Come si fa la carta a partire da cellulosa vergine o proveniente dalla linea del riciclo

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1 Come si fa la carta a partire da cellulosa vergine o proveniente dalla linea del riciclo Classi I.A, I.B,I.C scuola secondaria di primo grado di Gallicano Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

2 Il percorso si colloca nella fase iniziale del curricolo, classi prime della secondaria di primo grado, nell'ambito di un più vasto progetto triennale della scuola in collaborazione con le cartiere della zona denominato dall'acqua alla carta. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

3 Obiettivi essenziali Acquisire e consolidare la capacità di osservazione critica al microscopio. Saper usare gli strumenti di osservazione quali lente di ingrandimento, microscopio. Saper preparare un vetrino per osservare il preparato. Acquisire metodicità nell'osservazione e nella registrazione dei dati, e fare relazioni scientifiche sia su quaderno che attraverso presentazioni su supporti informatici. Saper comunicare i risultati dell'esperienza realizzata. Saper costruire semplici strumenti per la realizzazione dell'esperienza che intendiamo realizzare, quali retini. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

4 Elementi salienti dell'approccio metodologico L'approccio è essenzialmente costruttivista in quanto si vuole: Partire dalle preconoscenze, da ciò che il soggetto ha già nella mente. Far emergere l'inadeguatezza degli schemi esistenti. Tendere a far ristabilire l'equilibrio mediante ipotesi, abbozzi di risposte, tentativi. Far elaborare una nuova struttura interpretativa coerente in grado di fornire risposte agli interrogativi lasciati aperti dalla struttura precedente. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

5 I metodi utilizzati sono: Metodo operativo: il laboratorio. Inteso come strategia di conduzione delle attività didattiche nella quale gli alunni sono impegnati a operare, ricercare, lavorare su materiale, produrre. Metodo investigativo: la ricerca sperimentale (ipotetico-deduttivo). Tecniche attive: Produzione collaborativa Riproduzione operativa Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

6 Materiali, apparecchi e strumenti utilizzati Materiali: Per la costruzione di retini:listelli di legno, colla, chiodi e retina per zanzariera. Per realizzare il foglio di carta: 2 bacinelle, panno assorbente e matterello, carta straccia e foglio di cellulosa. Apparecchi: LIM, Ipad, mixer ad immersione e frullatore. Strumenti: microscopio, bilancia elettronica e becker. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

7 Ambienti in cui è stato sviluppato il percorso Aula Laboratorio di scienze Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

8 Tempo impiegato Incontri di raccordo per concordare le tematiche da affrontare nei diversi ordini di scuola secondo un curricolo verticale a spirale della durata di 8 ore. Date:14 ottobre, 5 dicembre, 4 marzo e 25 febbraio. Incontri di formazione della durata di 12 ore. Date: 5, 10, 16, 18, 25 Febbraio e 4 Marzo con le prof.sse Ginevra Ambrosini e Chiara Barsocchi. Attività di laboratorio della durata di 12 ore ( periodo marzo maggio) Attività di elaborazione digitale della durata di 12 ore Attività di presentazione delle esperienze effettuate dai vari gruppi mediante lezioni interattive della durata di 3 ore (periodo maggio) Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

9 Altre informazioni Questo percorso si colloca all'interno del più vasto progetto denominato dall'acqua alla carta cui partecipano tutte le classi della secondaria con tagli disciplinari relativi alle materie coinvolte. Gli alunni affrontano lo studio storico geografico delle cartiere della zona durante i laboratori pomeridiani. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

10 Percorso didattico INIZIO FINE Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

11 Discussione di gruppo / ragionamento collaborativo. Analisi di tessuti animali e vegetali per capire le differenze tra la cellula delle piante e quella degli animali. Osservazione al microscopio di frammenti di cellulosa a fibra lunga e fibra corta. Produzione di fogli di carta a partire da carta straccia e da cellulosa. Condivisione del lavoro svolto mediante relazione cartacea e in formato digitale. Disseminazione sul web, tramite sito della scuola. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

12 Discussione di gruppo / ragionamento collaborativo L'insegnante coordina una situazione conoscitiva mediante domande stimolo che, sorte dapprima dagli stessi alunni, devono suscitare una riflessione collettiva di negoziazione di significati condivisi. L'uso del conflitto tra pari permette la ristrutturazione degli schemi mentali posseduti e l'integrazione di nuovi punti di vista. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

