L Evaporazione dell acqua

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1 L Evaporazione dell acqua Istituto Comprensivo di Barberino Mugello CLASSE QUARTA SCUOLA PRIMARIA

2 L EBOLLIZIONE dell ACQUA Collochiamo sopra una piastra elettrica un becker da 400 cc, contenente circa 100 cc di acqua distillata.. e chiediamo individualmente ai bambini Descrivi quello che è successo all acqua nel becker

3 Otxoa descrive così descrive

4 Dopo che i bambini hanno raggiunto una descrizione adeguata del riscaldamento dell acqua è possibile concettualizzare l ebollizione dell acqua Osserva Ripetiamo l del riscald esperimento amento d ell acqua facendo in modo che e s s a, pur diven tando cald non arrivi a, mai all eb ollizione. Chiediamo, q uindi, ai bam bini: e confronta questa esperienza con quella precedente: Quali differenze noti? Scrivi.

5 bbbbbbbbbbb bblerina

6 Solo dopo che il fenomeno dell ebollizione è stato identificato diventa necessario indicarne il nome e costruire una prima definizione operativa Chiediamo, infine,individualmente ai bambini: Definisci l ebollizione dell acqua. I bambini sono, adesso, nelle condizioni di produrre qualcosa di simile a questa prima definizione: l Ebollizione dell acqua è quel fenomeno che si verifica ad un certo punto del riscaldamento dell acqua e che è caratterizzato dalla contemporanea presenza dei seguenti aspetti: formazione di una grande quantità di bolle all interno dell acqua; emissione di fumo dalla superficie dell acqua agitazione violenta della superficie dell acqua diminuzione dell acqua.

7 La Distillazione dell acqua Predisponiamo il lavoro per l osservazione di alcune esperienze che prevedono l utilizzo del distillatore, che viene presentato ai bambini come uno strumento utile per comprendere meglio che cosa succede durante l ebollizione dell acqua.

8 Il distillatore è uno strumento complesso e deve essere analizzato con attenzione: facciamo disegnare lo strumento ai bambini in modo che essi comprendano di quali elementi è composto E importante che tutti acquisiscano consapevolezza dei percorsi diversi delle acque che vengono messe in circolo: l acqua dell ampolla che si riscalda e che alla fine si raccoglie nel becker, passando attraverso la serpentina, e l acqua che invece è fredda, e che dal rubinetto viene fatta circolare nel tubo intorno alla serpentina e alla fine torna nel lavandino. E importante accertarsi che tutti i bambini comprendano che le due acque non possono mescolarsi perché i percorsi sono separati e non ci sono tra loro vie di comunicazione

9 Il percorso dell acqua fredda

10 Iniziamo il riscaldamento dell acqua, per mezzo di una piastra elettrica, mettendo cc di acqua distillata nell ampolla. Chiediamo ai bambini, di concentrare la loro attenzione sulle TRASFORMAZIONI dell acqua e di rispondere individualmente per scritto al seguente quesito: Quali sono le somiglianze e le differenze che notate con l esperimento iniziale, quando l acqua veniva riscaldata nel becher? Durante l osservazione dell esperimento può essere indispensabile togliere il tappo alla grande ampolla per far sì che tutti i bambini arrivino a comprendere le trasformazioni dell acqua.

11 Niccolò I bambini non hanno, in genere difficoltà ad individuare differenze e somiglianze fra le 2 esperienze e rispondono, così..

12 Matteo

13 SOCIALIZZAZIONE DELLE RISPOSTE INDIVIDUALI DISCUSSIONE COLLETTIVA L INSEGNANTE RACCOGLIE LE CONCLUSIONI CONDIVISE IN UN TESTO CHE VERRA INSERITO NEI QUADERNI INDIVIDUALI PER POTER ESSERE: RILETTO,STUDIATO. LA DISCUSSIONE DI GRUPPO DIVENTA UN MODO PER CREARE CONOSCENZA ANZICHE UN MODO PER SCOPRIRE CHI POSSIEDE QUALI CONOSCENZE.

14 Un nuovo interrogativo.. Che cosa è successo all acqua? Quali trasformazioni sono avvenute? E questo un punto nodale del percorso che l insegnante deve saper condurre in modo da rendere i bambini capaci di constatare che tutta l acqua dell ampolla si trasforma in qualcosa che non si vede; che, a sua volta, si ritrasforma, nella serpentina di nuovo in acqua, la quale va a finire nel becker. Per questo l osservazione dell esperimento dopo aver tolto il tappo può essere indispensabile per far sì che tutti i bambini acquisiscano la consapevolezza precedente, superando una visione di tipo magico. Quando si toglie il tappo ci si riporta al primo esperimento in cui si vede il fumo ; appena si ritappa, non si vede nulla.

