La materia che non si vede

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1 La materia che non si vede Facoltà di Medicina e Psicologia Corso di laurea in Scienze della Formazione primaria Cattedra Il linguaggio della chimica Giulia Arbia matricola A/A

2 Introduzione «La chimica è attorno a noi e in noi» 1 La chimica non è circoscrivibile a un settore di apprendimento unico in quanto essa è anzitutto scienza e come tale è impegnata sia su un piano teorico sia ad un livello pratico. Ciò le impedisce di essere circoscritta ad un ambito del sapere ma la apre, anzi, ad un dialogo interdisciplinare 2 di cui, come delinea Vincenzo Balzani, la Chimica è regista con il suo ruolo centrale Chimica scienza non sempre amata Ho ritenuto importante iniziare questo breve elaborato con una citazione che racchiude il pensiero emerso in entrambi i libri di testo assegnati. La chimica è ovunque e non solo ci tocca esternamente, ma è anche dentro di noi. Questa riflessione mi ha dato l opportunità di guardarmi attorno con maggiore consapevolezza e di guardare alla chimica con uno sguardo diverso. Ciò che ruota attorno alla chimica sembra far paura all uomo. In un primo momento perché, seppure sia essa una scienza che ha portato avanti il progresso, che ci cura se così si può dire, si parla il più delle volte dei rischi e dei danni che da essa possono scaturire. Anche se personalmente ritengo che essi dipendano dall uso improprio che l uomo può fare delle cose o della scienza, per negligenza, ignoranza o follia (v.hiroshima e Nagasaki). Non solo, l uomo fatica ad avvicinarsi alla chimica, intesa come materia scolastica, anche da giovane, come emerge dall esperienza che si fa della chimica in molte scuole italiane, in particolare secondarie. Questa è stata anche la mia esperienza. Quando frequentavo la scuola primaria ricordo che amavo la materia denominata scienze perché la maestra ci portava nel giardino di fronte alla scuola e parlavamo della natura, osservavamo i cambiamenti di stato, sapevamo trovare 1 V. BALZANI M. VENTURI, Chimica! Leggere e scrivere il libro della natura, Trieste, Scienza Express, 2017, Cf. G. GROPPO, Interdisciplinarità, in J. M. PRELLEZO G. MALIZIA C. NANNI, Dizionario di scienze dell educazione. Seconda edizione riveduta e aggiornata, Roma, LAS, 2008,

3 risposte noi stessi a partire da ciò che osservavamo perché oggi sulle foglie c è la brina mentre ieri c era il ghiaccio?. Insomma, ci era data la possibilità di osservare e comprendere il perché delle cose. Andando avanti fino agli anni del liceo linguistico in cui la materia chimica avrebbe terrorizzato chiunque. Il volume unico era cinque volte più grande dei libri delle altre materie, la tavola periodica avrebbe dovuto essere uno strumento utile, ma cosa potevo farci e a cosa mi sarebbe servito saper disegnare un composto in formula se del composto non avevo compreso il significato? Insomma, man mano che si andava avanti si perdeva la magia della scoperta e l interesse per le basi scientifiche è andato diminuendo. Agli studenti è negata in qualche modo l opportunità di una conoscenza autentica della chimica, quando il legame tra uomo e le componenti organiche, e non, e la conoscenza della terra dovrebbe essere invece più che favorita. Maria Montessori utilizzò il termine tedesco Erdkinder proprio per evidenziare il forte legame tra la terra (erde) e il bambino (kinder), in italiano suonerebbe così il bambino affettivamente e intellettualmente legato alla terra Da allievo a maestro Oggi sono educatrice in una scuola primaria, mi occupo di favorire l esperienza formativa di bambini con disturbi specifici dell apprendimento o disturbi pervasivi dello sviluppo. Durante il mio precedente corso di laurea ho avuto modo di approfondire varie metodologie pedagogiche importanti per favorire un apprendimento attivo e cooperativo che stimoli competenze e aumenti l interesse da parte degli alunni 4, facendoli sentire protagonisti del proprio percorso di apprendimento. Nella scuola primaria i bambini vivono l avvicinamento alla materia di scienze con entusiasmo soprattutto quando vengono proposti esperimenti da poter fare insieme o di cui farsi loro stessi promotori. Ho trovato molto utili le schede proposte in Metodi e strumenti per l insegnamento e l apprendimento della chimica ed ho scelto di dedicare questo elaborato alla Scheda numero 10 intitolata La bottiglia è piena o vuota? 3 Cf. M. MONTESSORI, Dall infanzia all adolescenza. Introduzione, revisione e note di Clara Tornar. Traduzione di Monica Salassa, Milano, FrancoAngeli, 2009, Cf. M. COMOGLIO M. A. CARDOSO, Insegnare e apprendere in gruppo. Il cooperative learning, Roma, LAS,

