Iniziativa realizzata con il contributo della Regione Toscana nell ambito del progetto Rete Scuole LSS a.s. 2016/2017
Percorso sull EVAPORAZIONE Classi 4 A 4 B Scuola Primaria G.Tortelli di Capolona Ins. Sonia Innocenti Anno scolastico 2016-2017
Collocazione del percorso effettuato nel curricolo verticale d Istituto Il percorso sull acqua è inserito nella classe quarta della scuola Primaria e fa parte del curricolo verticale che si sta sviluppando da alcuni anni nel nostro Istituto dalla scuola dell Infanzia alla scuola Secondaria di Primo Grado. Nella progettazione del curricolo si è cercato di cogliere quelle competenze trasversali che hanno uno sviluppo nei percorsi di lavoro dei vari anni e di proporre percorsi con difficoltà e richieste crescenti adeguate alle capacità dei bambini.
OBIETTIVI ESSENZIALI DI APPRENDIMENTO Sviluppare la capacità di osservare. Saper elaborare ipotesi. Saper descrivere ed elaborare individualmente il fenomeno. Saper confrontare le proprie osservazioni con quelle altrui per giungere ad una definizione condivisa dei fenomeni osservati Riflettere sulle procedure adottate Verbalizzare e trascrivere l esperienza utilizzando un linguaggio specifico. Saper individuare relazioni (analogie e differenze). Concettualizzare il fenomeno dell evaporazione. Comprendere la differenza tra riscaldamento ed ebollizione. Comprendere cos è il fumo, il vapore acqueo e cosa sono le bolle. Comprendere in modo consapevole il ciclo dell acqua.
ELEMENTI SALIENTI DELL APPROCCIO METODOLOGICO Il percorso prevede l uso della metodologia della didattica laboratoriale. All insegnante spetta il ruolo di regista attento mentre all alunno quello di attore protagonista del processo educativo, ma anche costruttore del suo sapere. I bambini sono coinvolti nell attività partendo da domande stimolo e dall osservazione diretta di esperimenti. Segue sempre un momento di elaborazione individuale, di descrizione scritta partendo da consegne precise, che precedono il confronto e la discussione collettiva. Il confronto collettivo arricchisce il lavoro individuale e il bambino si rende conto di quanto gli altri siano importanti per costruire il proprio sapere. Pertanto la metodologia adottata prevede l articolazione delle seguenti fasi: 1 FASE: OSSERVAZIONE DIRETTA E SPERIMENTAZIONE 2 FASE: LAVORO INDIVIDUALE SCRITTO 3 FASE: DISCUSSIONE COLLETTIVA 4 FASE: AFFINAMENTO DELLA CONCETTUALIZZAZIONE 5 FASE: PRODUZIONE CONDIVISA
STRUMENTI, APPARECCHI E MATERIALI USATI STRUMENTI: o Distillatore otermometro o Macchina fotografica o Tablet o Computer o LIM APPARECCHI o Piastra elettrica o Termosifone MATERIALI o Acqua di rubinetto, distillata e minerale o Becher di varia misura o Sale, zucchero, colorante
AMBIENTE in cui è stato sviluppato il percorso Il percorso è stato realizzato in aula. Il materiale occorrente è stato portato in classe. Gli alunni si sono disposti in vari modi (in cerchio, a coppie, a gruppi, ) per poter osservare gli esperimenti, discutere e lavorare insieme. L aula è stata adattata alle esigenze degli alunni e delle attività da svolgere in classe. È stato importante lavorare in aula perché alcuni esperimenti richiedevano un osservazione giornaliera.
Questo percorso ha avuto una durata di un quadrimestre: è iniziato a febbraio e si è concluso nel mese di maggio, effettuando 2 ore settimanali. MOMENTI IN CUI SI E ARTICOLATO IL PERCORSO 1 Riscaldamento dell acqua 2 L ebollizione 3 La distillazione 4 Che cos è il FUMO? 5 L acqua distillata 6 Le acque minerali 7 Le bolle 8 Il ciclo dell acqua
DESCRIZIONE DEL PERCORSO DIDATTICO Fase preliminare L introduzione all argomento è avvenuto partendo da un indagine sulle conoscenze che i bambini hanno sull acqua, attraverso una discussione collettiva.
