Fenomeni chimico-fisici Laboratori di scienze nella scuola
La classe come laboratorio Risorse : insegnante, alunni, adulti presenti nella scuola,figure parentali e territorio. Insegnante: gestisce l esperienza, crea un clima di attenzione e curiosità, aiuta e accompagna, coordina l intervento dei bambini. Bambini: osservano, sviluppano idee, confrontano e arricchiscono i propri punti di vista. Figure parentali :sostengono i bambini nella loro crescita intellettuale e integrano i loro saperi. Territorio : rappresenta il serbatoio della ricerca e permette l attuazione fattuale dell esperienza.
Le esperienze Sono anni che nella nostra scuola le insegnanti di scienze progettano insieme percorsi scientifici partendo dalla quotidianità dei bambini. L intento è destrutturare le informazioni di senso comune e puntare su esperienze significative per giungere a una lettura consapevole del mondo. Il percorso sugli stati dell acqua Gli stati dell acqua prevede: Ebollizione e riscaldamento Il distillatore (evaporazione condensazione fumo) Le acque minerali (soluzioni) Il chimico in classe Il termometro Evaporazione dell acqua Il ciclo dell acqua Il fontanello Visita al depuratore
Confrontiamo e analizziamo Le due esperienze a confronto Discutiamo per definire
Il distillatore Strumento Esperienza descrizione "Nel nostro esperimento ho visto che : l acqua dentro la tanica scorreva dentro un tubo e andava a finire dentro alla serpentina. L acqua dentro l ampolla bolle e si forma il calore o vapore che sale e passa attraverso il tubo dentro la serpentina. Dopo che passa attraverso il tubo dentro la serpentina va a finire dentro al becker goccia per goccia e diventa di nuovo acqua. L acqua dentro la tanica è l acqua del rubinetto e invece l acqua dentro l ampolla è acqua distillata.
Pensare l invisibile... Il distillatore Dai bambini L acqua all inizio era liquida poi era nebbia e alla fine di nuovo liquida La nebbia si vede soltanto quando esce dal becker Dal percorso 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.
Le criticità Nonostante i bambini vivano l esperienza del non visibile e lo verbalizzino rimane sempre evidente come per loro sia una realtà non comprensibile fino in fondo. Nel disegno il vapore acqueo riprende forma e colore. Dal percorso In conclusione, la concettualizzazione che tutti i bambini devono costruire è che, durante l ebollizione, l acqua si trasforma in acqua che non si vede che, a sua volta, quando viene raffreddata, si ritrasforma in acqua liquida. Soltanto a questo punto ha significato introdurre il termine vapore acqueo
Perché il vapore acqueo Le spiegazioni dei bambini Nell ebollizione si vede il vapore acqueo perché non c è un tappo Invece nella distillazione non si vede perché l ampolla era tappata Nell evaporazione non si vede perché è troppo poco per vederlo
Acque minerali (c è acqua e acqua) 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
Le acque minerali Le etichette La lettura e le informazioni Abbiamo preso in considerazione alcune etichette di acque minerali. Abbiamo visto che esistono diversi tipi di sali disciolti nelle acque
Il chimico in classe Come si purifica l acqua? Quali sono i minerali pericolosi per il nostro corpo? Cos è l acqua? Qual è la formula dell acqua? Qual è la formula dell acqua ossigenata? Come fanno a mettere i Sali minerali nell acqua? Se si mette un oggetto nell acqua cosa succede? Che cosa è la chimico fisica? Come fanno a vedere se l acqua è oligominerale o minerale? Come fanno a togliere i Sali minerali dall ACQUA? Come si fa a riconosce se un acqua è potabile oppure no? A cosa serve l acqua distillata? Se l acqua si lascia per tanto tempo è ancora bevibile? Cosa sono i puc e i pet?
