Scienze -
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SCIENZE INCONTR ARE IL MONDO DELL A NATUR A
osservare e sperimentare per indagare la realtà in ogni suo affascinante dettaglio
120 Scienze
GLI STATI DELL’ACQUA Come sarebbe la nostra vita quotidiana senza acqua? L’acqua è un bene prezioso per tutti i viventi. Tutti i giorni nelle nostre case usiamo l’acqua: per lavarci, per preparare il cibo, per innaffiare i fiori… Descriviamo queste o altre situazioni a parole o con un disegno sul quaderno. Nelle immagini che seguono l’acqua è presente in forme diverse che si chiamano stati: stato liquido, stato solido, stato gassoso. Associamo a ogni immagine lo stato corrispondente.
1. Ac qu a al lo st at o ga ss os o o va po re ac qu eo
2. Acqua a ll o s ta to li q u id o
3. Acqua li d o a ll o s ta to s o o g h ia c c io
Vogliamo osservare con attenzione l’acqua allo stato liquido e sperimentare come avvengono le trasformazioni da uno stato all’altro. Dovremo usare uno strumento, il termometro, che tutti conosciamo perché la mamma ci avrà qualche volta misurato la febbre. Ricordiamoci che °C si legge gradi Celsius, dal nome dello scienziato Anders Celsius che lo usò per la prima volta nel 1742.
Scienze - Gli stati dell’acqua
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Quali caratteristiche dell’acqua possiamo scoprire con i nostri sensi? AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni gruppo di bambini: tre bacinelle. La prima contiene acqua riscaldata, la seconda acqua del rubinetto, la terza ghiaccio in cubetti.
AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni gruppo di bambini: alcuni contenitori trasparenti di forma diversa; acqua.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Di volta in volta, immergiamo le mani nell’acqua che si trova in ciascuna delle tre diverse situazioni. Rappresentiamo le tre situazioni con un disegno sul quaderno e usiamo gli aggettivi più appropriati per descrivere quello che abbiamo scoperto guardando e toccando.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Mettiamo la stessa quantità di acqua nei vari contenitori. Osserviamo che l’acqua assume una forma diversa a seconda della forma dei contenitori; che la superficie dell’acqua è parallela al piano del banco; che se incliniamo i contenitori la superficie dell’acqua non si inclina. Rappresentiamo con un disegno sul quaderno le diverse situazioni che abbiamo osservato.
L’acqua ha caratteristiche diverse a seconda che sia allo stato liquido, solido, o gassoso. L’acqua allo stato solido è chiamata anche ghiaccio. L’acqua allo stato gassoso è chiamata anche vapore acqueo. L’acqua non ha una forma propria, ma assume la forma del recipiente che la contiene.
122 Scienze
Come fa l’acqua allo stato liquido a trasformarsi in acqua allo stato solido? Vogliamo verificare a quali condizioni l’acqua liquida si trasforma in ghiaccio che è acqua allo stato solido. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Una bacinella trasparente contenente acqua del rubinetto; un termometro; un congelatore.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Misuriamo con il termometro la temperatura dell’acqua nella bacinella. Durante la mattina, per esempio alle 11, poniamo nel congelatore la bacinella con l’acqua. Dopo 24 ore, alle 11 del giorno dopo, riprendiamo la bacinella e annotiamo la temperatura del congelatore, se è disponibile. Rappresentiamo con un disegno le fasi dell’esperimento. Descriviamo quello che abbiamo osservato e confrontiamo i valori della temperatura che abbiamo registrato.
L’acqua allo stato liquido si è trasformata in acqua allo stato solido che chiamiamo ghiaccio; la sua temperatura iniziale era maggiore di 0 °C, poi si è abbassata alla temperatura del congelatore che è minore di 0 °C. Questa trasformazione si chiama solidificazione e si dice che l’acqua solidifica. Vero o falso? L’acqua che esce dai rubinetti di casa è allo stato solido. L’acqua che beviamo si trova allo stato liquido. L’acqua diventa ghiaccio quando la temperatura è minore di 0 °C. L’acqua solidifica quando la temperatura è maggiore di 0 °C.
⬜ Vero ⬜ Falso ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜
Vero Falso Vero Falso Vero Falso
Scienze - Gli stati dell’acqua
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Come fa il ghiaccio a trasformarsi in acqua allo stato liquido? Vogliamo verificare a quali condizioni il ghiaccio si trasforma in acqua allo stato liquido. Ora sappiamo che l’acqua solidifica se si raffredda a una temperatura inferiore a 0 °C. Per trasformare il ghiaccio in acqua allo stato liquido occorre riscaldarlo, portando la temperatura sopra 0 °C. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Una o più bacinelle contenenti alcuni cubetti di ghiaccio tolti dal congelatore, a temperatura inferiore a 0 °C; un termometro; un orologio.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Poniamo la bacinella sul calorifero e osserviamo che cosa accade con il trascorrere del tempo, mentre il ghiaccio si riscalda. Misuriamo la temperatura dell’acqua quando la trasformazione da ghiaccio ad acqua liquida è completata. Annotiamo l’ora di inizio e l’ora di fine della trasformazione. Rappresentiamo con un disegno le fasi dell’esperimento scrivendo per ognuna una didascalia.
L’acqua allo stato solido si trasforma in acqua allo stato liquido quando aumentiamo la sua temperatura al di sopra di 0 °C. Questa trasformazione si chiama fusione e si dice che il ghiaccio fonde.
Vero o falso? La fusione è la trasformazione del ghiaccio in acqua allo stato liquido. Nel congelatore l’acqua passa dallo stato solido allo stato liquido. Il ghiaccio si forma a temperatura minore di 0 °C. In estate i cubetti di ghiaccio immersi in una bibita fondono.
⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜
Vero Falso Vero Falso Vero Falso Vero Falso
124 Scienze
Come fa l’acqua allo stato liquido a trasformarsi in vapore acqueo? Lasciando per un po’ di tempo una bacinella contenente acqua sul calorifero, l’acqua si trasforma in vapore acqueo che si diffonde nell’aria. In casa si osserva questo fenomeno negli umidificatori posti sui caloriferi oppure quando in cucina si scalda l’acqua in una pentola. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Una bottiglia di plastica trasparente; un cartoncino, meglio se quadrettato.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Costruiamo un contenitore tagliando la bottiglia; dopo averlo riempito d’acqua, lo poniamo sul calorifero caldo; fissiamo il cartoncino sulla parete esterna del contenitore, in posizione verticale. All’inizio delle lezioni e prima dell’uscita da scuola disegniamo sul cartoncino con il pennarello una tacca in corrispondenza del livello dell’acqua nel contenitore. Calcoliamo e registriamo in quante ore tutta l’acqua si è trasformata in vapore acqueo: può essere necessario più di un giorno. Rappresentiamo con un disegno il cartoncino con le diverse tacche e scriviamo che cosa esse indicano.
L’ acqua allo stato liquido vicino a una fonte di calore si trasforma in vapore acqueo che si diffonde nell’aria. Questa trasformazione si chiama evaporazione. Il vapore acqueo a contatto con un corpo freddo diventa acqua allo stato liquido. Questo si osserva quando un coperchio freddo è messo su una pentola in cui si sta scaldando l’acqua, o quando i vetri della cucina o dell’auto si appannano perché nell’ambiente esterno fa molto freddo, o quando mettiamo sul tavolo della cucina una lattina appena tolta dal frigorifero e la sentiamo bagnata. Questa trasformazione si chiama condensazione. L’acqua riscaldata evapora e il vapore acqueo raffreddato condensa.