Dalla discussione emerge che per i bambini L ACQUA. SCORRE BAGNA BOLLE SI PUO BERE FREDDA ma, anche CALDA CI SI PUO LAVARE E TRASPARENTE E NATURALE ma, anche GASSATA E LIQUIDA DISSETANTE Però se è GHIACCIATA è SOLIDA
L argomento è accolto con interesse e curiosità dagli alunni. Viene collocato su una piastra elettrica un becker contenente acqua del rubinetto. Ai bambini viene chiesto di osservare quello che accade.
I bambini sono stati chiamati vicino al fornellino. Hanno osservato e discusso collettivamente su quello che stava accadendo
Si osserva che: 1 ) L acqua si scalda 3) L acqua bolle.. bolle 2) Si formano piccole bollicine sul fondo 5) Esce il fumo 6) L acqua diminuisce fino a sparire 4) Il becker si appanna.
OSSERVAZIONI DEI BAMBINI DURANTE L ESPERIMENTO Il momento dell osservazione è molto coinvolgente, tutti desiderano intervenire. Vengono ascoltati tutti gli interventi. Questo momento è molto importante perché è di preparazione per l elaborazione scritta che seguirà. Ogni bambino ha descritto prima verbalmente quello che stava accadendo all acqua nel becker. Viene poi chiesto di produrre un elaborato scritto per descrivere l esperienza
Dai quaderni dei bambini. Produzioni individuali
I lavori Individuali vengono letti ad alta voce.
E seguita poi una discussione collettiva in seguito alla quale ogni bambino ha corretto o aggiunto alcune parti alla propria descrizione.
In seguito, hanno rappresentato graficamente l esperimento
COMPRENDERE IL SIGNIFICATO DI : A questo punto del percorso è necessario verificare se gli alunni hanno ben chiaro quale siano i significati e le differenze fondamentali tra questi due fenomeni. Viene impostata una discussione collettiva partendo da questa domanda: Secondo voi RISCALDAMENTO ED EBOLLIZIONE sono la stessa cosa?
Questo momento è stato particolarmente coinvolgente ed emozionante, in quanto gli alunni liberamente si sono espressi in modo più o meno completo per cercare di rispondere al quesito posto. Il ruolo dell insegnante in questa attività è stato quello di regista attento e osservatore passivo, per lasciare totalmente liberi gli alunni di esprimersi senza alcun condizionamento. Alcuni alunni hanno risposto immediatamente: Si sono la stessa cosa però ora non so come spiegarlo. Altri invece hanno dichiarato di avere dei dubbi. Due bambini sono rimasti in silenzio. Una bambina (di nome Cristina) invece ha preso la parola dicendo: secondo me non è possibile che siano la stessa cosa però sono uno legato all altra. Un compagno ha risposto invece che erano proprio la stessa cosa sostenendo che: se l acqua prima non si riscalda non può bollire!!! Un altra bambina (di nome Allegra) è intervenuta dicendo: Secondo me l ebollizione é legata ma, viene dopo il riscaldamento, perché l acqua per bollire deve riscaldarsi parecchio e arrivare a fare delle bolle grossissime però l acqua si può scaldare anche poco e fare bollicine piccolissime quindi l acqua è tiepida... Conclude aggiungendo che: invece il riscaldamento c è anche senza che ci sia l ebollizione.!!!
Dopo questo intervento gli alunni incerti hanno dichiarato di: «siamo d accordo con quello che dice Allegra» Anche Cristina rivolgendosi con gli occhi verso la maestra ha detto di cominciare ad avere dei dubbi e che forse Allegra ha ragione. La discussione continua ancora con interesse tra i bambini. Ogni alunno avvalendosi di osservazioni fatte durante gli esperimenti in classe, esempi presi dal vissuto quotidiano, cerca di capire bene i due significati. Tutto questo sotto il controllo passivo dell insegnante che fino a questo momento non ha ancora espresso nessun giudizio o chiarimento. Allegra è intervenuta di nuovo sostenendo: Una cosa uguale però ce l hanno tutte e due hanno bisogno del calore! Alla fine quasi tutti i bambini sono d accordo nel sostenere che il riscaldamento è diverso dall ebollizione. La maestra chiede di costruire una tabella riassuntiva dove registrare le caratteristiche di questi due fenomeni.
In TABELLA le differenze tra La costruzione della tabella ha aiutato I bambini a comprendere meglio e fissare le differenze.
