché il sistema nervoso invia al cervello informazioni sull’ambiente.

p er raccogliere i dati ambientali (luci, suoni, odori, sapori, posizioni) il corpo ha organi di senso e recettori , cioè cellule nervose specializzate che si trovano al loro interno.

a ttraverso i nervi sensitivi i segnali raccolti arrivano al cervello dove si elabora la sensazione i l cervello risponde inviando istruzioni agli organi attraverso i nervi motori .

G li or G ani D i S en S o recettori dati raccolti sensazione

occhio sulla retina luce vista orecchio nell’orecchio interno suono (vibrazioni dell’aria) udito naso nelle cavità nasali piccole molecole nell’aria odorato lingua papille gustative piccole molecole nei cibi gusto pelle terminazioni nervose meccanici e termici tatto

Come è fatto l’occhio? Come funziona la visione?

l’occhio ha forma sferica (globo) e ha una struttura molto complessa.

È circondato e protetto dalle ossa

delle cavità orbitali

l a parte anteriore del globo oculare è liscia e trasparente e prende il nome di cornea

Subito dietro la cornea si trovano

l’ iride , colorata, con al centro un foro chiamato pupilla da cui entra la luce, e il cristallino

l a parte più interna, chiamata retina , è costituita dai recettori degli stimoli luminosi

Dalla retina parte il nervo ottico , che porta le informazioni al cervello

dove viene elaborata la visione . l’occhio è un organo delicato: le palpebre e le ciglia riparano l’occhio dalla polvere, ma bisogna fare attenzione a non toccare l’occhio con le mani sporche.

l’ occ H io

come è fatto a cosa serve parte anteriore cornea lascia passare la luce

parte media iride, pupilla, cristallino regola il passaggio della luce

parte posteriore retina (recettori) raccoglie stimoli luminosi e li invia al cervello

Per saperne di più

a lcuni bambini portano gli occhiali, anche i nonni quando leggono il giornale. c osa succede all’occhio quando non si vede bene? i l nostro occhio vede bene quando i raggi luminosi attraversano la cornea, entrano nella pupilla, attraversano il cristallino e raggiungono la retina. Se il cristallino ha qualche difetto, i raggi luminosi non raggiungono esattamente la retina e si formano immagini sfocate.

l e persone che vedono bene da vicino e sfocato da lontano sono miopi l e persone anziane, che spesso vedono bene da lontano e sfocato da vicino, sono presbiti

È possibile correggere questi difetti usando occhiali con lenti speciali.

Come è fatto l’orecchio? Come funziona l’udito?

n ell’orecchio si distinguono tre parti.

l’ orecchio esterno (in rosa nell’immagine) è costituito dal padiglione auricolare , visibile esternamente e di forma particolare per ogni persona, e dal condotto uditivo che è chiuso verso l’interno dal timpano .

l’ orecchio medio si trova al di l à del timpano e contiene una catena di ossicini : martello, incudine e staffa (in bianco nell’immagine).

l’ orecchio interno (in blu nell’immagine) è ben protetto nelle ossa del cranio. È formato dalla coclea , a forma di spirale come il guscio di una conchiglia, in cui si trovano i recettori del suono.

l’organo dell’udito è molto delicato: stiamo attenti a non introdurre nel condotto uditivo oggetti che potrebbero danneggiare il timpano. l e infiammazioni all’orecchio, le otiti, possono essere molto dolorose, perciò occorre curarle ai primi sintomi.

l’ orecc H io come è fatto a cosa serve

orecchio esterno cattura le vibrazioni sonore, attraverso il condotto uditivo le convoglia verso il timpano che comincia a vibrare

orecchio medio trasmette le vibrazioni dal martello alla staffa che è in contatto con l’orecchio interno

orecchio interno quando arrivano le vibrazioni, le terminazioni del nervo si attivano e inviano stimoli al cervello

Per saperne di più

c on il nostro orecchio possiamo percepire suoni di intensità diversa. l e gradazioni dei colori corrispondono alla intensità crescente dei suoni. Deboli come un bisbiglio, o forti e acuti come la sirena della polizia.