Scienze - Gli stati dell’acqua
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MET TITI ALL A PROVA 1. Completa le frasi Il Sole con il suo calore fa
l’acqua dei mari, dei fiumi, dei
, delle pozzanghere e del terreno; il vapore che si diffonde nell’aria è acqua allo stato
.
Durante l’inverno, quando la temperatura esterna è molto bassa, il presente all’interno dell’auto
sui vetri.
2. Elenca alcune caratteristiche dell’acqua che hai toccato e osservato. Scegli una caratteristica e rappresentala con un disegno. Scrivi una didascalia che spiega il disegno. 3. Costruisci uno schema che riproduce il percorso che abbiamo compiuto attraverso i diversi stati dell’acqua e metti in evidenza che le trasformazioni dell’acqua si svolgono ciclicamente. Indica il nome scientifico delle trasformazioni. 4. Completa le frasi La solidificazione dell’acqua avviene quando l’acqua è raffreddata a temperatura minore di
e si trasforma in
.
La fusione del ghiaccio, che è acqua allo stato solido, avviene a temperatura di 0 °C e si trasforma in acqua
.
L’evaporazione dell’acqua avviene quando l’acqua è si trasforma in
.
La condensazione del vapore acqueo avviene quando il vapore è si trasforma in acqua allo stato
e
.
e
126 Scienze
IL TEMPO METEOROLOGICO Vogliamo conoscere le caratteristiche del tempo meteorologico nell’arco di una stagione, per esempio nei mesi invernali. Meteorologico è il termine scientifico che si riferisce ai fenomeni che si verificano nella parte più bassa dell’atmosfera, per esempio le nuvole, il vento, la pioggia, la neve. L’inverno inizia il 22 dicembre e ci accompagna per molte settimane fino al 21 marzo, data in cui cede il passo alla primavera. Già sappiamo che nei mesi invernali: 1. gli alberi sono spogli
4. il cielo è spesso nuvoloso
2. fa molto freddo
5. a volte nevica
3. a volte sui prati c’è la brina
6. piove frequentemente
Associamo a ogni immagine la descrizione corrispondente.
Scienze - Il tempo me teorologico
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In questa immagine, quali indizi suggeriscono che siamo in inverno?
In questo anno scolastico vogliamo fare nuove osservazioni particolareggiate, per rispondere alla domanda che spesso ci facciamo alzandoci alla mattina: che tempo fa? Comunemente con il termine meteo si indica l’insieme delle condizioni che caratterizzano il tempo meteorologico in una data ora o in un dato giorno, in un luogo preciso. Sono le caratteristiche e i fenomeni che possiamo registrare nell’atmosfera intorno a noi. Associamo ogni simbolo al proprio significato.
N e ve
so P o co n u vo lo
N u vo lo so S o le g g ia to
P io g g ia
128 Scienze
Che tempo fa oggi? AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Che cosa occorre Un calendario meteorologico, da appendere in classe. Preparare un foglio per ogni giorno, a partire dalla data in cui cominciamo a registrare le nostre osservazioni. Come procediamo Ogni mattina, nel tragitto da casa a scuola, osserviamo i fenomeni meteorologici. Rappresentiamo sul foglio del calendario l’esito delle osservazioni: piove, nevica, c’è il sole… con un disegno accompagnato da una didascalia. Ogni mattina, sempre alla stessa ora, misuriamo la temperatura dell’aria con un termometro posto sul davanzale della finestra. Registriamo il risultato della misura della temperatura sul foglio del calendario. Una volta alla settimana, sempre nello stesso giorno, annotiamo l’orario dell’alba e quello del tramonto; queste informazioni sono fornite dai meteorologi, che sono gli scienziati che studiano i fenomeni atmosferici. Calcoliamo la durata della luce, cioè quanto tempo passa dal momento in cui il Sole sorge a quello in cui tramonta. Registriamo il risultato del calcolo delle ore di luce sul foglio del calendario. Mettiamo a confronto il numero delle ore di luce registrato con quello registrato la settimana precedente. Cosa notiamo? Scriviamo sul quaderno le nostre osservazioni.
Il tempo meteorologico in un dato giorno è caratterizzato da diverse condizioni. Tra queste condizioni ci sono: i fenomeni che avvengono nell’atmosfera, chiamati fenomeni atmosferici, come pioggia, nuvole, nebbia, neve; il numero di ore di luce durante il giorno cioè il periodo di tempo che va dall’alba al tramonto, quando il Sole illumina il luogo in cui siamo; la temperatura dell’aria che indica situazioni di freddo o di caldo.
Scienze - Il tempo me teorologico
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Come variano le condizioni meteorologiche? AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Il calendario meteorologico realizzato in classe.
ORGANIZZ ARE E INTERPRE TARE DATI SPERIMENTALI
Come procediamo Dopo un periodo di tempo stabilito, oppure dopo il 21 marzo, quando ormai l’inverno è finito, esaminiamo il calendario meteorologico e riassumiamo tutte le nostre registrazioni. Contiamo: z z il numero dei giorni in cui la temperatura è stata più bassa di 0 °C, z z il numero dei giorni in cui la temperatura è stata più alta di 10 °C, z z il numero dei giorni di sole, di pioggia, con le nuvole… Realizziamo il grafico del tempo meteorologico, ciascuno sul proprio quaderno, prendendo spunto, per esempio, da quello a lato. Registriamo nel grafico tutti i risultati dei nostri calcoli e il numero delle ore di luce. Il grafico a colonna è solo un esempio in cui a ogni casella corrisponde un giorno. Osservando con attenzione i dati registrati nel grafico rispondiamo alle domande. Quale simbolo matematico possiamo utilizzare fra un risultato e l’altro dei nostri calcoli, per indicare maggiore, minore o uguale? Settimana per settimana, come è cambiata la durata della luce giornaliera?
Le condizioni che caratterizzano il tempo meteorologico sono variabili di giorno in giorno e poco prevedibili. Anche le ore di luce variano, ma in modo regolare: aumentano da dicembre e giugno e diminuiscono da giugno a dicembre.
130 Scienze
Come avvengono nell’atmosfera i fenomeni meteorologici? Le nuvole o nubi Le nubi si formano quando il vapore acqueo presente nell’atmosfera si raffredda e condensa in piccolissime gocce di acqua o minuscoli cristallini di ghiaccio. Anche la nebbia è una nuvola che si forma vicino al terreno. La pioggia Piove quando in una nuvola tante minuscole gocce di acqua si uniscono a formarne di più grosse e più pesanti. Queste cadono fino a terra senza evaporare. La neve Quando la temperatura è minore di 0 °C, le goccioline di acqua presenti nelle nuvole solidificano, diventando cristallini di ghiaccio. Cadendo verso il suolo, i cristallini di ghiaccio possono unirsi fra loro formando i fiocchi di neve. La rugiada Dopo una notte serena, l’aria vicino al terreno si raffredda e il vapore acqueo presente in essa condensa in tante gocce d’acqua. Queste evaporano appena il Sole si alza nel cielo. La brina Si forma sul terreno quando la temperatura è minore di 0 °C; allora il vapore acqueo presente nell’aria diventa direttamente ghiaccio che si deposita sotto forma di piccoli aghi.
Scienze - Il tempo me teorologico
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MET TITI ALL A PROVA 1. Vero o falso? La pioggia è costituita da grosse gocce che si formano nelle nubi e cadono al suolo senza evaporare. La neve è un fenomeno che si manifesta quando nelle nubi la temperatura è superiore a 0 °C. La rugiada si forma quando il vapore d’acqua condensa in goccioline di acqua che si depositano sui fili di erba. La brina si forma quando il vapore d’acqua presente nell’aria si scalda formando aghi di ghiaccio che si depositano sul suolo.
⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜ ⬜
Vero Falso Vero Falso Vero Falso Vero Falso
2. Completa la frase Quando le minuscole goccioline di acqua presenti nelle nubi si uniscono, formano gocce senza
; se queste cadono al suolo si ha la
.
3. Abbiamo osservato diverse condizioni meteorologiche, quali? Elencale e abbina a ciascun nome un tuo disegno. PIOGGIA
4. In alcuni fenomeni atmosferici l’acqua si presenta in stati diversi. Completa le frasi utilizzando le parole: liquido; solido. La pioggia è acqua allo stato
La brina è acqua allo stato
La rugiada è acqua allo stato La neve è acqua allo stato
. .
5. Sul tuo quaderno, incolla delle fotografie o esegui dei disegni che rappresentino i fenomeni meteorologici che abbiamo osservato e studiato o che già ti erano noti. Accanto alla fotografia o al disegno, scrivi una didascalia che descriva come si verificano.
. .
132 Scienze
L’ACQUA E IL TERRENO È bello camminare all’aria aperta, andando a scuola o in una passeggiata. Lo possiamo fare perché i nostri piedi si muovono sul terreno che sta sotto di noi. Gli scienziati che studiano il terreno, i geologi, insegnano che è lo strato superficiale della Terra su cui viviamo. Può avere aspetti molto diversi. Per esempio, nelle immagini vediamo un sentiero di montagna con molte rocce, una strada fangosa e un campo ricco di vegetazione.
Quali parole puoi usare per descriverli? Conosci anche altri terreni su cui si può camminare?
Scienze - L’acqua e il terreno
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D’estate spesso camminiamo sulla riva del mare, ma le spiagge non sono tutte uguali. Osserviamo le fotografie scattate su diverse spiagge italiane.
Sabbia, ghiaia e ciottoli sono piccoli sassi arrotondati dalle onde e depositati dal mare sulla riva. In quale di queste spiagge i sassi hanno dimensione minore?
Associamo a ogni immagine la descrizione corretta, scegliendola tra quelle proposte. g ia 1 . S p ia g
d i g h ia ia
li 2. Sp iag gia di cio tto
3 . S p ia g g ia
Si chiamano rocce i materiali minerali che costituiscono la parte superficiale della Terra; essi prendono nomi particolari in base alle dimensioni. I ciottoli hanno le dimensioni di una pallina da ping pong, circa 2 centimetri. Si vedono bene a occhio nudo e sono smussati dall’acqua. Anche ghiaia e sabbia si vedono a occhio nudo, perché misurano pochi millimetri. Le particelle minerali molto più piccole, che non si distinguono a occhio nudo sono fanghi e argille. Il terreno è quasi sempre ricoperto di vegetazione: erba, arbusti, alberi. Come fanno le piante a crescere sul terreno? Tutti i vegetali hanno radici che penetrano nel terreno. La pianta bonsai dell’immagine, tolta dal vaso, mostra moltissime radici che tengono ben stretto il terreno attorno. Una pianta vive quando, attraverso le radici, assorbe l’acqua necessaria a produrre le sostanze nutritive che le servono per crescere.
d i s a b b ia
134 Scienze
Cosa c’è nel terreno? I terreni sono tutti uguali? Il terreno è la parte superiore della crosta terrestre. Ha uno spessore di pochi centimetri. Sul terreno possiamo camminare, sul terreno crescono e si sviluppano diverse piante, sul terreno gli agricoltori coltivano molti vegetali che forniscono cibo agli animali e all’uomo. Con una vanga, o una zappa, possiamo staccare dal terreno un pezzo di terra compatta e non molto grande. Comunemente si chiama zolla. Le zolle si vedono bene nei campi appena arati. Con le zolle ricoperte di erba si riveste la superficie di molti campi da calcio. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni bambino: una o più zolle di terra; lente di ingrandimento; carta assorbente. Ogni bambino può portare una zolla indicando quando e dove l’ha raccolta.
OSSERVARE E DESCRIVERE
Come procediamo Osserviamo la zolla intera, la tocchiamo e annotiamo: il colore, la consistenza (compatta, farinosa, granulosa), lo stato di umidità (asciutta, umida, bagnata). Lavorando sopra la carta assorbente, spezziamo la zolla e, anche usando la lente, osserviamo e annotiamo se all’interno ci sono pezzetti di roccia, pezzetti di radice, pezzetti di legno, piccoli animali. Alla fine osserviamo se sulla carta assorbente sono rimasti dei segni di umidità. Registriamo in tabella le osservazioni.
ZOLL A N. R ACCOLTA A ASPE T TO DELL A ZOLL A (INTER A)
COSA C’È NELL A ZOLL A (SPEZZE T TATA)
COLORE
MINER ALI
CONSISTENZ A
VEGE TALI
UMIDITÀ
ANIMALI
Confrontiamo le osservazioni fatte in classe e raccogliamo i terreni osservati in modo ordinato in base al colore e alla presenza di sassi.
Scienze - L’acqua e il terreno
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Il terreno è costituito da diversi materiali. Alcuni si riconoscono facilmente utilizzando i nostri sensi: frammenti di sassi, pezzi di foglie o di rami, semi, resti di animali morti. I frammenti di sassi sono materiali minerali, i frammenti di organismi viventi sono materiali organici, spesso indicati come humus. I terreni non sono tutti uguali. Il loro nome dipende dai materiali che li costituiscono. I terreni ricchi di humus in genere hanno un colore marrone scuro e sono soffici, ricchi anche di aria e di umidità. Comunemente vengono chiamati terricci. I terreni formati prevalentemente da granelli di sabbia o di ghiaia sono chiamati sabbiosi o ghiaiosi. Quando i granelli del terreno hanno dimensioni molto inferiori al millimetro il terreno si definisce argilloso. Completa la tabella scrivendo i materiali caratteristici di ogni tipo di terreno. TIPI DI TERRENO
MATERIALI
SABBIOSO GHIAIOSO TERRICCIO ARGILLOSO
Molti aggettivi (qualità) sono adatti a descrivere il terreno. Associa ogni aggettivo al tipo di terreno a cui corrisponde: granuloso, morbido, grigio, compatto, marrone, chiaro, liscio, scuro, soffice. Terreno argilloso
Terreno ghiaioso
Terriccio
Terreno sabbioso
136 Scienze
Come si comporta l’acqua in terreni diversi? Quando piove, o quando innaffiamo il giardino, l’acqua scende verso il basso e penetra nel terreno. L’acqua tende a scendere verso il basso perché si comporta come tutte le cose che cadono; la Terra, infatti, attira a sé tutto ciò che sta alla sua superficie o vicino ad essa. Pensa a una situazione vissuta in cui hai notato l’acqua e le azioni che compie. Sul quaderno rappresentala con un disegno e descrivila con una frase. Osserva con attenzione. A ogni immagine associa una frase che descriva la situazione e il comportamento dell’acqua che scende sul terreno. Se vuoi puoi usare i seguenti verbi: scroscia, gocciola, spruzza, cade.