15 Se analizziamo con attenzione le risposte dei ragazzi possiamo verificare quanto sia per loro complesso arrivare a fare delle ipotesi corrette sulle trasformazioni subite dall acqua : la trasformazione dell acqua liquida in acqua che non si vede ossia vapore acqueo e la sua successiva trasformazione in acqua liquida.le difficoltà non devono stupire, i bambini di questa età sono ancora molto legati ai dati percettivi, alla concretezza di ciò che osservano e fanno fatica a prevedere cosa può essere successo quando il fenomeno non è visibile e sono visibili solo i suoi effetti. Avere consapevolezza di questa difficoltà è indispensabile per poter prevedere la domanda o sequenza di domande più adeguata sul piano psicologico e poter orientare la discussione dei lavori individuali. Vediamo le ipotesi dei bambini: Le risposte dei bambini: analisi delle loro difficoltà

16 Niccolò

17 L ipotesi più frequente è quella elaborata da Niccolò, molti bambini notano che ad un certo punto dell esperienza le pareti dell ampolla sono completamente appannate, successivamente colano acqua, si formano cioè delle gocce d acqua sulle pareti dell ampolla e anche sul collo della stessa. I bambini ipotizzano, quindi, che queste gocce possano andare a finire nella serpentina e, poi, nel becher. Queste riflessioni non tengono conto del fatto che le gocce che si formano sulle pareti dell ampolla non salgono verso l alto, ma cadono verso il basso, è quindi impossibile che vadano o a finire nella serpentina del refrigerante. La ripetizione dell esperienza e l osservazione attenta di questo specifico aspetto consente ai bambini che hanno elaborato simili ipotesi di verificarne la non adeguatezza.

18 ..già messa in discussione per altro dalle ipotesi di altri compagni come quella di Alessandro che dice:

19 ..e quella di Lapo che scrive

20 La discussione collettiva che si sviluppa a seguito della lettura di alcune delle ipotesi dei ragazzi è un momento fondamentale per la costruzione della conoscenza di tutti perché contribuisce a destrutturare le proprie iniziali concezioni per costruirne di nuove più appropriate, ricche e corrette. Fondamentale risulta il ruolo dell insegnante che deve gestire la discussione in modo tale che non si disperda, ma rimanga ancorata agli aspetti concettualmente rilevanti conducendo il maggior numero possibile di alunni ad acquisire consapevolezza su ciò che è accaduto davvero nell esperienza osservata.

21 Si è compreso che il vapore acqueo non è visibile. E allora, il fumo che esce dall acqua in ebollizione (quando si toglie il tappo del distillatore o si fa bollire l acqua in un becher), che cos è? Scrivi.. Un nuovo interrogativo per approfondire

22 Blerina Gianmaria Alessandra

23 La messa a punto finale

24 Quando si sia compreso che il fumo è costituito da goccioline piccolissime di acqua, si può chiedere individualmente ai bambini: Abbiamo compreso che il fumo che esce dall acqua in ebollizione è costituito da goccioline piccolissime di acqua. Secondo te perché si forma? Quali sono le tue ipotesi? Scrivi

25 Gianmaria

26 Chiara

27

28 Facciamo infine questa domanda ai bambini: Come pensate di spiegare che il vapore acqueo (presente nel distillatore durante l ebollizione) non è visibile? Con questa domanda si cerca di portare i bambini a comprendere la necessità di ipotizzare l esistenza del microscopico, e cioè a formulare ipotesi quali la seguente: Durante l ebollizione l acqua liquida si trasforma in particelle di acqua (o altri termini usati dai bambini) talmente piccole da non essere visibili.

29 La sintesi collettiva a cui siamo giunti dopo la discussione dei prodotti individuali.

30 L acqua distillata La distillazione dell acqua, che è stata effettuata per concettualizzare il vapore acqueo, permette anche di raggiungere un secondo obiettivo, comprendere, cioè, che cos è l acqua distillata, sostanza che è stata utilizzata più volte nelle attività precedenti. Ripetiamo l esperimento dell ebollizione dell acqua, versando in un becker alcuni cc di acqua di rubinetto tenendola sul fornellino fino a che non si è consumata tutta. Quindi facciamo ai bambini la seguente richiesta: Osservate e confrontate questa esperienza con quella dell ebollizione dell acqua distillata. Quali differenze notate?

31

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33 In genere, per i bambini risulta abbastanza semplice cogliere la connessione con la problematica delle soluzioni. Chiara

34 Matilde Matilde

35

36 Le acque minerali Il sapore dell acqua dipende dalla quantità e dal tipo di sostanze solide (sali) disciolte in essa e ciò può essere constatato mettendo a confronto alcuni tipi di acque minerali. Scegliamo tre tipi di acqua minerale con contenuto salino molto diverso, ad esempio: SANT ANNA ULIVETO FERRARELLE Facciamo assaggiare le acque ai bambini e registrare le differenze.