Prime definizioni individuali scritte di RISCALDAMENTO ED EBOLLIZIONE. Dai quaderni:
Dagli scritti individuali degli alunni si passa poi ad una DEFINIZIONE condivisa: DEFINIZIONE
CONSIDERAZIONI Le descrizioni scritte del fenomeno della maggior parte dei bambini hanno evidenziato una discreta capacità nel narrare i vari momenti e trasformazioni di un esperienza. I bambini quest anno si sono mostrati più autonomi nel correggere, nell arricchire i loro elaborati. Il disegno ha rappresentato un momento per completare il lavoro nel quaderno. Le tabelle hanno reso le produzioni orali e, soprattutto scritte più chiare e precise. Il momento della condivisione e discussione è stato per i bambini uno dei momenti più partecipati, hanno dimostrato la capacità di saper ascoltare tutti gli interventi, aspettando il proprio turno per intervenire.
Dal BECKER al DISTILLATORE DISTILLATORE BECKER
TUTTI AFFASCINATI DA QUESTO nuovo STRUMENTO
OSSERVIAMO ATTENTAMENTE COME FUNZIONA
STREPITOSO sembra una magia: L ACQUA BOLLE, SI TRASFORMA IN ACQUA CHE NON SI VEDE, che passando dal... TUBICINO di gomma SI TRASFORMA di nuovo in ACQUA
Che PRODIGIO il DISTILLATORE L uso di questo strumento ha rappresentato uno dei momenti più interessanti e stimolanti di tutto il processo. Ha suscitato CURIOSITA e INTERESSE negli alunni. Tutti quanti, anche coloro che di solito sono meno partecipi e più assenti, di fronte a questo nuovo strumento, sono stati piacevolmente coinvolti. IL DISTILLATORE quindi si e rivelato: 1. EFFICACE per visualizzare la TRASFORMAZIONE DELL ACQUA 1. UTILE per far comprendere cos è il VAPORE ACQUEO (ancora questo termine non è venuto fuori, succederà più avanti) 2. COINVOLGENTE per i bambini che usandolo hanno immaginato di essere dei veri scienziati.
VIENE ELABORATA DAGLI ALUNNI AL PC UNA TABELLA di REGISTRAZIONE I bambini hanno colto senza difficoltà le somiglianze e le differenze, facendo particolare attenzione al fumo e al rumore prodotti dal becker. Registra sulla TABELLA le SOMIGLIANZE e le DIFFERENZE tra: BECKER E DISTILLATORE. SOMIGLIANZE L ACQUA BOLLE L ACQUA DIMINUISCE IL VETRO SI APPANNA DIFFERENZE IL FUMO IL RUMORE DIVERSO NUMERO DI TRASFORMAZIONI DELL ACQUA
Dopo aver fatto l esperimento e aver notato le differenze con l ebollizione su piastra elettrica, è stato chiesto ai bambini di rispondere individualmente alle seguenti domande: - Che cosa è successo all acqua? - Quali trasformazioni sono avvenute?
Dai quaderni: Risposte individuali
...VIA IL TAPPO!!! BECKER sul fornello Tutti gli alunni, anche quelli che avevano mostrato qualche incertezza, hanno notato le somiglianze tra questo esperimento e il primo con il BECKER. AMPOLLA del DISTILLATORE senza tappo. Con il distillatore hanno ben visualizzato le trasformazioni che subisce l acqua.. L acqua non si vede più Dal tubicino di gomma scendono goccioline
OSSERVAZIONI DOPO CHE: È stato tolto il tappo della beuta per vedere il fumo che usciva.
Conclusioni scritte. I bambini hanno capito che durante l ebollizione l acqua si trasforma in acqua che non si vede e che, quando viene raffreddata, si ritrasforma in acqua liquida. A questo punto è stato inserito il termine vapore acqueo per indicare l acqua che non si vede.
Si inserisce a questo punto del percorso il termine di : CONDENSAZIONE
SCHEMA RIASSUNTIVO Dai quaderni: ALLA LIM.
VERSO LA CONCLUSIONE La maggior parte dei bambini ha compreso che il vapore acqueo non è visibile e che il fumo è composto da microscopiche goccioline di acqua.