Come facciamo a percepire gli odori e i sapori?

l’organo dell’ odorato è all’interno del naso.

i recettori olfattivi si attivano quando incontrano minuscole particelle contenute nell’aria che respiriamo.

Tramite il nervo olfattivo vengono inviate al cervello informazioni sulle sostanze odorose presenti nell’ambiente. p ossono generare sensazioni piacevoli, come il profumo della pizza che cuoce nel forno, oppure segnali di pericolo, anche importanti per la sopravvivenza, per esempio una fuga di gas, o il fastidioso fumo di sigaretta.

l’organo del gusto ha sede sulla superficie della lingua, in quell’insieme di papille gustative che puoi facilmente notare se guardi la tua lingua allo specchio. c on le cellule gustative percepiamo il sapore del cibo.

l e sensazioni di dolce , salato , amaro , acido e umami sono percepite in diverse zone della lingua. i l sapore dolce si percepisce sulla punta della lingua, quello amaro alla base (in fondo alla bocca), quello salato e quello acido nella parti laterali e il sapore umami (pomodoro, dado) nella parte centrale.

A cosa serve la pelle?

l a pelle è un organo, fatto da diversi parti. Segna il confine tra il corpo e il mondo esterno, e svolge molte complesse funzioni.

Dall’esterno vediamo solo lo strato più superficiale, ma negli strati più interni ci sono recettori che inviano al cervello informazioni prese dall’ambiente. Grazie ai segnali raccolti attraverso la pelle il corpo reagisce nel modo più opportuno. p er esempio, se ci avviciniamo troppo alla pentola sul fuoco, allontaniamo la mano oppure se usciamo in giardino d’inverno, indossiamo una giacca di lana.

salato dolce

acido

umami amaro

METTITI ALLA PROVA

1. c ompleta la figura scrivendo nei riquadri le parti dello scheletro.

2. r ispondi oralmente alle seguenti domande:

z Quali sono le parti principali dello scheletro? z Quali funzioni ha lo scheletro nel corpo umano?

z Quali sono le articolazioni più importanti del corpo umano?

3. i l disegno rappresenta a colori le zone della lingua in cui si percepiscono meglio alcuni sapori.

Descrivi a parole in quali zone della lingua si sentono le cinque classi di sapori indicate. e lenca alcuni cibi che corrispondono a quei sapori.

amaro acido

umami

salato dolce

4. c ompleta il seguente brano aggiungendo le parole mancanti.

i l suono è prodotto da un insieme di vibrazioni trasmesse dalle particelle

dell’aria fino al nostro orecchio. i l suono, raccolto dal ,

viene convogliato nel condotto uditivo fino al timpano che si mette in vibrazione. Queste vibrazioni sono trasmesse, attraverso la catena

degli fino alla coclea. i recettori inviano segnali al cervello dove si forma la sensazione uditiva.

5. o sserva con attenzione e descrivi la posizione della ginnasta, mentre compie un passo di ginnastica.

p uoi aiutarti rispondendo a queste domande:

z i n che posizione sono gli arti?

z i n che posizione è il capo?

z Quali muscoli e quali articolazioni entrano in gioco?

IL CORPO UMANO

NUTRIRSI E RESPIRARE

a lcune funzioni sono assolutamente necessarie per mantenere in vita gli organismi, sia vegetali che animali. p er esempio, una pianta muore se le radici non assorbono l’acqua e se nelle foglie non si producono gli zuccheri, sostanze nutritive che vengono trasportate a tutte le parti della pianta.

a nche gli animali per vivere devono procurarsi cibo, acqua, aria e distribuire le sostanze nutritive a tutte le parti del proprio corpo. r icordiamo che cosa mangiano gli animali che abbiamo già studiato. r icordiamo come respirano gli animali che abbiamo già studiato. p er esempio, tra i vertebrati, i pesci prendono l’ossigeno dall’acqua attraverso le branchie, mentre i mammiferi trattengono l’ossigeno dell’aria attraverso i polmoni.

Una persona vive solo se respira , cioè scambia gas con l’ambiente, digerisce , cioè sminuzza e trasforma il cibo e, soprattutto, se distribuisce sostanze nutritive e ossigeno a tutte le parti del corpo.