13 L'insegnante inizia predisponendo gli alunni in piccoli gruppi di compito eterogenei, per esplicitare le loro conoscenze informali. Gli studenti sono stimolati a riflettere e analizzare le loro conoscenze e a discutere sulle loro opinioni. Gli alunni verbalizzano le loro idee rispondendo ai quesiti emersi (da loro proposti) su fogli di carta. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

14 Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

15 Dalla discussione è emerso il concetto che la carta è fatta da cellulosa. I ragazzi avevano conoscenze pregresse sul ciclo di produzione della carta. Le idee venute fuori riguardavano comunque l'entità albero che in qualche modo diventava carta passando da cellulosa. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

16 Analisi di tessuti animali e vegetali. Osservazione di fibre di cellulosa. Sollecitati con domande sempre più mirate, sul dove fosse questa cellulosa di cui avevano verbalizzato, è emerso che sarebbe stato opportuno indagare nel mondo microscopico relativo alle cellule. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

17 Sono stati realizzati dei vetrini a partire da mucosa boccale e cellule di cipolla e gigaro per descrivere le caratteristiche morfologiche. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

19 Dall'osservazione dei preparati gli alunni vedono che ci sono delle differenze fra cellule di tessuti animali ( cellule della mucosa boccale) e vegetali (cellule epitelio di cipolla e foglie di gigaro). Si chiedono pertanto a cosa siano dovute queste differenze. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

20 Dallo studio delle cellule e delle loro differenze scoprono che nelle cellule vegetali la forma ben strutturata del preparato è dovuta alla presenza della parete cellulare. Detta parete cellulare è formata principalmente da lignina e cellulosa. Da qui l'idea di indagare ulteriormente sull'utilizzo della cellulosa nella preparazione di un foglio di carta. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

21 Una volta individuato dove si trova nelle cellule vegetali la cellulosa ne è iniziata l'osservazione delle fibre, prima con la lente di ingrandimento, poi con il microscopio. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

23 Produzione di fogli di carta a partire da cellulosa e carta straccia. A questo punto del lavoro agli alunni è venuto in mente di preparare un foglio di carta costruito da loro stessi. Si sono documentati sulle modalità di realizzazione attraverso internet... Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

25 ... e successivamente ci siamo procurati il materiale necessario. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

26 1. Costruzione telai La prima operazione è stata quella di costruire 8 telai rettangolari con i listelli di legno della misura di 220 x 20 mm opportunamente incollati fra loro. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

27 Successivamente abbiamo ricoperto i telai con la zanzariera fissandola ai supporti con dei chiodini e un martello Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

31 2. Preparazione impasto con cellulosa Gli alunni hanno preparato nelle vasche il quantitativo di acqua necessario per fare una preparazione all'1% fibre/acqua. Avendo a disposizione 75 grammi di cellulosa abbiamo preparato in una bacinella 7,5 litri di acqua in cui abbiamo immerso il nostro prodotto. Gli alunni hanno potuto constatare come la cellulosa a contatto con l'acqua si è subito sciolta perdendo quella consistenza dura e compatta che aveva in origine. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

34 2. Preparazione impasto con carta straccia Gli alunni hanno tagliato in piccoli pezzi, il più piccolo possibile, la carta che avevano recuperato a casa o a scuola. La carta così ridotta è stata pesata con delle opportune bilance con lo scopo di ottenerne 100 grammi. Una volta ultimata questa operazione la carta è stata messa in ammollo solo con acqua per circa 48 ore. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

36 Successivamente si prende una manciata di carta dall'ammollo e, con l'aggiunta di altra acqua la si frulla per almeno 2 minuti. Non si devono vedere più i singoli pezzi di carta, ma solamente le fibre. L'operazione va ripetuta fino a che si ha carta da frullare. L'aggiunta di acqua calda facilita il lavoro: aiuta lo sfaldamento delle fibre e permette nella fase successiva di far scolare meglio l'acqua. Questo brodo che abbiamo ottenuto viene vuotato nella bacinella grande e ancora diluito con acqua per ottenere il rapporto fibre/acqua detto precedentemente. Essendo stati 100 i grammi di carta frullati sono serviti circa 10 litri di acqua per la diluizione successiva. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