4 Ho scelto questo esperimento perché mi ha dato la possibilità di stimolare la creatività dei bambini, e la mia, anche con altri esperimenti di cui inserisco alcune foto più avanti. In questo periodo in una classe quarta primaria stiamo affrontando, con la maestra di scienze la materia aeriforme. Dopo aver mostrato ai bambini gli esperimenti della scheda ho proposto alla maestra di assegnare a ciascuno di loro, per la volta successiva, la presa in carico di un esperimento da mostrare alla classe, secondo la metodologia pedagogica della classe capovolta 5. I bambini si sono divertiti a giocare al piccolo scienziato e tutti hanno seguito con piacere la dimostrazione dei compagni/maestri. Introdurre la chimica con attività sperimentali per l apprendimento è sempre una strategia vincente, se queste strategie vengono ragionate a priori 6. La chimica è dappertutto e questo è un fattore da non lasciare inesplorato quando ci si trova a scuola, perché per i bambini è importante conoscere il mondo a partire da loro stessi, scoprendo i propri sensi e la percezione di ciò che si è, da un punto di vista costitutivo, prima ancora di ciò che si fa. Mi sorprende guardare la meraviglia sul volto dei bambini quando si accorgono che qualcosa all occhio umano non torna. Comprendere che l aria occupa uno spazio, ha un peso, è comprimibile, elastica, si espande ed esercita pressione, seppure essa sia invisibile e inodore, accende nei bambini un entusiasmo nuovo nei riguardi della conoscenza La bottiglia è piena o vuota? L aria è materia aeriforme, essa ha un volume e possiede una massa. In particolare l aria, che ci circonda e che è dentro di noi, è una miscela uniforme di gas, tra cui azoto e ossigeno e altri gas in minore quantità. Ritengo opportuno introdurre l argomento dell aria ai bambini nella classe quarta della scuola primaria, perché come mi è dato vedere dal mio lavoro, i bambini a quest età sono in grado di seguire un ragionamento logico, che preveda però anche un certo grado di astrazione. Ogni bambino chiaramente ha le proprie difficoltà, ma in linea generale in questa età «è 5 Cf. M. MAGLIONI -.F. BISCARO, La classe capovolta. Innovare la didattica con la flipped classroom. Prefazione di T. De Mauro, Trento, Erickson, L. CIPOLLA, I quaderni della didattica. Metodi e strumenti per l insegnamento e l apprendimento della chimica, Napoli, EdiSES, 2015, 25. 4

5 contrassegnato dal passaggio da un piano sensoriale e concreto al piano dell astrazione e dell intellettualizzazione( )il fanciullo è ora in grado di aggiungere la capacità di lavorare partendo dall osservazione dell ambiente che lo circonda, la capacità di porsi e di porre domande, di cercare risposte, di formulare ipotesi e di verificarle: egli non si accontenta più di recepire i fatti: cerca di conoscerne le cause» 7. In terza elementare si distinguono la materia naturale e quella artificiale, in quarta si inizia a parlare di come la materia può essere. A questo punto i bambini sono interessati a conoscere anche le caratteristiche di ciò che vedono e non vedono, non limitandosi solo al senso del tatto. Hanno bisogno di soddisfare la curiosità che li porta a domandarsi perché è interessante parlare di cose naturali. Le fotografie che seguono sono gli esperimenti che ho svolto personalmente seguendo la scheda 10 a pagina 176. Materiali: una bacinella piena d acqua per ¾ due bottigliette da ½ litro con tappo 7 M. MONTESSORI, Dall infanzia all adolescenza. Introduzione, revisione e note di Clara Tornar. Traduzione di Monica Salassa, Milano, FrancoAngeli, 2009, 11. 5

6 Ad una delle due bottigliette fare un forellino a circa due centimetri dal fondo. Esperimento 1 - Capovolgere la bottiglia non forata in posizione verticale senza tappo all interno della bacinella d acqua. - Poi inclinare la bottiglietta. Osservare cosa succede quando si inclina la bottiglia in modo che l aria possa uscire. Osservazione: Non accade nulla. 6

7 - Ripetere il procedimento con la bottiglietta forata Osservazione: Inclinando la bottiglietta forata all interno della bacinella si creano tante bollicine, l aria esce dal foro e la bottiglietta si riempie d acqua (v. la terza foto). Significato esperimento e spiegazione adatta ai bambini di quarta elementare: L aria è materia, occupa uno spazio per cui senza via di uscita (il foro) l aria resta all interno della bottiglietta non permettendo all acqua di entrare, perché lo spazio è già pieno. Se invece vi è una via d uscita, l aria tenderà ad uscire e l acqua ad occupare lo spazio. Vedete bambini, l aria tra le sue proprietà ha quella di occupare uno spazio. Dove c è l aria non può entrare nulla finché l aria non esce lasciando spazio: tenendo piegata la bottiglia con il foro si permette all acqua di spingere fuori l aria che, essendo leggera, viene a galla formando tante bollicine. Esperimento 2 Prendere la bottiglietta forata e riempirla con l acqua. 7

8 Osservazione: l acqua esce dal forellino, l aria continua ad entrare occupando lo spazio. Se chiudiamo la bottiglietta piena d acqua con il tappo, seppur forata, l acqua smette di uscire perché non entra l aria che eserciterebbe pressione su di essa. Esperimento 3 Nell esperimento precedente abbiamo visto che chiudendo una bottiglietta forata piena d acqua con il tappo, l acqua non usciva. Ora vediamo cosa succede se chiudiamo la bottiglietta con un palloncino gonfio. 8