Gli organi interni al corpo compiono queste azioni tutti i giorni, ma noi non possiamo decidere se attivarle o no.

Sono azioni involontarie , assolutamente necessarie alla vita.

r iflettiamo insieme, pensando alle nostre attività quotidiane. p ossiamo smettere di respirare? p ossiamo smettere di mangiare o di bere? p ossiamo vivere se il cuore si ferma? c osa possiamo fare per mantenere efficienti queste funzioni?

Vogliamo scoprire come il cibo viene trasformato nel sistema digerente Vogliamo scoprire come l’aria entra nel corpo attraverso il sistema respiratorio e come il sistema circolatorio distribuisce le sostanze nutritive e l’ossigeno.

Quali sono gli organi del sistema digerente?

Come viaggia il cibo nel corpo?

i l cibo che mangiamo diventa nutrimento solo se viene digerito , cioè trasformato in particelle piccolissime utilizzabili dall’organismo. Questo avviene mentre il cibo passa in un lungo tubo, chiamato tubo digerente , che va dalla bocca all’ano. l a bocca è collocata nel capo, l’ esofago e lo stomaco sono nel torace, nell’immagine nascosti dai polmoni. l’ intestino , suddiviso in tenue , ripiegato più volte, e crasso , che termina con l’ ano , occupa gran parte dell’addome.

Dopo essere stato triturato in bocca, il cibo viaggia lungo il tubo digerente subendo diverse trasformazioni.

i l trasporto del cibo avviene grazie alla contrazione dei muscoli presenti nelle pareti del tubo. l e sostanze non utilizzate sono eliminate sotto forma di feci

l a bocca, con la lingua e i denti, costituisce la prima parte del tubo digerente ed è l’unica esplorabile con i nostri sensi. p er vedere cosa succede all’interno del tubo digerente i medici devono usare tecniche speciali come, per esempio, la gastroscopia

i l viaggio del cibo nel tubo digerente avviene indipendentemente dalla nostra volontà. i muscoli che circondano il tubo si contraggono e fanno avanzare il cibo.

il TUB o D i G eren T e come è fatto a cosa serve in quanto tempo bocca tritura e impasta il cibo 1 minuto esofago trasporta il cibo dalla bocca allo stomaco 10 secondi stomaco rimescola il cibo 1-5 ore intestino tenue trasporta il cibo dallo stomaco al crasso 1-6 ore intestino crasso trasporta il cibo fino all’ano 10 ore-alcuni giorni

bocca

esofago

stomaco

tenue

crasso

i V i TÀ D i la B oraT orio

Che cosa occorre

p er ogni bambino: uno specchietto; un fazzolettino di carta; limone.

Come procediamo

Osserviamo con attenzione la lingua e l’interno della bocca riflessi sullo specchietto. Quali parti si riconoscono nella bocca? c ome è fatta la superficie della lingua? Quanti denti si vedono? Hanno tutti la stessa forma? Esploriamo con la lingua l’interno della nostra bocca. c he sensazione si prova passando la lingua sul palato e all’interno delle guance?

Asciughiamo la superficie della lingua con un fazzolettino. i mmediatamente spruzziamo sulla lingua qualche goccia di limone. Si percepisce subito il sapore del limone o solo quando la lingua si bagna con la saliva? Descriviamo sul quaderno, aiutati anche da disegni, quello che abbiamo osservato e sperimentato.

i bambini fino ai 6-7 anni di età hanno 20 denti da latte, chiamati così perché crescono quando ancora i bambini si nutrono di latte. Quando i denti da latte cadono, vengono sostituiti dalla dentatura definitiva (nell’immagine a fianco).

Si riconoscono 32 denti, 16 nell’arcata superiore e 16 in quella inferiore: 4 incisivi che afferrano e tagliano, 2 canini che strappano, 4 premolari che triturano e 6 molari che schiacciano. o gni dente è ricoperto esternamente da un duro strato di smalto , sotto cui si trova una parte meno resistente, la dentina . e ntrambi proteggono la parte interna, chiamata polpa , ricca di vasi sanguigni e di nervi. i l dente affonda le sue radici nella gengiva .

premolari

smalto dentina polpa gengiva canini

incisivi

aTT

S peri M en Tare , o SS

molari

Come si trasforma il cibo nel tubo digerente?