Scienze - L’acqua e il terreno
137
Il comportamento dell’acqua all’interno del terreno non è sempre lo stesso, dipende dal terreno. Un castello di sabbia costruito sulla spiaggia viene rapidamente disgregato dalle onde. Invece, un blocco di argilla può restare immerso nell’acqua senza frammentarsi. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
SPERIMENTARE
Che cosa occorre Per ogni gruppo di lavoro: quattro diversi tipi di materiali (ghiaia, terriccio, sabbia, argilla); quattro bottiglie vuote di plastica trasparente; quattro pezzi di tessuto garzato; quattro bicchieri pieni di acqua; un cronometro; un pennarello indelebile. Come procediamo Ricaviamo da ogni bottiglia un contenitore e un imbuto. Ricopriamo ogni imbuto con il tessuto garzato e infiliamolo nella parte inferiore della bottiglia. Mettiamo in ogni imbuto un diverso tipo di terreno. Versiamo l’acqua del bicchiere sopra ciascun tipo di terreno e misuriamo col cronometro il passare di un minuto. Osserviamo cosa è accaduto, durante un minuto, in ciascuna delle bottiglie e disegniamo su di essa una tacca al livello raggiunto dall’acqua.
Registriamo sul quaderno in una tabella. L A PERME ABILITÀ DEI MATERIALI MATERIALE
DESCRIZIONE
L’acqua cade sul terreno e penetra negli spazi tra le particelle dei materiali che costituiscono il terreno. Un materiale che si lascia attraversare dall’acqua è permeabile. Invece, un materiale che non si lascia attraversare dall’acqua è impermeabile. L’acqua penetra facilmente nella sabbia e nella ghiaia, perché ci sono molti spazi tra le particelle. Sabbia e ghiaia sono permeabili all’acqua. Invece, l’argilla non fa passare l’acqua perché le sue particelle sono molto piccole e molto vicine. L’argilla è poco permeabile all’acqua.
138 Scienze
Quali sono i terreni adatti alle piante? Sotto la superficie terrestre ci possono essere materiali diversi. Può esserci molta sabbia, molta ghiaia o anche molta argilla. L’acqua penetra più o meno in profondità, secondo la permeabilità del terreno. Dopo una forte pioggia il terreno dell’immagine è pieno di pozzanghere. È poco permeabile. Invece, il terreno su cui cresce una piantina lascia penetrare l’acqua. LA PERMEABILITÀ DEI TERRENI
Terreno argilloso formato da particelle molto piccole, impermeabile.
Terreno sabbioso formato da granelli di sabbia, molto permeabile.
Terreno ghiaioso ricco di ghiaia, permeabile.
Terriccio formato da ciottoli, ghiaia e humus, permeabile.
Per la vita delle piante è necessario che nel terreno ci sia una giusta quantità di acqua, aria e sali minerali. Perciò, il terreno dell’orto, o quello che si usa nei vasi del balcone, deve essere permeabile e capace di trattenere l’acqua per metterla a disposizione delle radici delle piante. Questo tipo di terreno è chiamato terriccio. È costituito da sabbia, argilla e humus in quantità variabile ed è ideale per la crescita dei vegetali.
Scienze - L’acqua e il terreno
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MET TITI ALL A PROVA 1. Per coltivare i gerani sul balcone quale terreno conviene usare? ⬜ Sabbia
⬜ Ghiaia
⬜ Terriccio
⬜ Argilla
2. Costruisci dei terricci con quantità diverse di sabbia, ghiaia e humus. Annota la consistenza, il colore, la permeabilità… 3. Durante un esperimento è stata versata un'uguale quantità di acqua in tre imbuti contenenti diversi tipi di materiali.
Argilla
Terriccio
Sabbia
In quale delle situazioni rappresentate l’acqua passa meglio?
4. Elenca i tipi di terreno che conosci. 5. Descrivi un terreno che hai analizzato mettendo in evidenza il colore, la consistenza, la presenza di sassi. 6. L’acqua attraversa velocemente la sabbia e la ghiaia e molto lentamente l’argilla. L’acqua attraversa il terriccio in un tempo intermedio. Nel suolo le radici hanno bisogno di acqua, ma non troppa altrimenti marciscono. Quale terreno ti sembra più adatto alla vita delle piante?
140 Scienze
ANIMALI CHE ABITANO SOTTO TERRA Quando andiamo a passeggio in un prato, nel giardino di casa o della scuola, calpestiamo il terreno. Le prime cose che vediamo sono l’erba e i fiori che crescono sopra di esso. Guardiamo meglio e scopriamo che la superficie del terreno è molto irregolare: ci sono dei monticelli di terra scura, altri più chiari e dei buchi, proprio come quelli delle immagini.
Associamo a ogni immagine la descrizione corretta. 1. Un cu m u lo d i t e r r a è il n c o s t r u it id o o d a ll e f o r m ic h e.
2 . Ta n t i ra tti di ter m u c c h ie a n o d ic s c u r a in a v a n o le c s dove t a lp e .
3. Le ta ne p ic c o li t d e i op di camp i agna prendon o a r ia d ai buchi de l terreno .
b r ic h i 4 . I lo m a o la t e r r r iv o lt a n i n o t ip ic e la s c ia i. r ll i c h ia m o n t ic e
Scienze - Animali che abitano sotto terra
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Se guardiamo con molta attenzione, soprattutto dopo la pioggia, possiamo individuare diversi animali che entrano ed escono dal terreno oppure strisciano e camminano sulla sua superficie. Li hai mai notati?
Associamo a ogni animale il suo nome. 1 . F o rm ic a
2. Lomb r ic
o
Ne conosci altri? In una manciata di terreno si scoprono molti piccoli animali, ragni, insetti, lombrichi. Ci sono anche altri animali invisibili a occhio nudo. Altri, piĂš grandi, come topi e talpe, scavano le loro tane nel terreno. Ăˆ molto difficile scrivere un elenco completo degli animali che abitano nel terreno, sotto la superficie, perchĂŠ sono proprio tanti. Conosciamone qualcuno e scopriamo le loro caratteristiche e il loro comportamento.
mb 3 . C o ll e
o lo
142 Scienze
Si può vivere sotto terra? Gli animali che abitano nel suolo, come tutti i viventi, hanno bisogno dell’aria per respirare. Anche le radici che dal suolo assorbono l’acqua per le piante hanno bisogno di aria. Ci sono diversi tipi di terreno. I terreni più ricchi di aria e di umidità, chiamati terricci, contengono molto humus, hanno un colore marrone scuro e sono soffici. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni bambino: un contenitore trasparente; qualche cucchiaio di terriccio; un bicchiere di acqua; un catino pieno di acqua; una bottiglia trasparente vuota. Come procediamo Mettiamo nel contenitore il terriccio e pressiamolo sul fondo. Versiamo l’acqua sul terriccio. Osserviamo che l’acqua penetra nel terreno e dal terreno si liberano delle bollicine di aria che arrivano in superficie. Ora immergiamo nell’acqua del catino la bottiglia vuota, tenendola inclinata, come nell’immagine a destra. Osserviamo che l’acqua entra nella bottiglia e verso l’alto si liberano delle bollicine di aria. La bottiglia non era vuota, ma conteneva aria che è uscita quando è entrata l’acqua. Confrontiamo i due fenomeni. Ci sono somiglianze?
