Alla scoperta dell acqua intorno a noi Un possibile percorso 1. Alla scoperta dell acqua intorno a noi (I) Un possibile percorso 2

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1 I s t i t u t o T e c n i c o I n d u s t r i a l e S t a t a l e L i c e o S c i e n t i f i c o T e c n o l o g i c o E t t o r e M o l i n a r i Via Crescenzago, Milano - t e l. : ( 0 2 ) / f a x : ( 0 2 ) / w w w. i t i s - m o l i n a r i. m i. i t p r e s i d e n z i t i s - m o l i n a r i. m i. i t Alla scoperta dell acqua intorno a noi Un possibile percorso 1 Alla scoperta dell acqua intorno a noi (I) Un possibile percorso 2 Un primo approccio alla manipolazione dei liquidi Scuola primaria e secondaria di I grado 1. Esperienza libera su una bottiglietta d acqua Per scoprire alcune caratteristiche dell acqua si può partire dall osservazione di una bottiglietta con dell acqua (le osservazioni verranno poi riprese e approfondite) Si parte da un esperienza libera e si invitano gli studenti a manipolare l oggetto (bottiglia di acqua con tappo) e raccogliere osservazioni (agitare, ruotare capovolgere la bottiglia, osservare le pareti, le bollicine che si formano e salgono, la forma che assume, il colore, la trasparenza, gli effetti ottici, la temperatura (se è fredda provoca una condensa attorno alla bottiglia con rivestimento di vapore), variazioni di temperatura con l agitazione, riscaldamento per contatto, la superficie dell'acqua rimane orizzontale. 2. Esperienza libera sulla forma dell acqua Si mettono a disposizione bottiglie e contenitori di forma diversa (alcune bottiglie anche uguali), acqua colorata con un po di tempera e pennarelli. Si fanno travasi chiedendo ai bambini di fare previsioni su ciò che succederà: si raccolgono le osservazioni anche segnando con un pennarello il livello (stessa quantità ma livelli e forma diversi, nelle bottiglie o contenitori uguali, stessa forma e stesso livello) Questa esperienza può essere seguita da esperienze guidate per un primo approccio quantitativo (vedi la scheda un approccio quantitativo alla manipolazione dei liquidi e percorso relativo) 1 In azzurro le note per l insegnante, in rosso gli approfondimenti 2 In azzurro le note per l insegnante, in rosso gli approfondimenti

2 Gocce e bolle di sapone Scuola primaria e secondaria di I grado 3. Esperienze libere : giochi con le gocce d acqua (a gruppi di due o tre bambini) a) alla ricerca delle gocce d acqua dove troviamo le gocce d acqua? si fa riferimento all esperienza del bambino o lo si invita a osservare l ambiente circostante: In giardino al mattino, sulle scarpe se cammino nel prato, sul lavello, sulle corde stese dopo che ha piovuto, sotto il rubinetto che gocciola.) b) formiamo gocce Si mettono a disposizione acqua, pompette, siringhe senza ago, pezzi di stoffa, di legno, carta d alluminio, pezzi di plastica, lenti di ingrandimento Consegna: Hai a disposizione dell acqua; utilizza ciò che vuoi per formare gocce d acqua. Spiega come le hai ottenute, osservale e descrivile sia a parole che con disegni Si mettono in comune le osservazioni, cogliendo anche le difficoltà che si sono avute nell ottenerle (ad esempio goccia che cade dall alto, goccia sulla carta ecc. Questa esperienza può anche servire a riprendere le esperienze/giochi fatte precedentemente su bagnabilità e non bagnabilità dei materiali). I bambini potrebbero anche osservare la goccia che si forma sul foro della siringa (analogia con il rubinetto che perde.), SCHEDE DI OSSERVAZIONE 3 Prova a prelevare delle gocce d acqua da un contenitore usando diverse tecniche. Sistema adottato Riuscito Tipo di goccia ottenuta La punta del dito Una matita Un chiodo Una cannuccia Un pezzo di spago Un pezzo di carta Un pezzo di stoffa DISEGNA LE DIVERSE FORME DELLE GOCCE CHE HAI OTTENUTO 3 Da Maviglia Pallotti Acqua Editoriale SCIENZA