Mentre viaggia all’interno del tubo digerente, il cibo subisce numerose trasformazioni. i l processo prende il nome di digestione

Che cosa occorre

p er ogni bambino: un pezzetto di pane; una ciotola di materiale biodegradabile.

p er la maestra: poche gocce di tintura di iodio molto diluita (che colora gli amidi presenti nel pane).

Come procediamo

Osserviamo l’aspetto e la consistenza del pane e ne prendiamo un boccone. Mastichiamo a lungo il boccone e poi lo sputiamo nella ciotola, di fianco al pezzo di pane non masticato. c ome è cambiato il suo aspetto? c ome è ora la sua consistenza?

Poniamo qualche goccia di tintura di iodio sul pane non masticato e su quello masticato. Osserviamo che la tintura di iodio colora solo il pane non masticato.

l a digestione inizia in bocca : è importante masticare a lungo prima di inghiottire il cibo.

l a saliva , prodotta da ghiandole salivari presenti nella bocca, imbeve il cibo masticato e comincia a trasformare gli amidi. l a tintura di iodio non colora il pane masticato.

i l cibo masticato e imbevuto di saliva diventa una poltiglia chiamata bolo l a lingua spinge il bolo in fondo alla bocca, in una zona chiamata faringe , dove comincia l’esofago. c on la deglutizione il bolo prosegue per giungere nello stomaco.

Ghiandole speciali immettono nel tubo digerente sostanze che trasformano il cibo.

GH ian D ole colle G aT e al TUB o D i G eren T e salivari, nella bocca

producono la saliva che attacca gli amidi gastriche, nello stomaco producono acidi che attaccano le proteine fegato, nel torace (a destra) produce la bile che emulsiona i grassi pancreas, nel torace (a sinistra) produce succhi che agiscono sui grassi

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

S peri M en Tare , o SS er Vare , D e S cri V ere

a ttraverso una simulazione, vogliamo scoprire l’azione emulsionante della bile sui grassi contenuti nel cibo. Gli acidi dell’aceto, così come quelli della bile, suddividono l’olio in goccioline piccolissime.

Che cosa occorre

p er tutta la classe: olio; acqua; aceto balsamico (per simulare l’azione emulsionante della bile); due bicchieri trasparenti; due cucchiaini per mescolare.

Come procediamo

Prepariamo delle ciotoline con circa 20-30 ml dei diversi liquidi.

Versiamo nel bicchiere numero 1 olio e acqua. Mescoliamo

Versiamo nel bicchiere numero 2 olio, acqua e l’aceto balsamico. Mescoliamo

Osserviamo per rispondere alle seguenti domande: cosa succede mentre mescoliamo? i l risultato è uguale nei due bicchieri? n el bicchiere numero 2 si riesce ancora a distinguere l’olio e l’acqua?

l a digestione prosegue nello stomaco, un organo a forma di sacco in cui il bolo viene continuamente rimescolato e trasformato. i n poche ore si forma una poltiglia chiamata chimo i l chimo viene spinto nell’ intestino tenue , un tubo lungo fino a sette metri ripiegato all’interno dell’addome. Qui il chimo si mescola con la bile , prodotta dal fegato, e con il succo pancreatico , prodotto dal pancreas. l a bile emulsiona i grassi, cioè li frantuma in goccioline che il succo pancreatico trasforma. i l chimo diventa chilo , ricco di sostanze nutritive. a ttraverso i villi , che si trovano sulla superficie interna dell’intestino tenue, le sostanze nutritive passano nel sangue per essere distribuite a tutto il corpo. l e sostanze non digerite passano nell’ intestino crasso , dove vengono assorbiti i sali minerali e l’acqua. c iò che resta viene espulso sotto forma di feci attraverso l’ano.