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Scienze - Animali che abitano sotto terra
143
Tra i materiali che costituiscono il terreno ci sono spazi che contengono aria e acqua. In diversi tipi di terreno ci sono diverse quantità di aria. Si dice che il terreno è più o meno poroso. Quale terreno è adatto a ospitare organismi viventi? Nel terreno argilloso l’aria circola con difficoltà. I terreni sabbiosi e ghiaiosi contengono molta aria, ma poca acqua, perciò non sono adatti a ospitare organismi viventi. I terreni ricchi di humus e coltivati, invece, permettono ai viventi di scavare gallerie, costruire le proprie tane, muoversi senza troppa fatica e trovare cibo. Aria
Acqua
Per ognuno dei terreni, indica se è adatto a ospitare e far vivere animali. Motiva la tua risposta. Terreno argilloso
Terreno sabbioso
Terreno ricco di humus
144 Scienze
Come sono fatte e come vivono le talpe? Fermiamoci a osservare il prato stando in piedi. Se vediamo piccole cunette di terra fresca e umida è segno che una talpa sta scavando le sue gallerie sotterranee. La talpa è stata ritrovata in tanti diversi ambienti, dai campi aperti alle foreste, dal livello del mare fino all’alta montagna. Le basta del terreno abbastanza profondo e soffice da scavare. La talpa è un animale mammifero, cioè che allatta i propri figli. La talpa ha un corpo allungato, può raggiungere i 130 mm di lunghezza e pesare poco meno di 100 grammi.
Come sente gli odori la talpa? Come vede? A che cosa servono le sue zampe robuste? Cosa mangia? Osserviamo con attenzione l’immagine e riconosciamo le seguenti caratteristiche della talpa. z z Il muso è lungo, rosato all’estremità. z z Sul muso ci sono dei baffi. z z Gli occhi sono piccolissimi e sembrano chiusi. z z Il pelo è fitto e morbido. z z Le zampe sono molto robuste, a forma di paletta e hanno cinque dita.
4
Scienze - Animali che abitano sotto terra
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I baffi sul muso della talpa sono sensibili: raccolgono e trasmettono informazioni sull’odore e sulla consistenza del terreno. Gli occhi sono piccoli e spesso ricoperti da una pelle che però non impedisce all’animale di percepire la luce o il buio. Non c’è orecchio esterno. Le zampe anteriori sono corte, robustissime, a forma di paletta, e terminano con cinque dita armate di robuste unghie. Con queste scavano le gallerie in cui vivono e in cui entra facilmente l’aria. Le talpe si nutrono di altri animali che vivono nel terreno: lombrichi, lumache, larve e insetti adulti dannosi per le piante. Dove una talpa sta scavando, in superficie si formano cumuli della terra che era nelle gallerie.
Colora la talpa secondo i suoi colori reali, ricavandoli dalla descrizione e dalle immagini.
Nel suolo ci sono altri mammiferi scavatori: marmotte, conigli, molti roditori (topi, arvicole, ratti) e, nelle praterie nordamericane, i cani della prateria. Raccogli e osserva immagini di questi mammiferi scavatori.
146 Scienze
Come sono fatti e come vivono i lombrichi? In piedi, da un punto di osservazione non troppo vicino al terreno, continuiamo a osservare. Se è appena piovuto facilmente possiamo vedere i lombrichi. Questi strani animali di colore rossiccio più o meno scuro, appartengono a un gruppo chiamato anellidi, perché il loro corpo è formato da una serie di dischi circolari, a forma di anello. Cosa sono gli anelli? Cosa vede il lombrico? Come si orienta? Come si muove? Come si nutre? Osserviamo con attenzione l’immagine e colleghiamo con una riga al lombrico le frasi che lo descrivono. z z In posizione anteriore si trova la bocca; il corpo è appuntito e seguito da un rigonfiamento. z z Alla fine dell’animale, dalla parte opposta alla bocca, c’è l’ano. z z Il corpo è costituito da una lunga serie di dischi a forma di anelli. z z Un anello più gonfio, chiamato clitello, circonda alcuni anelli. Colora il lombrico secondo i suoi colori reali, ricavandoli dalla descrizione e dalle immagini.
Scienze - Animali che abitano sotto terra Il corpo del lombrico ha una forma allungata, come quella di un piccolo serpente. È costituito da una lunga serie di anelli. Ogni anello contiene, al suo interno, gli organi. A una estremità del corpo c’è la bocca, all’altra estremità l’ano. È percorso in tutta la sua lunghezza dall’intestino. Nella parte anteriore ci sono alcuni organi di senso che permettono di riconoscere le condizioni dell’ambiente. Nella zona più gonfia, durante la riproduzione, si formano le uova che danno origine a nuovi lombrichi. Il lombrico si muove a fisarmonica, usando i muscoli che sono nel suo corpo. Come si vede nell’immagine a lato, gli anelli si avvicinano e si allontanano spostando l’intero corpo sul terreno. I lombrichi si nutrono così: inghiottono la terra, utilizzano i minuscoli organismi che contiene, poi la fanno uscire dal corpo attraverso l’ano. La terra, lavorata dentro il corpo dell’animale, si arricchisce di sostanze organiche e viene espulsa dall’ano lasciando sul terreno caratteristici monticelli chiari a forma di riccioli.
147 Ano
Intestino Bocca
Costruiamo un lombricaio I lombrichi sono animali molto utili all’agricoltura. Gli escrementi depositati sul terreno forniscono sostanze utili anche ad altri abitanti del suolo. Le gallerie scavate rimescolano il terreno e permettono all’aria e all’acqua di penetrare meglio fino alle radici delle piante. Anche in classe si può osservare il comportamento dei lombrichi. Si può costruire un lombricaio mettendo sul fondo di una scatola trasparente uno strato di ghiaia, poi uno strato di terra scura e uno strato di terra chiara. Sopra si spargono erba, rametti, foglie e si bagna con acqua per inumidire bene il terreno. Bastano pochi giorni per vedere le gallerie scavate dai lombrichi.
148 Scienze
Quali piccoli animali vivono nel terreno? Molte formiche vanno e vengono da fessure del terreno: i formicai, sotto terra, hanno stanze e cunicoli che le collegano, con le provviste di cibo per tutta la colonia. Alcune api o vespe fanno il nido nel terreno, perciò escono e entrano da mucchietti di terra. Formiche, api e vespe hanno il corpo diviso in 3 parti, hanno 6 zampe e sono Insetti. Possiamo vedere anche ragni e piccoli scorpioni.Questi animali hanno otto zampe e appartengono al gruppo degli Aracnidi. Un piccolo animale dalla forma strana: di giorno vive nascosto sotto terra e, quando è disturbato, si appallottola formando una sfera. Si chiama porcellino di terra. Millepiedi e centopiedi sono facilmente riconoscibili dal grande numero di zampe ai lati del corpo. Tutti questi animali sono chiamati Artropodi, cioè animali che hanno il corpo articolato. Gli animali possono vivere solo nel terreno umido. Il Sole in estate secca il terreno e costringe i viventi che vi abitano a rifugiarsi più in profondità. Alcuni animali che vivono nel terreno si vedono solo con la lente d’ingrandimento, perché sono molto piccoli. Centopiedi, millepiedi, formiche, coleotteri, api, vespe, porcellini di terra, appartengono tutti al grande gruppo degli Artropodi. Gli animali che appartengono alla classe degli Insetti hanno 6 zampe. Ragni e acari appartengono alla classe degli Aracnidi. Hanno tutti 8 zampe. Animali che si appallottolano per difesa, come il porcellino di terra, appartengono alla classe dei Crostacei. Animali che hanno un numero elevato di zampe ai lati del corpo si chiamano Miriapodi.
Scienze - Animali che abitano sotto terra
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MET TITI ALL A PROVA 1. Associa a ogni immagine il nome dell'animale corrispondente: formica, porcellino di terra, forbicina, lombrico, vespa, talpa.
2. Completa la tabella. ARTROPODI CHE VIVONO SOT TO TERR A NOME
QUANTE Z AMPE?
