Insegnamento e laboratorio di Scienze della terra. Unità di Apprendimento:

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1 1 Università degli Studi di Palermo Master in didattica delle scienze e della matematica. Insegnamento e laboratorio di Scienze della terra Unità di Apprendimento: Prof: Valerio Agnesi Prof: Christian Conoscenti Corsista: Pantaleo Maria Novembre 2007

2 2 Il PROGETTO INTERESSA LE CLASSI TERZA, QUARTA E QUINTA DEL 1 CIRCOLO DI MARSALA TRAGUARDI DI SVILUPPO DELLE COMPETENZE: L alunno individua, conosce e descrive gli elementi caratterizzanti dei paesaggi (di montagna, collina, costieri, vulcanici ) È in grado di localizzare i principali oggetti geografici dell Italia; ricava informazioni geografiche da una pluralità di fonti ( fotografiche e satellitari, cartografiche ) Mappa del percorso educativo e didattico: ORGANIZZAZIONE E FASI DEL PERCORSO DIDATTICO: Attività d aula Riflessione e verifica delle conoscenze Visita guidata al parco dell Etna Laboratorio

3 3 Conoscenze (Sapere) - Conoscere il calore interno della Terra - Conoscere la struttura e il funzionamento dei vulcani - Conoscere la distribuzione dei vulcani - Conoscere la distribuzione dei vulcani e dei terremoti (alla luce della teoria della tettonica a placche) - Conoscere la teoria della deriva dei continenti Competenze (Saper fare) - Saper riconoscere nel calore interno della Terra la causa della formazione di vulcani - Saper descrivere la struttura interna del pianeta - Sapere distinguere tra magma e lava - Sapere riconoscere i diversi tipi di vulcani - Sapere riconoscere i diversi tipi di vulcanesimo secondario e la loro localizzazione, con riferimento all Italia - Saper descrivere le strutture della crosta terrestre Laboratorio: classifichiamo le rocce Conoscenze e competenze Prerequisi Conoscere come si formano i sedimenti Conoscere come si forma il suolo Conoscere la degradazione fisica e chimica delle rocce Conoscere e classificare le rocce ignee - Saper qual è il ruolo della gravità nel processo di modellamento della superficie terrestre - Saper quali sono i processi chimicofisici che permettono la formazione delle rocce Conoscenza della struttura interna della Terra. Conoscenza dei concetti di: calore, temperatura, forza, pressione, energia. Idea intuitiva di crosta terrestre e di litosfera

4 4 Contenuti dell unità di apprendimento METODOLOGIA: Il calore interno della Terra. Vulcani magmi e lave. Diversi tipi di magmi creano diversi tipi di attività vulcanica. I diversi tipi di edificio vulcanico. Le forme secondarie dell attività vulcanica. Come sono distribuiti i vulcani sulla Terra. Come si misura la forza di un terremoto. Come sono distribuiti vulcani e terremoti. Le placche litosferiche e i margini di placche(divergenti,convergenti,trascorrenti). La teoria della deriva dei continenti. La teoria della tettonica a placche. Forze esogene e livellamento della superficie terrestre. Gli agenti di degradazione fisica, delle rocce. La formazione del suolo. Il profilo del suolo e i vari tipi di suolo. Lezione frontale classica e/o interattiva Lavoro di gruppo Attività di laboratorio Lavoro di ricerca personale Visite guidate ed incontri con esperti Recupero curricolare ed extracurricolare Strumenti didattici: Riferimento al libro di testo e altri testi Strumenti e materiali audiovisivi Fotocopie giornali e riviste Materiale didattico e di laboratorio Valutazione competenze Test strutturati: domande con risposte del tipo Vero/Falso quesiti a risposta multipla svolgimenti da completare svolgimento di semplici problemi DIARIO DI BORDO DELLE ATTIVITA : classi quinta L ESCURSIONE SULL ETNA Le curiosità con cui partiamo verso l esperienza ( problem solving) Come nascono i vulcani? Quale forma può avere un vulcano? Quali sono i vulcani italiani? Tipi di eruzioni e i loro effetti