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

S peri M en Tare , o SS er Vare , D e S cri V ere

l e tappe principali della digestione sono riassunte nella tabella.

D i G e ST ione

dove cosa succede si forma bocca la saliva imbeve il boccone e trasforma gli amidi bolo esofago il bolo deglutito viene spinto nello stomaco

stomaco gli acidi prodotti dallo stomaco trasformano le proteine chimo

intestino tenue

la bile emulsiona i grassi che vengono attaccati dai succhi pancreatici chilo attraverso i villi intestinali le sostanze nutritive passano nel sangue

intestino crasso viene assorbita acqua dal chilo feci

Perché mangiare? Come mangiare per nutrirsi bene?

c osa è bene mangiare? c ome scegliere un buon cibo? Dobbiamo mangiare cibi che ci danno nutrimento sufficiente per giocare, per studiare, per fare sport e dobbiamo mangiarli al momento giusto della giornata. p er esempio, solo se fai una colazione ricca riesci a lavorare con attenzione durante la mattina a scuola.

c on l’aiuto dell’insegnante costruisci un grafico di come varia il tuo livello di fame durante la giornata. i n quali momenti hai più appetito?

n ei piatti della tradizione , come la pizza, sono presenti ingredienti di origine animale e vegetale. l a farina fornisce una riserva energetica per il nostro corpo. l a mozzarella fornisce soprattutto proteine che aiutano a crescere. i pomodori hanno un alto contenuto di vitamine e minerali. i nfine l’olio di oliva extravergine è un tipo di grasso “buono”. p er questo la pizza è un piatto completo dal punto di vista delle sostanze nutritive.

Tuttavia, come per tutti i cibi, non si può mangiare solo pizza e occorre mangiarne in quantità adeguata alle esigenze del nostro corpo. c erca le ricette dei piatti della tradizione del paese/città in cui vivi e verifica la varietà di ingredienti.

c on l’aiuto dell’insegnante consulta il menù della mensa della scuola e verifica la varietà dei cibi proposti e gli abbinamenti giornalieri.

Quali sono gli organi del sistema circolatorio?

Da cosa è formato il sangue?

l’immagine rappresenta in modo schematico il sistema dei vasi sanguigni , tubi che collegano tra loro gli organi interni al corpo. i n questo sistema di vasi, chiamato sistema circolatorio , circola il sangue , quel liquido di colore rosso che esce dalla pelle quando ci sbucciamo un ginocchio o ci pungiamo con un ago. i n realtà il sangue è formato da una parte liquida, chiamata plasma , in cui sono immersi diversi tipi di cellule n el plasma sono sciolte le sostanze nutritive, che il sangue distribuisce in tutto il corpo, e alcune sostanze di rifiuto che il sangue preleva dagli organi.

le cell U le D el S an GU e a cosa servono

arterie e vene del capo

cuore

arterie e vene polmonari

arterie e vene intestinali

globuli rossi trasportano ossigeno e anidride carbonica globuli bianchi proteggono il corpo dalle infezioni piastrine bloccano la fuoriuscita del sangue in caso di ferite or G ani D el S i ST e M a circolaT orio cuore pompa il sangue nei vasi sanguigni vasi sanguigni (arterie) partono dal cuore e vanno in tutto il corpo vasi sanguigni (vene) provengono da tutto il corpo e arrivano al cuore

p er capire la funzione degli organi che permettono la circolazione del sangue, costruiamo un semplicissimo modello di sistema circolatorio chiuso.

Che cosa occorre

p er tutta la classe: un tubo di gomma trasparente lungo circa 80 cm; una pompetta di aspirazione da idraulico o, in alternativa, una pompetta come quelle usate per travasare il vino.

Come procediamo

Riempiamo il tubo di acqua colorata, a simulare il sangue.

Inseriamo le estremità del tubo negli attacchi della pompetta controllando che non fuoriesca liquido.