R AGNO
8
FORBICINA
6
SCOLOPENDR A
MOLTE
FORMICA
6
GRUPPO DI APPARTENENZ A
150 Scienze
DAL SEME ALLA PIANTA Il mondo in cui abitiamo è popolato da molti organismi viventi, animali e vegetali. I vegetali, per esempio le piante del giardino, hanno forme e dimensioni diverse. E hanno parti simili che svolgono compiti importanti per la loro vita. Come fanno a crescere? Al supermercato, o nei negozi specializzati, ci sono reparti che vendono sementi. Cosa sono? A cosa servono? I sacchetti dell’immagine contengono semi diversi, da cui si ottengono i legumi che mangiamo spesso: fagioli, ceci, piselli.
Nell’immagine si vede bene il grande seme all’interno della pesca. Dove si trovano i semi nella frutta e nella verdura che mangiamo ogni giorno? Gli scienziati chiamano frutto la parte della pianta che contiene i semi.
Scienze - Dal seme alla pianta
151
Cerca i semi nella mela, nell’arancia, nel pomodoro, nel cetriolo, nella zucchina‌ Portali a scuola e confrontali con i semi portati dai tuoi compagni. Compiliamo una tabella simile a quella seguente associando a ogni seme il nome del frutto da cui proviene, la forma e le dimensioni. I SEMI NEL CIBO DI OGNI GIORNO FRUT TO
DISEGNO O FOTOGR AFIA
FORMA
DIMENSIONE
Queste tre immagini illustrano alcune azioni dei contadini per far crescere nuove piante.
Associamo a ogni immagine l'azione corrispondente. a 1 . S e m in
re
2 . In n a f f ia r e
n 3 . Tr a p ia
tare
Per capire come crescono le piante coltiviamo una pianta di fagiolo partendo dal suo seme.
152 Scienze
Quali sono le prime fasi di crescita del fagiolo? Per coltivare una pianta occorre seminare, cioè mettere i semi in condizioni adatte a germogliare. La prima fase nello sviluppo di una pianta è la semina. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni bambino: una vaschetta trasparente; fagioli secchi; cotone idrofilo; una etichetta.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Ricopriamo il fondo della vaschetta con uno strato di cotone e bagniamolo con cura. Sistemiamo sopra il cotone i semi di fagiolo ben distanziati tra loro. Poniamo la vaschetta, in posizione orizzontale, alla luce della finestra e, se possibile, vicino a un calorifero. Giorno dopo giorno, con regolarità, innaffiamo il contenuto della vaschetta. Osserviamo con attenzione se avvengono dei cambiamenti. Registriamo sul quaderno le nostre osservazioni in una tabella simile a quella riportata sotto. L A SEMINA E L A GERMINA ZIONE DEL FAGIOLO DATA
CAMBIAMENTI
DISEGNO O FOTO
NOTE
Il seme del fagiolo è ricoperto, esternamente, da una pellicola liscia, chiamata tegumento. All’interno si riconoscono due parti, chiamate cotiledoni. Quando è messo in acqua, germina e dà origine a una nuova pianta che chiamiamo germoglio. La germinazione avviene così: prima spunta una piccola radice, chiamata radichetta, bucando il tegumento, poi spuntano altre radici che si immergono nel cotone; poi i cotiledoni si aprono e spunta un piccolo fusto piegato verso il basso. Infine, quando i cotiledoni sono completamente aperti, compaiono le prime foglie che, giorno dopo giorno, aumentano di numero e di dimensioni.
Scienze - Dal seme alla pianta
153
Come cambia la pianta di fagiolo mentre cresce? A circa un mese dalla semina occorre trapiantare le piantine nella terra. Le parti del germoglio aumentano di dimensione e la pianta cambia aspetto. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Che cosa occorre Per la classe: piantine prelevate dal cotone; vasi per fiori di diverse dimensioni; terriccio; acqua. Come procediamo Prendiamo un vaso per ogni piantina e riempiamolo di terra fino a metà del suo volume. Preleviamo dalla vaschetta le piantine di fagiolo germinate, cercando di non rovinare le radici. Sistemiamo la piantina nel vaso e ricopriamo la sua parte inferiore con altra terra. Poniamo il vaso su un piano alla luce della finestra e, se possibile, vicino a un calorifero. Giorno dopo giorno, con regolarità, innaffiamo la terra nel vaso e osserviamo se avvengono dei cambiamenti. Facciamo attenzione al numero delle foglie, alla loro forma e alla loro disposizione sul fusto. Facciamo attenzione alla comparsa di fiori o frutti. Costruiamo un tabellone da appendere in classe e su di esso registriamo le nostre osservazioni a parole, documentandole con un disegno o una fotografia. L A CRESCITA DEL FAGIOLO NELL A TERR A DATA
CAMBIAMENTI
DISEGNO O FOTO
NOTE
154 Scienze L’acqua serve per far germinare il seme e per far sviluppare la pianta intera. I cotiledoni contengono il nutrimento per il germoglio, poi seccano e si staccano dal fusto. La pianta produce molte foglie in cui fabbrica il nutrimento necessario alla sua vita. Per fare questo utilizza anche l’acqua che le radici prelevano dal terreno. La pianta del fagiolo cresce in fretta: dopo due settimane spuntano piccoli fiori bianchi tra le foglie. Poco a poco le piantine si riempiono di fiori e poi compaiono piccole scatoline allungate: si chiamano baccelli e sono i frutti del fagiolo. Dentro i baccelli ci sono i nuovi semi di fagiolo. Se i semi cadono nella terra umida si forma un nuovo germoglio: ricomincia il ciclo vitale della pianta.
1. Rappresenta con un disegno il ciclo vitale del fagiolo. 2. Rispondi oralmente alle domande Come fa il seme e poi la piantina nelle sue prime fasi di vita a nutrirsi? Quando cadono i cotiledoni come fanno le piantine a continuare a crescere? 3. Ordina le immagini in senso temporale, ripercorrendo le fasi di crescita della pianta di fagiolo.
Scienze - Dal seme alla pianta
155
Che cosa serve alla pianta per vivere? Senza acqua il seme non germina. Cosa succede se non innaffiamo il terreno in cui cresce la pianta di fagiolo? Ci sono altre condizioni necessarie per far crescere bene la pianta? AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per la classe: quattro vasi contenenti ciascuno buon terriccio e una piantina di fagiolo ben sviluppata; quattro etichette; due scatoloni che contengano completamente i vasi.
SPERIMENTARE E OSSERVARE
Come procediamo Assegniamo un numero a ogni vaso. Sistemiamo i vasi davanti alla finestra (alla luce) o negli scatoloni (al buio) e innaffiamoli (o no) secondo lo schema seguente: vaso vaso vaso vaso
1 2 3 4
alla luce al buio alla luce al buio
innaffiato innaffiato non innaffiato non innaffiato
Giorno per giorno innaffiamo il terreno nei vasi 1 e 2 e osserviamo come stanno le piante in tutti i vasi. Facciamo attenzione a non aprire troppo gli scatoloni in cui le piante sono tenute al buio. Costruiamo un tabellone, simile a quello riportato sotto, da appendere in classe e registriamo le nostre osservazioni a parole, documentandole con un disegno o una fotografia. L’ACQUA E L A LUCE NELL A VITA DELL A PIANTA DATA
CAMBIAMENTI (1)
CAMBIAMENTI (2)
CAMBIAMENTI (3)
CAMBIAMENTI (4)
Le piante crescono bene solo quando hanno a disposizione acqua e luce. Il terreno su cui crescono deve essere innaffiato regolarmente e con una quantità di acqua giusta, sufficiente ma non troppa. Il fusto e le foglie sono rigogliosi e di un bel colore verde solo quando sono esposti alla luce del Sole. L’acqua e la luce sono fondamentali per la crescita delle piante. L’acqua viene presa dal terreno dalle radici e portata alle foglie. Nelle foglie si formano le sostanze che nutrono la pianta.