9 L acqua esce dal forellino, il palloncino si sgonfia lentamente, l aria passa dal palloncino alla bottiglietta, occupa lo spazio spingendo fuori l acqua. Il palloncino si sgonfia ma l aria c è sempre, è dentro la bottiglietta. Significato esperimenti e spiegazione adatta ai bambini di quarta elementare: L aria esercita pressione sull acqua all interno della bottiglietta. L aria infatti ha un peso e con il suo peso esercita pressione (pressione atmosferica) occupando in questo modo lo spazio La classe capovolta Di seguito alcune foto degli esperimenti che abbiamo svolto in classe assieme ai bambini di quarta per studiare insieme le proprietà dell aria, attraverso la metodologia della classe capovolta. 9

10 - Dimostrare che l aria calda che esce dal termosifone è più leggera dell aria fredda e si muove salendo verso l alto procurando in tal modo il moto della spirale. - Attraverso l uso di una siringa priva di ago il bambino ha potuto sperimentare che l aria esercita una pressione oltre ad occupare uno spazio. Tirando e rilasciando lo stantuffo ha dimostrato che l aria è comprimibile, ha potuto spingere lo stantuffo chiudendo con il dito il foro della siringa, ma anche elastica, rilasciando lo stantuffo l aria compressa torna ad occupare lo spazio iniziale. 10

11 - Inserendo un tappo di bottiglia dentro una bacinella piana d acqua si osserva che esso galleggia, se poniamo sopra un bicchiere l aria occuperà spazio spingendo il tappo sul fondo del recipiente. - Qui il bambino ha gonfiato due palloncini per osservare gli effetti dell aria calda che esce dal termosifone. I palloncini a contatto con il termosifone acceso si sono gonfiati sempre di più questo perché l aria scaldandosi si dilata occupando uno spazio maggiore di quello occupato da aria fredda. 11

12 I bambini hanno portato una candela, un recipiente, un accendino e dell acqua. - La candela viene fissata sul coperchio con della cera, viene accesa e poi coperta con il recipiente capovolto. - La fiamma poco dopo si spegne. - I bambini hanno compreso che una proprietà legata all aria è la combustione. La candela si spegne quando ha consumato l ossigeno presente all interno del recipiente. - Questo esperimento è già più complesso perché implica la conoscenza dei vari gas contenuti nell aria. Sarebbe interessante, magari il prossimo anno, riproporre l esperimento con due contenitori, uno con l aggiunta di una piantina all interno e far notare ai bambini quale delle due candele si spegnerà dopo e perché. Il bello della chimica è lasciare spazio sempre a qualcosa di nuovo da conoscere e sperimentare. 12

13 Conclusione Credo che per una buona didattica ci sia bisogno di favorire un sapere nuovo che stimoli le competenze e non si limiti a trasmettere nozioni. La pedagogia e la chimica in tal senso si muovono allo stesso modo, hanno implicitamente una componente artistica, se così si può dire che attua un processo che necessità di intuizione, creatività, espressività 8. E poi una componente tecnica scientifica definita da regole, procedure, dovute a constatazioni di natura scientifica. Entrambe queste scienze, la pedagogia e la chimica attuano un processo che comprende ciò che Aristotele definirebbe theoresis, praxis e poiesis (conoscere, agire e fare nel concreto). Bisognerebbe coniugare pedagogia e chimica per attuare un insegnamento che diventi davvero educativo e aiuta l educando a crescere nella conoscenza e a desiderare di saperne sempre di più. 8 Cf. M. PELLEREY D. GRZĄDZIEL, Educare. Per una pedagogia intesa come scienza pratico-progettuale. Seconda edizione, Roma, LAS, 2011,

14 Bibliografia BALZANI V. M. VENTURI, Chimica! Leggere e scrivere il libro della natura, Trieste, Scienza Express, CIPOLLA L., I quaderni della didattica. Metodi e strumenti per l insegnamento e l apprendimento della chimica, Napoli, EdiSES, COMOGLIO M. M. A. CARDOSO, Insegnare e apprendere in gruppo. Il cooperative learning, Roma, LAS, MAGLIONI M. -.F. BISCARO, La classe capovolta. Innovare la didattica con la flipped classroom. Prefazione di T. De Mauro, Trento, Erickson, MONTESSORI M., Dall infanzia all adolescenza. Introduzione, revisione e note di Clara Tornar. Traduzione di Monica Salassa, Milano, FrancoAngeli, PELLEREY M. D. GRZĄDZIEL, Educare. Per una pedagogia intesa come scienza praticoprogettuale. Seconda edizione, Roma, LAS, PRELLEZO J.M. G. MALIZIA C. NANNI, Dizionario di scienze dell educazione. Seconda edizione riveduta e aggiornata, Roma, LAS,

15 Indice Introduzione Chimica scienza non sempre amata Da allievo a maestro La bottiglia è piena o vuota? La classe capovolta... 9 Conclusione Bibliografia