Osserviamo.

i l liquido si muove?

o ra comprimiamo ritmicamente la pompetta e osserviamo. Registriamo le nostre osservazioni sul quaderno.

n el sistema circolatorio del nostro corpo la pompa è il i vasi sanguigni . i l cuore spinge il sangue nei vasi sanguigni in modo da farlo arrivare in tutto il corpo.

i n un circuito il liquido circola solo se la pompa funziona correttamente. p er esempio, se si guasta la pompa che porta l’acqua alle nostre abitazioni, restiamo senz’acqua.

i l cuore comincia a funzionare già nell’embrione e spinge il sangue, ricco di sostanze utili alla crescita, in tutto il corpo del bambino che si sta formando. i l cuore continua a pompare sangue per tutta la vita; quando si ferma, l’uomo muore.

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S peri M en Tare , o SS er Vare , D e S cri V ere

Cos’è il cuore? Come funziona?

i l cuore è un muscolo . c ome si vede nell’immagine e come puoi verificare con una visita in macelleria, osservando il cuore di animali diversi, dall’esterno si vedono i numerosi vasi che entrano ed escono dal cuore.

i l cuore dei mammiferi è costituito da due parti nettamente separate, la parte destra e la parte sinistra . Queste parti sono suddivise in atrio e ventricolo , comunicanti tra loro. n ella parte destra del cuore passa sangue povero di ossigeno, nella parte sinistra passa sangue ricco di ossigeno. i due tipi di sangue non si mischiano tra loro.

Che cosa occorre p er ogni bambino: un orologio con cronometro. p er tutta la classe: un pulsossimetro da dito (acquistabile facilmente in farmacia).

Come procediamo a iutati dall’insegnante di scienze , o di educazione motoria, impariamo a rilevare i battiti del nostro cuore, cioè quante volte si contrae in un minuto. p ossiamo usare diversi metodi, illustrati nelle immagini.

o gni bambino conta i suoi battiti da solo o, guidato dall’insegnante , usando a turno il pulsossimetro.

Registriamo i dati raccolti in una tabella comune a tutta la classe e costruiamo un grafico a colonne associando a ogni bambino il proprio numero di pulsazioni.

Riflettiamo i valori raccolti sono tutti uguali? Qual è il valore minimo? e quello massimo? p ossiamo controllare i battiti del nostro cuore?

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

racco G liere D aT i , le GG ere G ra F ici

Il viaggio del sangue

Dal ventricolo sinistro partono arterie che portano sangue ricco di ossigeno (colore rosso)

alla testa, agli arti, agli organi. Qui l’ossigeno viene scambiato con gas di rifiuto prodotti dalle cellule. p erciò le vene riportano al cuore, nell’ atrio destro , sangue povero di ossigeno (colore blu). i l sangue (colore blu) viene spinto nel ventricolo destro e da lì nelle arterie che vanno ai polmoni dove viene rilasciata anidride carbonica e ripreso ossigeno. i l sangue, ora di nuovo ossigenato (colore rosso), arriva all’ atrio sinistro e viene spinto nel ventricolo sinistro da dove ricomincia il viaggio.

Difendersi dai germi

n el mondo intorno a noi vivono organismi microscopici che non vediamo, ma che, quando entrano nel corpo, possono causare malattie. c ome ci possiamo difendere?

D S atrio destro atrio sinistro

ventricolo destro

ventricolo sinistro

Una prima difesa avviene nel sangue senza che neppure ce ne accorgiamo: quando arriva un batterio, o un virus, i globuli bianchi del sangue lo riconoscono come estraneo. a lcuni tipi di globuli bianchi inglobano i germi e li distruggono. a ltri, invece, producono delle sostanze, chiamate anticorpi, che si legano ai germi e li rendono innocui. p er difenderci da alcune malattie che possono provocare gravi danni oggi si usano le vaccinazioni. È stato il medico inglese e dward Jenner, nel 1796, a scoprire che, provocando artificialmente una malattia in forma leggera, il paziente rimane protetto da quella malattia. Gli scienziati hanno scoperto che in questo modo il corpo produce rapidamente gli anticorpi necessari e la malattia non si stabilisce.