156 Scienze
Qual è la struttura del seme? Esaminiamo a occhio nudo il seme del fagiolo. Lo spacchiamo a metà: che cosa osserviamo? IL FAGIOLO A OCCHIO NUDO DISEGNO E/O FOTO
DESCRIZIONE
Osserviamo lo stesso seme aperto con il microscopio stereoscopico. IL FAGIOLO AL MICROSCOPIO STEREOSCOPICO DISEGNO E/O FOTO
DESCRIZIONE
Il seme del fagiolo è costituito da due parti chiamate cotiledoni che servono per nutrire il germoglio appena nato; per questo si dice che il fagiolo è una pianta dicotiledone. Anche le piante di piselli, di cachi, di pesche, sono dicotiledoni. Dal seme del fagiolo può nascere una nuova pianta di fagiolo. Il seme contiene già dentro di sé tutte le parti della pianta. I semi di molti vegetali, per esempio il riso, il frumento, il mais, sono costituiti da un solo cotiledone. Tutte queste piante sono chiamate monocotiledoni.
I semi del riso, di cui mangiamo la parte interna, hanno un robusto rivestimento esterno.
Il seme del mais (o granoturco), che dà i gustosi popcorn, viene più spesso macinato e con la sua farina si fa la polenta.
Dai semi del frumento nascono nuove piante di frumento. I germogli di frumento si sviluppano in modo diverso da quelli del fagiolo, come si vede nell’immagine.
Il seme del frumento (o grano), macinato, dà la farina per fare il pane, la pasta, la pizza, le torte.
Scienze - Dal seme alla pianta
157
MET TITI ALL A PROVA 1. Rispondi oralmente alle domande. Da dove si sviluppa la pianta del fagiolo? Che cos’è il tegumento del seme? Che cosa sono i cotiledoni? 2. In primavera i semi delle piante si spargono sul terreno in tantissimi modi diversi. Cerca in giardino o nel prato: soffioni, semi di pioppo, samare che cadono con divertenti rotazioni a elicottero, spighe di erbe… 3. Assegna un numero alle immagini ripercorrendo le prime fasi di crescita del fagiolo.
4. L’immagine qui sotto è un quadro di Vincent van Gogh. Quale azione fondamentale per la vita della pianta rappresenta?
158 Scienze
LA VITA DELLE PIANTE La natura ci offre una grande varietà di piante e ne conosciamo molte.
Nell’immagine vediamo diverse varietà di piante in un parco. Conosci i nomi di alcune piante che incontri giocando in giardino, o sul balcone? Nelle diverse stagioni dell’anno, ci accorgiamo facilmente che le piante hanno diverse parti. Osserva un albero nel giardino della scuola e disegnalo dal vero sul quaderno. Dai un nome alle sue parti. Come sono fatti e a cosa servono foglie, radici e fusti durante la vita della pianta?
Scienze - L a vita delle piante
159
Che compito svolge la foglia? Sicuramente hai già osservato le foglie sugli alberi lungo il variare delle stagioni. In primavera le gemme delle foglie cominciano a spuntare sui rami e crescono fino a formare, in estate, grandi chiome verdi. In autunno le foglie cambiano colore e cadono sul terreno. Per questo d’inverno moltissime piante sono spoglie, cioè prive di foglie. Perché le foglie sono verdi? Perché cambiano colore in autunno? Perché sono importanti per la vita della pianta? AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni bambino: foglie di alberi del giardino, non aghiformi; lente di ingrandimento.
OSSERVARE E DESCRIVERE
Come procediamo Osserviamo, anche attraverso la lente, la struttura esterna di una foglia e la disegniamo sul quaderno. Descriviamo la pagina superiore e quella inferiore: attenzione al colore, alla consistenza e alla sensazione che si prova quando ci si passa sopra leggermente il dito. Versiamo un po’ d’acqua sulla pagina superiore; annotiamo cosa succede.
La pagina superiore della foglia è ricoperta da una pellicola abbastanza lucida e impermeabile: protegge l’interno della foglia e fa sì che quando piove l’acqua non penetri all’interno. Nella pagina inferiore ci sono nervature, che sembrano finire tutte nel picciolo. Nella pagina inferiore, solo con la lente, si possono vedere piccoli fori chiamati stomi. Osserva come appare questo albero in diversi periodi dell’anno. Assegna a ogni immagine un numero che metta in ordine i cambiamenti avvenuti nel corso di un anno.
160 Scienze AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Foglie fresche di spinacio; un piccolo contenitore per pestare le foglie; due vasetti trasparenti; alcool incolore; carta assorbente; un piccolo imbuto.
SPERIMENTARE
Come procediamo Con l’aiuto della maestra riduci a pezzettini le foglie verdi, mettile in un vasetto e aggiungi un bicchierino di alcool. Dopo qualche ora, o il giorno dopo, filtra il miscuglio di foglie e alcool. Utilizza un disco di carta assorbente e un imbuto come nello schema. Nel contenitore si raccoglie un liquido colorato. Registra il colore del liquido che hai raccolto e dei pezzetti di foglia che rimangono nel filtro. COLORE DEL LIQUIDO PRIMA
DOPO
COLORE DEI PEZZE T TINI DI FOGLIA PRIMA
DOPO
L’alcool ha estratto dai pezzettini di foglie la sostanza che dà loro colore. Infatti le foglie sono quasi bianche e l’alcool è colorato di verde. Le foglie sono verdi perché contengono la clorofilla. Questa sostanza è necessaria per far avvenire, nella foglia, quella trasformazione chimica, invisibile ai nostri occhi, che produce le sostanze nutritive per la pianta e per tutti i viventi. Il processo si chiama fotosintesi clorofilliana. La luce è molto importante per le foglie, perciò le foglie sono nella parte alta degli alberi, orientate verso il Sole. La pianta cresce soprattutto in estate, quando le temperature atmosferiche e la disponibilità di luce solare e di acqua favoriscono la fotosintesi. Verso l’inverno la clorofilla non viene più prodotta, la fotosintesi non avviene, la foglia assume i colori autunnali e cade sul terreno.
Scienze - L a vita delle piante
161
A cosa serve il fusto? Le piante più grandi come per esempio la sequoia, l’abete, la magnolia, sono chiamate alberi, hanno un fusto legnoso detto tronco e rami che si dipartono dal tronco a varie altezze. Sono chiamate arbusti, o cespugli, le piante che hanno un fusto corto da cui si dipartono, vicino al terreno, rami sottili.
Chioma di un grande albero visto dal basso
Forsizia in fiore
Le piante chiamate erbacee hanno un fusto sottile detto stelo, senza parti di legno. Lo stelo può essere veramente sottile, come nei gerani e nelle petunie della foto che sono alte pochi centimetri. Invece, le piante di mais, che sono più alte e devono sostenere il peso delle pannocchie, hanno uno stelo più consistente.
Gerani e petunie
Piante di mais
La prima funzione del fusto è quella di sostenere, portando verso il Sole, le foglie e i fiori.
162 Scienze In base al tipo di fusto possiamo classificare i vegetali in tre grandi gruppi.
Associamo a ogni disegno il nome del gruppo di appartenenza. ri 1. Albe
2. Ar bu sti
3 . P ia n t e erbac ee
Tagliando un tronco trasversalmente, cioè facendo una sezione trasversale, si distingue bene la struttura interna, cioè come è fatto il tronco internamente. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per tutta la classe: una fetta di tronco, dal vero o in fotografia.