5 5 Il vulcano vicino a me come erutta cos altro può fare, come può essere pericoloso? Come è controllato il vulcano? Chi lo controlla? Quali strumenti utilizza Il rischio vulcanico nel luogo dove vivo IL VULCANO E LA SUA STORIA L'Etna nasce da eruzioni sottomarine che, in epoca quaternaria (circa anni fa), formano anche la Piana di Catania, prima occupata da un golfo. Le eruzioni dell'etna nell'antichità sono assai numerose, almeno 135. Nel Medioevo il vulcano erutta nel 1329 e nel 1381, seminando il terrore nella gente che vive nella zona. Ma è nel 1669 che ha luogo il cataclisma più terribile: il torrente di lava scende fino al mare devastando in parte Catania al suo passaggio. In epoca più recente le eruzioni più rilevanti sono quelle del 1910 con la formazione di ventitrè nuovi crateri, quella del 1917 quando una fontana di lava zampilla fino ad 800 m al di sopra della sua base, quella del 1923 dopo la quale la lava eruttata resta calda per oltre diciotto mesi.le ultime esplosioni di "collera" del vulcano hanno luogo nel 1928 quando una colata, di lava distrugge Mascali, nel 1954, 1964, 1971, 1974, 1978, 1979, 1981, 1983, 1985, fino a quella del 1991 che termina dopo ben tre anni. L'Etna mantiene sempre il suo pennacchio di fumo e può in qualsiasi momento entrare in attività. Tutt'intorno ai crateri, le colate di lava nere se sono recenti, grigie quando invece risalgono a tempi più lontani e cominciano a ricoprirsi di licheni, testimoniano con la loro presenza e, qua e là, con i loro funesti effetti (strade interrotte, edifici distrutti) l'incessante attività del vulcano. A quasi 3000 m di altitudine, sul versante del cratere centrale, nella zona Torre del Filosofo il cui rifugio è stato distrutto dalla lava nel 1971, appaiono quattro crateri: quello di sud-est, nato nel 1978, l'immenso cratere centrale, quello di nord-est, la cima più alta, la cui attività non si è più manifestata dopo il 1971, e la Bocca Nuova, ultimamente la più attiva. Le caratteristiche di una eruzione vulcanica hanno conseguenze anche sulla struttura che lo stesso vulcano assume via via nel tempo. Un cono vulcanico ben definito è infatti una prova di eruzioni di magmi mafici. Nella figura accanto uno schema dell'evoluzione dell'etna ricostruita attraverso una serie di sezioni geologiche riferite a vari momenti della storia di questo vulcano multiplo

6 6 COSA ABBIAMO IMPARATO: C'è un'isola piccola piccola pochi chilometri a nord della Sicilia che ha dato il nome a tutti i vulcani del mondo: l'isola di VULCANO. Secondo gli antichi greci era su quest'isola che il Dio Vulcano abitava e lavorava nella sua mitica fucina. L'isola di Vulcano fa parte di uno degli arcipelaghi più spettacolari del pianeta: L'arcipelago delle isole Eolie. Un arcipelago formato da sette distinte isole vulcaniche : Alicudi, Filicudi, Panarea, Lipari, Salina, Stromboli e Vulcano. Ma cosa sono i vulcani, come si formano, quali sono i meccanismi delle loro eruzioni? Un vulcano è la via attraverso la quale il materiale fuso, chiamato magma, dall'interno della Terra arriva in superficie, trabocca all'esterno e si raffredda formando la roccia effusiva chiamata generalmente lava. Nel corso di tale movimento porzioni di magma possono rimanere intrappolate entro la crosta e non raggiungere mai la superficie. In questo caso si raffreddano e formano roccia solida all'interno della crosta stessa, dando origine alle rocce plutoniche o intrusive. Se queste porzioni intrusive sono di grandi dimensioni prendono il nome di batoliti. Vediamo che magmi diversi (per composizione chimica, per temperatura o per contenuto in gas), che fuoriescono in situazioni geologiche diverse (sul fondo del mare, o dopo aver attraversato la crosta oceanica o quella continentale), danno origine a differenti tipi di eruzioni; queste a loro volta, a secondo del modo di come avvengono, danno origine a diversi prodotti vulcanici e a diversi vulcani. Tra i fattori che determinano la natura di un'eruzione, quelli principali sono: la composizione chimica del magma, la sua temperatura e la quantità di gas disciolti in esso. I primi due controllano principalmente la mobilità del flusso di magma, chiamata più precisamente viscosità; quanto più questo è viscoso tanto maggiore è la sua difficoltà a muoversi e scorrere. Una delle differenze composizionali che più