Questa richiesta ha rappresentato un momento delicato. PERCHE SI FORMA IL FUMO? Su 31 bambini buona parte è stata in grado di rispondere subito chiaramente. Alcuni hanno manifestato dubbi ed incertezze Pertanto è stato necessario far riflettere ulteriormente sui passaggi degli esperimenti per aiutarli a comprendere L ARIA CHE SI TROVA SOPRA IL BECKER E FREDDA E FA CONDENSARE IN PARTE IL VAPORE ACQUEO CHE ESCE, UN PO, INVECE SI DISPERDE NELL ARIA QUESTO CONCETTO SARA CHIARO ALLA FINE DEL PERCORSO, NEL CONFRONTO TRA EBOLLIZIONE DISTILLAZIONE -EVAPORAZIONE
CONSIDERAZIONI SULL UTILIZZO DEL DISTILLATORE Senza dubbio l utilizzo di tale strumento ha generato una forte EMOZIONE e MOTIVAZIONE per gli alunni. Sono rimasti veramente affascinati da questo strumento a loro sconosciuto e che fino ad ora, nella scuola primaria, non era mai stato usato. PERO. -L uso del distillatore ha richiesto molto più tempo di quello previsto anche se, ripetere le azioni e gli esperimenti, ha fatto acquisire più familiarità e permesso una maggiore comprensione delle varie fasi. -E stato più semplice l utilizzo con la collaborazione di altre docenti (ins. di sostegno in una delle due classi) per aiutare lo svolgimento dell esperienza. Mentre l attività si è mostrata più complicata nell altra classe. -E necessaria una preparazione accurata da parte del docente, prima di affrontare l attività.
SCOPRIAMO ADESSO COS E... L ACQUA DISTILLATA? ( o demineralizzata) SI RIPRENDE LA PIASTRA ELETTRICA CON 2 BECKER contenenti: o o 1 acqua di rubinetto 1 acqua distillata. Si ripete l esperimento portando ad EBOLLIZIONE L ACQUA nei due BECKER
OSSERVAZIONI ALLA FINE DELL ESPERIMENTO L acqua in EBOLLIZIONE nei due Becker si è consumata: Sul fondo del Becker contenente acqua di RUBINETTO è rimasto una patina biancastra e polverosa. Sul fondo del Becker contenente acqua DISTILLATA non è rimasto nulla
DESCRIZIONE INDIVIDUALE DELL ESPERIENZA seguita dopo la lettura collettiva e le RELATIVE CORREZIONI
Alla LIM AMPLIAMO LE NOSTRE CONOSCENZE su: Al TABLET L USO DELL ACQUA DISTILLATA. FERRO da stiro CALDAIE A VAPORE VIENE USATA NEI MEDICINALI
I bambini hanno capito che la patina è dovuta ai sali minerali presenti nell acqua del rubinetto. Si introduce a questo punto il concetto di RESIDUO FISSO L acqua DISTILLATA o DEMINERALIZZATA è priva di tutti questi minerali
Dopo una discussione in classe è emerso che tutte le acque minerali che beviamo sia a casa che a scuola contengono MINERALI DISCIOLTI quindi RESIDUO FISSO. I bambini hanno mostrato curiosità per l argomento. Questo ha dato spunto per effettuare un indagine e una lettura più approfondita delle etichette di alcune acque minerali. Si ripetono quindi esperimenti con alcune acque minerali.
Ogni alunno ha portato le etichette delle acque che solitamente beve; la lettura ha permesso di conoscere in modo più approfondito l acqua consumata e di classificarla in base al residuo fisso.
Rispondere a questa domanda non è stato facile. I bambini istintivamente hanno risposto che sono aria. E stato opportuno farli riflettere in modo particolare sull esperimento effettuato con il DISTILLATORE, per farli arrivare alla conclusione che sono vapore acqueo. Le BOLLE nell acqua... CHE COSA SONO? IPOTESI
L ACQUA BOLLE INTORNO A 100 Facciamo riscaldare di nuovo l acqua distillata minerale e di rubinetto. Registriamo la temperatura dell acqua ogni trenta secondi Tutte e tre le acque hanno cominciato a bollire alla stessa temperatura
SI RIEMPIONO 8 BARATTOLI NEL SEGUENTE MODO: (In una classe sono stati usati dei bicchieri) 2 con acqua; 2 con acqua e sale; 2 con acqua e zucchero; 2 si chiudono ermeticamente con un tappo. I contenitori vengono poi così disposti:. - 4 sopra il termosifone - 4 lontano da fonti di calore I contenitori saranno osservati costantemente registrando i cambiamenti
DIFFERENZE TRA I DUE GRUPPI di CONTENITORI LONTANO DAL TERMOSIFONE: L ACQUA E DIMINUITA LENTAMENTE VICINO AL TERMOSIFONE: L ACQUA E DIMUNUITA VELOCEMENTE COME MAI L ACQUA NON C E PIU? L ACQUA CHE E SPARITA DOVE E ANDATA? TANTE DOMANDE IN CHE COSA SI E TRASFORMATA? COME MAI VICINO AD UNA FONTE DI CALORE L ACQUA E SPARIATA PRIMA? I BAMBINI HANNO RISPOSTO INDIVIDUALMENTE A VOCE E POI HANNO CONFRONTATO LE RISPOSTE PER GIUNGERE AD UNA CONCLUSIONE CONDIVISA.