37 Le differenze percepite da Alessandro.

38 . quelle individuate da Otxoa..

39 Ora mettiamo una piccola quantità delle 3 acque in becher diversi. Posizioniamo i becher sulla piastra elettrica accesa Chiediamo ai bambini di osservare attentamente l esperienza e di annotare sul quaderno quello che è successo durante il suo svolgersi.

40 Le risposte dei ragazzi riportano quasi tutte la seguente osservazione

41 Un nuovo quesito.. Gianmaria

42 Discutiamo e concludiamo. Le acque non sono tutte uguali contengono quantità diverse di sostanze solubili. Il sapore delle acque dipende dalla quantità e dal tipo di sostanze solubili disciolte in essa.

43 Le etichette delle bottiglie. Osserviamole C è relazione fra la quantità di patina lasciata da ciascuna acqua con il relativo valore del ResResiduo residuo fisso a 180? fisso

44 Le acque minerali possono essere classificate in 3 gruppi Le acque oligo - minerali che contengono meno di 0,2 g/l di sali; esse sono indicate per chi soffre di calcoli renali ( SANT ANNA); Le acque medio minerali che contengono tra 0,2 e 1 g/l di sali; sono quelle più adatte in sostituzione dell acqua di rubinetto (ULIVETO); Le acque minerali che contengono più di 1 g/l di sali; sono quelle più indicate per i bambini più piccoli, proprio per il loro alto contenuto di Sali (FERRARELLE).

45 L acqua bolle a 100 Effettuiamo di nuovo il riscaldamento dell acqua, ma ora la consegna non è quella dell osservazione diretta del fenomeno, bensì quella della registrazione della temperatura dell acqua in relazione al riscaldamento. CI SERVONO 2 NUOVI STRUMENTI: termometro cronometro

46 Ogni 30 secondi misuriamo la temperatura dell acqua e inseriamo i dati in una tabella..

47 Chiediamo ai bambini Secondo te che cosa succederà alla temperatura dell acqua se la si lascia sul fornellino ancora a lungo? Blerina

48 L ipotesi di Otxoa

49 E quella di Niccolò. Ora riprendiamo il riscaldamento dell acqua e la registrazione della temperatura. L acqua continuerà ad essere riscaldata anche all ebollizione per alcuni minuti.

50 o m a i r t s i g Re la a r u t a r e p tem a u q c a l l e d ogni 30 secondi in una. a l l e tab.

51 e in un grafico...

52 Riflettiamo e concludiamo insieme..

53 L insegnante ci narra che

54 L evaporazione dell acqua Prepariamo 6 becker da 400cc contenenti: 2 becker 20 cc di acqua di rubinetto; 2 becker 20 cc di una soluzione di acqua distillata e sale; 2 becker 20 cc di una soluzione di acqua distillata e solfato di rame.

55 Collochiamo 3 becker (uno per ciascun tipo di soluzione) in una zona della classe lontana e 3 in una zona della classe vicina a fonti di calore (quali il termosifone d inverno o una finestra dove vi batta il sole per alcune ore in primavera). Facciamo osservare e registrare che cosa accade dopo alcuni minuti, dopo alcune ore e dopo alcuni giorni, fino a completa sparizione dell acqua in tutti i recipienti

56 Tabella di rilevazione

57 Chiediamo ai bambini delle spiegazioni in relazione a ciò che è successo facendo loro delle domande scritte e chiedendo di motivare le risposte: Come mai l acqua non c è più?

58 Le riflessioni individuali dei ragazzi HIChiara

59 Alessandro..

60 Le conclusioni dopo la discussione

61 Ripercorriamo le esperienze più significative del lavoro svolto..

62

63 C è però da evidenziare un particolare molto importante: I 6 becher posizionati nell aula ERANO APERTI, quindi, il VAPORE ACQUEO in cui si è trasformata l ACQUA poteva incontrarsi con l aria e condensarsi in nebbia. Chiediamo ai ragazzi: COME MAI,SECONDO TE, NON C E STATA FORMAZIONE DI NEBBIA?

64 Il parere di Loris

65 Le CONCLUSIONI COLLETTIVE

66 SOLO AL TERMINE DEL PERCORSO POSSIAMO PORRE AI RAGAZZI IL SEGUENTE QUESITO : RIFLETTI E RISPONDI: DA DOVE VIENE L ACQUA DELLA PIOGGIA?

67 E ricostruire così il ciclo dell acqua:

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