7 7 determinano differenti viscosità e quindi differenti tipi di eruzioni è la quantità di silice (SiO2). Se guardiamo la distribuzione dei vulcani nel mondo, notiamo che questa segue un certo ordine. La maggior parte di essi infatti si trova in corrispondenza dei contatti tra le varie placche che formano la crosta, e in particolare lungo i margini di subduzione (dove una palcca sprofonda sotto l'altra). Alcuni invece si possono trovare lontani da questi margini attivi, come quelli dell'arcipelago delle Hawaii, che sono associate agli hot spots, fessurazioni della crosta attraverso le quali il magma risale direttamente dal mantello. IN LABORATORIO OSSERVIAMO E CERCHIAMO RISPOSTE: ATTRAVERSO LE ABILITA : LE CONOSCENZE: MISURARE PESARE CALCOLARE LA DENSITA DESCRIVERE IPOTIZZARE DISEGNARE SCHEMATIZZARE COSA ABBIAMO IMPARATO: Rocce ignee: Dal raffreddamento e dalla cristallizzazione del magma fuso si formano le rocce ignee o magmatiche. Se il raffreddamento avviene nelle profondità della terra lentamente le rocce si dicono INTRUSIVE (o plutoniche), se il magma solidifica velocemente sulla superficie della terra le rocce si dicono EFFUSIVE (o vulcaniche). La velocità con cui il magma si raffredda influisce in maniera determinante sul tipo di roccia che ne deriva. Infatti se si raffredda lentamente la roccia avrà una struttura più

8 8 ordinata e compatta e sarà più ricca di cristalli in quanto gli elementi costituenti avranno avuto molto tempo per ordinarsi. Al contrario se questo raffreddamento è rapido la roccia presenta una struttura a grana fine e si può arrivare fino ad avere una struttura completamente vetrosa. Un altro modo per classificare le rocce ignee è in base alla quantità di silice presente nel magma. In genere le rocce ricche di silice (acide) sono di colore chiaro, mentre quelle povere di silice (basiche) e scure. Basalto - Rocce effusiva; - Povera di silice; - Colore scuro, grigio, verdastro; - Struttura massiccia con grana finissima. E' una roccia molto comune. Infatti il magma povero di silice, raggiunge facilmente la superficie e da spesso origine a rocce di tipo effusivo. Granito - Roccia di tipo intrusivo; - Ricca di silice; - Esso si forma quando il magma solidifica lentamente sottoterra. Contiene tre tipi di principali di cristalli: il quarzo bianco, il feldspato rosa e la mica nera. E' una roccia molto comune. Infatti il magma ricco di silice si arresta a livelli più o meno profondi raggiungendo di rado la superficie. Riolite - Roccia grana fina (effusiva); - Ricca di silice; - Abbastanza leggera.

9 9 Gabbro - Roccia intrusiva; - Povera di silice; - Colore in massa grigio-verdastro. Ossidiana - Roccia effusiva; - Basso contenuto siliceo; Assomiglia a vetro nero. Il vetro presenta uno stato di aggregazione delle molecole di tipo liquido (un liquido ad altissima viscosità). Riscaldandolo, la viscosità diminuisce sempre più e, nell'intervallo dagli 800 ai 1100 gradi circa, esso può essere lavorato. Pomice - Roccia effusiva; - Ricca di silice - Colore chiaro, grigiastro; - Struttura porosa dovuta al rilascio di gas. E' caratteristica la sua leggerezza. E' chiamata anche pietra pomice, viene usata come abrasivo. Nell'acqua galleggia!!! CORSISTA: PANTALEO MARIA NOVEMBRE