OSSERVAZIONI Nelle risposte i bambini hanno scritto che l acqua è evaporata, che si è trasformata in vapore acqueo, che l acqua sparita è andata in aria e che l acqua è sparita prima nei recipienti vicini al termosifone per il calore. CONCLUSIONE L EVAPORAZIONE dell acqua è quel fenomeno che avviene sempre, anche con l acqua fredda, ma la velocità con cui si forma il vapore acqueo e con cui l acqua sparisce cambia a seconda della lontananza dalle fonti di calore.
PER CONCLUDERE.
OSSERVAZIONI DOPO L INTRODUZIONE DELL ARGOMENTO: IL CICLO DELL ACQUA Questo momento è stato veramente ricco di soddisfazioni. I bambini, introdotto l argomento del CICLO DELL ACQUA, non hanno avuto nessun dubbio nel comprenderne ed esporre i passaggi senza la necessità di ulteriori spiegazioni. Subito hanno riportato le scoperte effettuate durante l attività svolta con il DISTILLATORE sostenendo che quello che avviene durante l esperimento succede spontaneamente anche in natura. Tutti gli interventi sono stati un bel momento di verifica, è stato chiaro vedere come tutti avessero ben concettualizzato gli apprendimenti. Ogni alunno è riuscito ad esporre con chiarezza i passaggi fondamentali di tale contenuto. Alcuni in modo molto completo e argomentato, altri in maniera più sintetica ma, allo stesso tempo efficace.
VERIFICHE DEGLI APPRENDIMENTI Tipologie impiegate : E stato privilegiato l aspetto orale. Ogni volta, prima di passare al momento successivo, sono stati ripercorsi collettivamente ed individualmente gli aspetti dell esperienza precedente, verificando l utilizzo del linguaggio usato e ciò che è stato compreso e concettualizzato. Anche le descrizioni individuali sono state usate come strumenti per la valutazione. Sono stati pertanto valutati continuamente : il livello di partecipazione e l interesse; le modalità della capacità di descrizione; l atteggiamento nella discussione; la capacità di esporre oralmente un concetto utilizzando un linguaggio specifico.
Risultati ottenuti (analisi critica in relazione agli apprendimenti degli alunni). Questo percorso si è dimostrato abbastanza lungo e complesso. Spesso i concetti scientifici presentati non sono stati di semplice comprensione, vista anche l età degli alunni. Ha ottenuto molto gradimento e interesse da parte degli alunni grazie anche al uso di strumenti scientifici particolarmente coinvolgenti come il grande termometro ma, in modo particolare il DISTILLATORE. Questi hanno fatto sentire i bambini dei veri e propri scienziati. Gli alunni hanno acquisito le fasi della metodologia, dando importanza sia al momento della descrizione individuale che al confronto, per poi giungere alla sintesi collettiva. La fase dell osservazione dell esperienza ha permesso a tutti di esprimere liberamente le proprie osservazioni. Anche i bambini in difficoltà hanno trovato il loro spazio e soprattutto hanno seguito il percorso serenamente, riuscendo a dare il proprio contributo anche nella discussione collettiva
VALUTAZIONE DELL EFFICACIA DEL PERCORSO DIDATTICO SPERIMENTATO IN ORDINE ALLE ASPETTATIVE E ALLE MOTIVAZIONI DEL GRUPPO DI RICERCA LSS Il percorso anche se non molto facile in alcuni momenti è stato positivo, rispondendo così alle aspettative e alle motivazioni del gruppo LSS in merito ai seguenti aspetti: METODOLOGIA adatta all età dei bambini; Sperimentazione approfondita e accurata di una DIDATTICA LABORATORIALE ; Forte MOTIVAZIONE negli alunni verso le Scienze, nei vari percorsi proposti; Riconoscimento del RUOLO CENTRALE degli alunni nella costruzione delle conoscenze e di quello di REGISTA dell insegnante; Importanza dell attività di FORMAZIONE. I risultati ottenuti sono stati molto più alti rispetto alle aspettative, infatti tutti i bambini sono arrivati a descrivere il ciclo dell acqua senza necessità di particolari spiegazioni. Questo è avvenuto perché avevano costruito le conoscenze necessarie attraverso gli esperimenti e le discussioni collettive che hanno accompagnato l intero percorso.