39 3. Il filtraggio A questo punto si immerge il telaio nel bacinella grande dove è contenuto l'impasto. Il telaio deve essere immerso in modo obliquo e poi alzato lentamente. L'acqua residua viene spalmata uniformemente muovendo il telaio in tutte le direzioni. In questo modo le fibre della carta vengono sparse e l'acqua riesce a scolare molto meglio. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

41 4. L'asciugatura della carta Ora si mette un panno assorbente senza pieghe su un tavolo e ci si adagia sopra il telaio con dentro il foglio di carta ancora molto umido. Poi si mette ancora un altro panno sopra il foglio di carta e si preme su di esso in modo da fare uscire l'acqua in eccesso e poi si va a strizzare il panno. Questo procedimento deve essere ripetuto finché si può togliere il telaio dalla carta. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

44 5. La separazione dal telaio Una volta tolta l'acqua dal foglio si può cominciare a separare la carta dal telaio, il quale deve essere alzato con cautela solamente da una parte. Se la carta non si separa dal telaio completamente si deve continuare ad asciugarla. I fogli ottenuti in questo modo non hanno i bordi precisi e variano tra loro per quello che riguarda lo spessore. I ragazzi a tal proposito hanno fin da subito capito che più il telaio viene immerso e maggiori fibre rimangono intrappolate, con conseguente aumento dello spessore. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

52 Condivisione del lavoro svolto mediante relazione cartacea e digitale. Gli alunni hanno realizzato delle presentazioni dei lavori effettuati e hanno relazionato ai compagni. Questa attività ha fornito gli strumenti per la valutazione dell'efficacia del percorso. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

53 Disseminazione sul web mediante sito della scuola. I materiali prodotti sono stati anche inseriti sul sito della scuola per una maggiore condivisione. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

54 Verifiche degli apprendimenti Le tipologie di verifica impiegate sono: Relazioni scritte su carta e presentazioni su supporto informatico (Ipad). Relazioni ai compagni sulle attività svolte. Questionario finale sulle conoscenze teoriche apprese. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

56 Relazione digitale Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

57 Relazione cartacea Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

58 Risultati ottenuti La didattica adottata è stata di tipo laboratoriale in cui la nozione emerge dall'osservazione diretta e dalla sperimentazione. Ciò ha consentito agli alunni, anche a quelli con difficoltà nell'apprendere in modo più tradizionale (lezione frontale), di interessarsi agli argomenti proposti e acquisire conoscenze. I ragazzi hanno anche avuto modo di riflettere sul concetto che un corretto rapporto fra acqua e carta determina lo spessore del foglio che si ottiene dato che la consistenza dell'impasto varia in base alla quantità di componenti usati. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

59 Hanno pesato la carta e la cellulosa nella quantità richiesta e misurato i ml di acqua necessari, si sono cimentati pertanto nella misurazione di pesi e capacità. Hanno inoltre osservato come la cellulosa si dissolveva in acqua immediatamente, mentre per la carta di giornale hanno dovuto usare il frullatore per creare un impasto omogeneo. Ogni attività è partita da riflessioni fatte dagli stessi alunni che man mano che il lavoro procedeva ponevano variazioni allo stesso sperimentando nuove tecniche e ipotizzando risoluzioni per la realizzazione dei prodotti finiti. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

60 Valutazione dell'efficacia del percorso didattico Il percorso affrontato è risultato uno strumento utile per stimolare la curiosità dei ragazzi, a porsi domande, formulare ipotesi e cercare di verificarle con semplici strumenti, a utilizzare cioè in modo consapevole il metodo scientifico. Il lavorare assieme in una situazione meno strutturata del solito (attività in piccoli gruppi con metodi laboratoriali, cioè lavorando in modo fattivo ) ha rafforzato il senso di cooperazione e ha permesso di apprezzare come il lavorare assieme su un unico progetto può risultare più stimolantee gratificante. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S

61 Ogni alunno infatti ha preso coscienza che anche il più piccolo contributo può essere determinante per raggiungere gli obiettivi proposti. Da parte dei docenti la cooperazione già in atto in quanto Istituto Comprensivo, è risultata come sempre stimolante e arricchente, il confronto da tempo in atto, la condivisione di metodi e percorsi ha creato un clima coinvolgente. Laboratorio del Sapere Scientifico A.S