OSSERVARE E DESCRIVERE
Osserviamo C’è una zona centrale, chiamata midollo, seguita da diversi strati che sembrano anelli uno addossato all’altro. Questi strati costituiscono il legno e sono formati da piccoli tubi con le pareti spesse e rigide, uno vicino all’altro. Verso l’esterno c’è una zona di colore più chiaro, chiamata libro, anch’essa costituita da piccoli tubi dalle pareti sottili. Infine c’è lo strato più esterno, chiamato corteccia. Disegniamo sul quaderno uno schema del tronco in sezione, dando a ogni parte il suo nome.
Scienze - L a vita delle piante In quale immagine riconosci degli arbusti? Metti una crocetta.
Solo gli alberi, che vivono molti anni, hanno il tronco. Il tronco è molto consistente e i boscaioli devono usare potenti seghe per farlo a pezzi. Per cosa viene usato il legno ricavato dai tronchi degli alberi?
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164 Scienze AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
SPERIMENTARE
Che cosa occorre Per tutta la classe: due contenitori; un cucchiaino lungo; forbici affilate; un gambo di sedano; un garofano bianco; colorante; acqua. Come procediamo Versiamo nei contenitori acqua e colorante; con il cucchiaino mescoliamo accuratamente. Con l’aiuto della maestra tagliamo il gambo del sedano e quello del garofano. Immergiamo il gambo del sedano in un contenitore, il gambo del garofano nell’altro. Il giorno dopo osserviamo e registriamo i cambiamenti avvenuti nel sedano e nel fiore di garofano. Ora tagliamo trasversalmente il gambo del sedano.Nel fusto del sedano si vedono i piccoli tubi in cui passa il liquido colorato. Come quando, per capillarità, l’acqua colorata sale lungo una striscia di carta assorbente immersa e tenuta dritta.
Tutti i vegetali hanno un fusto legnoso, detto tronco, o erbaceo, detto stelo, che sta fra le radici sotto terra e le foglie o i fiori in alto. Grazie alla presenza di fibre rigide e di piccoli canali il tronco ha principalmente due funzioni: sostiene i rami e le foglie anche di una grande pianta; trasporta acqua e sostanze nutritive in tutta la pianta. Anche i sottili steli delle piante erbacee hanno fibre per sostenere foglie e fiori. Si chiama linfa l’insieme di sostanze che circolano nelle piante e si chiamano vasi i piccoli tubi in cui la linfa scorre. I vasi del legno e i vasi del libro presenti nel tronco continuano nei rami e nelle nervature delle foglie. Così possono portare la linfa in tutta la pianta. In alcune piante il fusto cresce sotto terra e si ingrossa perché accumula al suo interno sostanze nutritive di riserva. Ne sono esempi il tubero della patata e il bulbo della cipolla.
Scienze - L a vita delle piante
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Sotto al nome di diverse piante è indicata la loro altezza media. Elencale con le loro misure in ordine crescente.
Sequoia (100 m)
Quercia (30 m)
Magnolia (25 m)
Leccio (18 m)
Abete rosso (50 m)
Pesco (5 m)
Quali di questi ortaggi sono fusti sotterranei con funzioni di riserva?
166 Scienze
Che compito svolgono le radici? Le radici sono la parte della pianta meno visibile. Stanno sotto terra, ma sono fondamentali per tenere i grandi alberi ben fissati al terreno e per renderli capaci di resistere alle intemperie. Proviamo a estrarre dal terreno del giardino, o dal vaso del balcone, una piantina di erba cipollina come quella dell’immagine. Dobbiamo fare forza, perché le radici, sottili, ma molto numerose, tengono la piantina ancorata al terreno. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per ogni gruppo: una carota; un rapanello; una piantina di mais o di grano; una piantina di pomodoro; un porro. Le piantine devono avere le radici ben conservate.
Le radici crescono sempre verso il basso, cioè verso il centro della Terra, nel terreno. Anche le piante erbacee dei giardini hanno radici che possono andare in profondità. In base alla forma si riconoscono diversi tipi di radice: a fittone come quella della carota, o fascicolata, come quella dell’insalata. Attraverso la lente si vedono piccolissime terminazioni delle radici, chiamate peli radicali.
OSSERVARE, DESCRIVERE, CL ASSIFICARE
Come procediamo Attraverso la lente osserviamo bene le radici. Sul quaderno rappresentiamo ogni radice con un disegno, scriviamo il nome della pianta a cui appartiene e descriviamo la sua forma a parole. Associamo le radici simili per forma, spiegando le ragioni dei raggruppamenti.
Scienze - L a vita delle piante
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Le piante nei vasi del balcone appassiscono se non innaffiamo il terreno. Le radici sono necessarie per fornire alla pianta l’acqua necessaria a vivere. AT TIVITÀ DI L ABOR ATORIO
Che cosa occorre Per tutta la classe: due patate americane; due vasi trasparenti; acqua; stuzzicadenti.
SPERIMENTARE
Come procediamo Riempiamo di acqua i vasi e sistemiamo alla bocca di ognuno una patata sospendendola con degli stuzzicadenti e facendo attenzione che la sua estremità inferiore sia immersa nell’acqua. Senza spostare i vasi, osserviamo ogni giorno quello che succede e registriamo i risultati in tabella. Dopo qualche settimana, quando sono spuntate anche molte foglie, eliminiamo l’acqua da uno dei due vasi e per qualche giorno annotiamo cosa succede. La patata americana è una radice in cui si accumulano sostanze di riserva. Quando è messa in acqua sviluppa nuove radici. Dopo le radici nascono anche nuove foglie. Se le radici non sono immerse nell’acqua le foglie appassiscono.
Per nutrirsi, la pianta ha bisogno che l’acqua arrivi alle foglie e lì venga trasformata durante la fotosintesi. L’acqua presente nel terreno, e i sali minerali in essa disciolti, penetrano nella pianta attraverso le radici. I sottilissimi peli radicali sono la parte più importante per l’assorbimento. Le radici hanno principalmente due funzioni: ancorano la pianta al terreno; assorbono dal terreno acqua e sali minerali. In alcune piante la radice accumula al suo interno sostanze nutritive di riserva. Ne sono esempi la carota, la rapa, il rapanello che sono cibo per gli animali e anche per noi.
168 Scienze Dove vanno l’acqua e i sali minerali che le radici assorbono dal terreno? Grazie a meccanismi molto complessi queste sostanze, che prendono il nome di linfa grezza, salgono lungo il fusto fino alle foglie. Nelle foglie si forma la linfa elaborata, ricca di zuccheri, che scorre dalle foglie a nutrire tutte le parti della pianta. Il percorso è illustrato nell’immagine. Gli zuccheri si possono accumulare nei frutti, nei tuberi, nei semi, nelle radici e costituire il cibo per gli animali e per noi.
Zuccheri prodotti nelle foglie con la fotosintesi Acqua e sostanze minerali dalle radici
MET TITI ALL A PROVA 1. Descrivi a parole lo schema di circolazione della linfa dentro la pianta. 2. Quando si trapianta una piantina, per esempio da un vaso piccolo a un vaso più grande, bisogna fare molta attenzione. I giardinieri dicono che la pianta intera soffre se non si conserva bene la terra attorno alle radici. Per quale motivo? 3. I bambini di una classe hanno eseguito l’estrazione della clorofilla dalle foglie di spinacio. In quale di questi vasetti sono appena state immerse le foglie? Cosa è successo nell’altro vasetto?