Come è fatto e a cosa serve il sistema respiratorio?

r espirare è un’azione involontaria. p ossiamo decidere di non respirare, cioè di restare in apnea, per qualche secondo o, come i sub esperti, anche per qualche minuto, ma poi il nostro corpo ricomincia a respirare. i l sistema respiratorio ha il compito di introdurre nel corpo l’ossigeno contenuto nell’aria mediante l’ inspirazione e di espellere nell’ambiente, mediante l’ espirazione , gas di rifiuto prodotti dal corpo. i l corpo ha bisogno di un continuo rifornimento di ossigeno per ricavare energia dal cibo e compiere le azioni di ogni giorno. a nzi, più ci serve energia, più abbiamo bisogno di respirare.

Che cosa occorre

p er ogni bambino: un orologio con cronometro.

Come procediamo e seguiamo dei respiri: inspiriamo e poi espiriamo . Facciamo attenzione: mentre inspiriamo il torace si gonfia. Mentre espiriamo il torace si sgonfia.

Usando il cronometro, contiamo quanti respiri ciascuno fa in un minuto a riposo.

Registriamo questo dato in un grafico a colonne. i n palestra, dopo aver corso 5 minuti, contiamo di nuovo i nostri respiri. Registriamo questi dati in un nuovo grafico a colonne. Confrontiamo questo grafico con quello dei respiri a riposo. i l numero dei respiri sotto sforzo è maggiore di quelli a riposo.

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio S peri M en Tare , co ST r U ire G ra F ici , con F ron Tare

polmoni trachea bronchi

i due polmoni si trovano nel torace, uno nella parte destra e l’altro nella parte sinistra; poggiano su un muscolo chiamato diaframma e sono protetti dalla gabbia toracica.

l a trachea è un organo a forma di tubo che rimane sempre aperto e collega la bocca con i polmoni. n el torace la trachea si divide in due rami, chiamati bronchi , ognuno dei quali raggiunge un polmone e al suo interno si divide ulteriormente in bronchioli . i bronchioli sboccano negli alveoli che costituiscono la struttura dei polmoni.

l o scambio tra i gas inspirati e quelli da espellere avviene a livello degli alveoli polmonari grazie alla presenza di una fitta rete di arterie e vene. i nfatti, il sangue distribuisce in tutto il corpo l’ossigeno necessario e trasporta da tutto il corpo gas di rifiuto. p erciò, come scopriremo alla scuola secondaria, gli scambi avvengono tra i polmoni e il sangue.

il S i ST e M a re S piraT orio

come è fatto a cosa serve naso/bocca/laringe raccoglie e convoglia l’aria dall’esterno trachea porta l’aria dalla bocca ai bronchi bronchi portano l’aria nei polmoni polmoni scambiano gas con il sangue

a volte inspiriamo anche dalla bocca, per esempio quando abbiamo il raffreddore, ma è meglio inspirare col naso perché l’aria viene riscaldata, inumidita e pulita. i nfatti, il naso è ricoperto internamente da un strato molle, chiamato mucosa, che produce una sostanza chiamata muco. Mentre respiriamo, i peli che si trovano nella mucosa imprigionano le impurità contenute nell’aria.

l a trachea incomincia nella parte posteriore della bocca, in corrispondenza della faringe/laringe e si dirige verso il basso nel centro del torace, a fianco dell’esofago.

Quando passa l’aria, l’epiglottide è sollevata; quando passa il cibo, l’epiglottide si abbassa. esofago

epiglottide trachea

Come viaggia l’aria nel nostro corpo?

aTT i V i TÀ D i la B oraT orio

co ST r U ire M o D elli , o SS er Vare

Vogliamo costruire un modello della struttura del polmone partendo dagli alveoli polmonari.

Che cosa occorre

p er ogni bambino: una pallina forata o, in alternativa, un lecca lecca di forma sferica; una cannuccia per bibita, fili di lana di colore rosso e blu. p er tutta la classe: pongo (o colla); nastro adesivo; un raccordo per tubi da giardinaggio a tre innesti; un pezzo di flessibile da doccia o, in alternativa, l’interno di un rotolo da cucina.

Come procediamo

Avvolgiamo dei fili di lana intorno ad ogni pallina.