3 c) Gocce che cadono Si mettono a disposizione: acqua, pezzi di stoffa, di legno, di carta, di carta d alluminio, pezzi di plastica, cartoncino Consegna: fai cadere delle gocce d acqua. Cosa succede? Scrivilo a parole e con dei disegni Si mettono in comune le osservazioni: l acqua, come tutti gli altri oggetti cade, va verso il basso. Possono anche utilizzare i vari materiali per formare degli scivoli. Cogliere le differenze quinta classe scuola secondaria di primo grado d) Osserviamo le gocce utilizzando la lente d ingrandimento Osserviamo l acqua che sgocciola da un rubinetto chiuso male (o da una siringa senza ago). La goccia piano piano si ingrossa, finché non raggiunge una certa misura ben precisa e allora improvvisamente cade. Proviamo a disegnare le varie forme dela goccia mentre si forma e cade. I disegni possono dare l impressione che l acqua sia tenuta sospesa in un sacchetto e che il sacchetto si stacchi quando il peso del contenuto aumenta oltre il suo limite di resistenza. Impressione che si puo' confermare con un attrezzatura come quella in figura. In cui si nota che il deformarsi della guaina elastica sotto il peso dell'acqua fa assumere alla guaina le stesse forme della goccia come se anche attorno alla goccia ci fosse una specie di pellicola elastica. Ogni goccia che si forma rimane attaccata al rubinetto per un istante, prima di cedere alla gravità e di cadere in forma di sfera, ben delimitata dalla superficie esterna che la racchiude. Dall esperimento precedente siamo portati a pensare che la gocciolina d acqua sia tenuta insieme da qualcosa di simile al sacchetto di gomma: la "pelle" dell acqua 4 Ciò è dovuto alla tensione superficiale dà l'impressione che l'acqua abbia una sorte di pelle elastica e sottile. Osservazioni delle gocce con la lente d ingrandimento: la forma a volte è un po ovale e sembra avere attorno un pellicina. *Provare a bucare con un ago sottilissimo la goccia. La goccia non scoppia e nemmeno si appiattisce sembra una perla. 4 Testo e immagini da

4 Nella scuola secondaria di primo grado si introduce il termine tensione superficiale e si comincia a dare una spiegazione a livello molecolare che verrà poi ripresa e approfondita nella scuola secondaria di secondo grado. I fenomeni precedenti sono spiegati dalla forze di coesione che agiscono fra molecole dell acqua. Come mostra l immagine, queste forze non hanno effetto sulle molecole che si trovano all interno del liquido: esse infatti sono circondate da altre molecole quindi sono tirate in tutte le direzioni con forze di uguale intensità. 5 Si può proseguire - con un percorso sulle bolle di sapone (vedi schede esperienze) che sono bolle d aria racchiuse da una sottilissima pellicola di acqua saponata. Questa pellicola, dovuta alla tensione superficiale, si comporta in modo simile ad un palloncino di gomma. 6 e/o - si possono far eseguire gli esperimenti sulla tensione superficiale: CD, aghi, graffette che galleggiano, monete in un bicchiere pieno d acqua, ecc (vedi schede esperienze e protocolli dei ragazzi) tenendo presente che sono i ragazzi che svolgono esperimenti non l insegnante che dalla cattedra esegue l esperimento dimostrativo. Gli esperimenti possono essere preceduti da domande che possono mettere in evidenza le previsioni degli alunni riguardo ad un particolare fenomeno (esempio: cosa succede se metto una moneta in un bicchiere colmo d acqua? Ecc NB. Queste esperienze possono essere precedute da un esperienza libera sul galleggiamento/affondamento di oggetti in acqua (vedi percorso relativo)per arrivare ad individuare a) Oggetti che galleggiano ma che spinti in acqua affondano ( e saranno questi che in questo momento diventeranno oggetto del nostro studio) b) Oggetti che galleggiano e che dopo essere stati spinti sott acqua tornano a galleggiare c) Oggetti che affondano 5 Da 6 Da

5 Primaria scuola secondaria di primo grado d) Bolle d'acqua Quando si fa scorrere l acqua con un po di pressione dal rubinetto nel lavandino capita di osservare la formazione di piccole bolle che scoppiano subito. Hai mai provato a fare una bolla solo con l acqua? Si invitano a fare bolle soffiando in una cannuccia prima utilizzando solo acqua, poi con acqua e sapone Senza sapone: 1. Le bolle sono più piccole 2. Durano molto meno sul sito del Museo della Scienza e della Tecnologia di Milano alla pagina si possono trovare esperienze sulle bolle di sapone Scuola secondaria secondo grado Si riprendono le osservazioni e le esperienze e si dà una spiegazione Osservazione: la scoperta che il sapone abbassa la tensione superficiale dell acqua potrebbe far pensare che sia meglio usare solo l acqua per fare le bolle! E infatti un misconcetto che l acqua non abbia abbastanza tensione superficiale per formare le bolle. Una bolla di sapone è costituita da una sottile pellicola d acqua racchiusa tra due strati di molecole di sapone. Questi due strati formano una specie di "coperta" che rende stabile la bolla. Infatti questa "coperta", da una parte, diminuisce la tensione superficiale, dall altra evita l evaporazione.

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