Il termometro: misuriamo la temperatura durante l ebollizione Lo strumento Inseriamo i dati in tabella
Elaboriamo i dati Il grafico I commenti dei bambini l esperienza mi è piaciuta ma la temperatura per 16 minuti, partendo da 7, risultava 99,5 e così mi ha sorpresa. sicuramente non me l aspettavo che arrivasse solamente a 99,5 e si bloccasse almeno 110 c me li aspettavo
L evaporazione dell acqua Abbiamo messo in alcuni becher acqua di rubinetto, acqua distillata, acqua e solfato di rame ed abbiamo aspettato qualche giorno Le spiegazioni dei bambini L acqua nei becher non c è più perché è EVAPORATA cioè si è trasformata in VAPORE ACQUEO e si è sparsa nell aria Sul fondo dei becher sono riamaste le SOSTANZE SOLUBILI che si erano disciolte nell acqua: solfato di rame, sale, sali minerali Le sostanze solubili sono state RECUPERATE grazie all evaporazione L acqua è evaporata per effetto del CALORE presente nell ambiente. L acqua sul termosifone è EVAPORATA prima perché la quantità di calore che ha ricevuto è stata maggiore e le ha permesso di trasformarsi più velocemente in VAPORE ACQUEO
Dall evaporazione al ciclo dell acqua: una riflessione Le domande Le risposte
Il ciclo dell acqua Le parole dei bambini Il calore del sole fa evaporare l acqua dei fiumi, dei laghi Il vapore dell acqua sale nel cielo Incontra aria più fredda, si condensa e forma le nuvole Incontrando aria ancora più fredda si condensa ancora di più e forma la pioggia La pioggia va a finire nei fiumi, nei laghi e nel terreno
Spunti di riflessione L acqua nel territorio L acqua è indispensabile per la nostra vita ogni giorno la beviamo, la utilizziamo per cuocere il cibo, per lavarsi, per lavare i nostri abiti, per annaffiare le piante. e per tante altre cose. Ma meno dell'1% della quantità di acqua potabile è accessibile all'uomo e più di due miliardi di persone non sono in grado di fruire adeguatamente dell'acqua potabile, neanche per bere. Questo è un monito ad usare bene questa risorsa che non è inesauribile e quindi non va sprecata. Impariamo quindi a conoscere le risorse del nostro territorio per utilizzare al meglio questa risorsa importantissima Il fontanello Il depuratore delle acque reflue
Il fontanello Lettura dell etichetta Per i bambini è stata un occasione di ulteriore discussione sui sali disciolti e sull utilizzo dell acqua e sul suo uso consapevole Da poco è stato inaugurato un fontanello Parametri generali Conducibilità elettrica Unità di misura Valori medi Limite di legge µs/cm 522 2500 Alcalinità mg/l HCO 3-222 - Residuo fisso a 180 C mg/l 374 1500 Durezza totale F 14 15-50 Concentrazione ioni disciolti Calcio mg/l Ca 2+ 60 - Magnesio mg/l Mg 2+ 12 - Sodio mg/l Na + 48 200 Potassio mg/l K + 3 - Nitrati mg/l NO 3-8 50 Nitriti mg/l NO 2 - Assente 0,10 Ammonio mg/l NH 4 + Assente 0,50 Cloruri mg/l CI - 51 250 Fluoruri mg/l F - 0,1 1,50 Solfati mg/l SO 4 2-55 250 Microbiologicamente sicura
Il depuratore dell acqua Fasi della depurazione 1 INGRESSO ACQUE SPORCHE 2 RETE FERMA RIFIUTI 3 SEDIMENTAZIONE IN SEGUITO UNA PALA RASCHIA I FANGHI CHE VENGONO PORTATI POI IN DISCARICA 4 AZIONE ORGANICA: BATTERI MICROSCOPICI PULISCONO L ACQUA 5 FILTRI AL CARBONE E SABBIA UN ESEMPIO DI DEPURAZIONE: 6 USCITA ACQUE DEPURATE PER CAPIRE IL PROCESSO ABBIAMO PROVATO A DEPURARE L ACQUA CON UN FILTRO FATTO DA NOI Abbiamo capito che l acqua è preziosa e quindi va rispettata. Rispettare l acqua significa non sprecarla ma anche non inquinarla. Occorre fare molta attenzione a ciò che noi gettiamo negli scarichi del lavandino o nel wc, perché il processo di depurazione è lungo e complesso e può essere ostacolato da comportamenti scorretti