Introduciamo nel foro di ogni pallina una cannuccia. Usando il pongo o la colla assembliamo le palline di tutti i bambini, una vicina all’altra, cercando di riprodurre la forma del polmone.

Avvolgiamo il fascio di cannucce con il nastro adesivo e inseriamo la loro estremità in uno dei rami laterali del raccordo. n el ramo verticale inseriamo il flessibile da doccia. n el modello che abbiamo costruito le palline rappresentano gli alveoli polmonari, circondati da piccolissimi vasi sanguigni. l e cannucce simulano i bronchioli, i rami del raccordo i bronchi, il flessibile la trachea.

Gli alveoli polmonari costituiscono la struttura del polmone. a ttraverso le sottili pareti degli alveoli e dei capillari sanguigni che li circondano avviene lo scambio dei gas respiratori tra l’aria che arriva dall’esterno e il sangue. Tutte le parti del corpo lavorano insieme per mantenere lo stato di salute. Gli organi del sistema respiratorio sono nella cavità toracica, in uno spazio limitato verso il basso dal diaframma , un muscolo che aiuta la respirazione. i l diaframma si alza e si abbassa, la cassa toracica si allarga durante l’inspirazione grazie ai muscoli posti tra le costole. c ’è una collaborazione tra respirazione e sistema muscolo-scheletrico.

Come fa il corpo a liberarsi delle sostanze di rifiuto?

p er liberarsi delle sostanze di rifiuto, le parti del corpo lavorano sempre insieme e si influenzano reciprocamente.

a bbiamo visto che, mentre il cibo viaggia nel tubo digerente , le sostanze nutritive vengono man mano riassorbite dal sangue, nei vasi che circondano l’intestino. n ell’intestino crasso, dopo che è riassorbita anche l’acqua, restano le sostanze inutilizzabili, quelle che non sono state trasformate. Queste si raccolgono nel retto e vengono espulse dall’ano come feci a ffinché l’intestino compia bene questa importantissima funzione, dobbiamo ricordarci di bere molto e di mangiare buone dosi di verdura.

a bbiamo visto che il sangue trasporta, sciolte nel plasma, sostanze che non servono più al corpo.

i l sistema escretore preleva queste sostanze dal sangue e le espelle nell’urina.

i n pratica, il sangue arriva ai reni , organi situati nella parte dorsale della cavità toracica. i reni si comportano come dei filtri : trattengono le sostanze che non servono più al corpo e le incanalano negli ureteri, poi nella vescica che le espelle con l’ urina

i l sangue di nuovo “pulito” torna al cuore e poi a tutto il corpo.

a bbiamo visto che durante l’ inspirazione introduciamo nei polmoni aria ricca di ossigeno. Questo ossigeno passa nel sangue e viene distribuito in tutto il corpo. n elle cellule avvengono trasformazioni chimiche complesse (che scopriremo alla scuola secondaria) e si forma un prodotto di rifiuto gassoso, l’ anidride carbonica l’anidride carbonica torna nei polmoni e viene espulsa dal corpo durante l’ espirazione

i n pratica, gli scambi gassosi che avvengono tra il sangue e le cellule e tra il sangue e i polmoni non solo mettono l’ossigeno a disposizione delle cellule, ma emettono i gas inutili.

METTITI ALLA PROVA

1. c ollega ogni funzione descritta nei riquadri con la parte del sistema digerente in cui avviene.

Il cibo è masticato e imbevuto di saliva

Il cibo viene deglutito

Il cibo viaggia nell’esofago

Il cibo entra nello stomaco

Il cibo entra nell’intestino

I succhi pancreatici trasformano il cibo

I succhi gastrici trasformano il cibo

Le sostanze nutritive passano nel sangue

L’acqua viene assorbita

Le feci vengono espulse

2. c ollega ogni termine al sistema corrispondente. naso bronchi stomaco alveoli polmonari intestino tenue cuore vena

3. Sul quaderno compila una tabella in cui riporti i cibi che hai mangiato a colazione, nell’intervallo a scuola, a pranzo, a merenda e a cena, giorno per giorno, nell’arco di una settimana. c ontrolla se nella tua dieta hai inserito tutti i nutrienti importanti.