L’ACQUA: il GALLEGGIAMENTO

Rita

Dipartimento di studi umanisticiCorso di laurea magistrale in Scienze

della Formazione PrimariaProgetto di Fondamenti e Didattica

della fisica

INTRODUZIONE L’insegnamento delle scienze nelle indicazioni nazionali. La moderna conoscenza scientifica del mondo si è costruita nel tempo, attraverso

un metodo di indagine fondato sull’osservazione dei fatti e sulla loro interpretazione, con spiegazioni e modelli sempre suscettibili di revisione e di riformulazione.

L’osservazione dei fatti e lo spirito di ricerca dovrebbero caratterizzare anche un efficace insegnamento delle scienze e dovrebbero essere attuati attraverso un coinvolgimento diretto degli alunni incoraggiandoli, senza un ordine temporale rigido e senza forzare alcuna fase, a porre domande sui fenomeni e le cose, a progettare esperimenti/esplorazioni seguendo ipotesi di lavoro e a costruire i loro modelli interpretativi.

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MATRICE COGNITIVA

OBIETTIVI

• Osservare per confrontare, classificare, descrivere;• Seguire procedure per condurre semplici esperienze di tipo scientifico;• Individuare cause ed effetti in contesti facilmente interpretabili;• Conoscere e utilizzare termini propri del linguaggio scientifico legati all’acqua per descrivere, spiegare, concludere;• Sperimentare il fenomeno del galleggiamento per classificare oggetti che galleggiano e oggetti che non galleggiano;• Spiegare il fenomeno del galleggiamento usando un linguaggio appropriato e portando esempi;

IL PERCORSO DIDATTICO: SPERIMENTARE PER IMPARARE

A tutti sono noti la curiosità e il piacere che i bambini provano nel giocare con l’acqua, una sostanza con cui, per altro, vengono a contatto in diverse occasioni della giornata. Tale interesse costituisce il punto di partenza di questo percorso di lavoro, indirizzato ad avvicinare i bambini di una classe quarta al mondo della scienza e al suo linguaggio. Giochi ed esperienze quotidiane vengono così osservati dal punto di vista dello “scienziato” e si trasformano in attività di carattere scientifico su cui riflettere e compiere le prime curiose scoperte. I bambini sono sollecitati a osservare, ipotizzare, sperimentare, verificare, riflettere sui risultati, sviluppando gradualmente sempre nuove conoscenze in merito all’acqua. Per questo può essere utile introdurre l’argomento partendo dal patrimonio di conoscenze che gli alunni possiedono.

ANALISI PREREQUISITI

Si può procedere sollecitando i bambini a riflettere e a descrivere:• Le caratteristiche dell’acqua (come si presenta, come si comporta …); • Gli spazi e gli ambienti in cui è presente l’acqua (dentro e fuori casa); • Gli usi domestici dell’acqua (chi ne fa uso, in quali occasioni, con quale frequenza …).Il tutto viene rapportato alle esperienze personali:alcuni alunni hanno parlato di forma e movimenti dell’acqua facendo riferimento alle onde del mare; altri hanno osservato che l’acqua ha diversi colori, a tal proposito i bambini hanno precisato che l’acqua è incolore solo se scende dal rubinetto di casa, al mare è blu e nello stagno è verde.

Tale attività iniziale ha come scopo quello di stimolare l’interesse e la curiosità degli alunni all’argomento, stabilendo al tempo stesso un punto di partenza per l’articolazione e lo sviluppo del successivo lavoro in ambito scientifico. A conclusione del percorso, questa prima attività potrà diventare uno strumento di confronto con cui verificare le conoscenze acquisite e il cammino compiuto.

Come prima attività in cui verificare le conoscenze pregresse dei bambini sul galleggiamento è possibile proporre le seguenti domande:• Che cosa galleggia? All’unisono i bambini hanno risposto che gli oggetti leggeri sono in grado di galleggiare. • Conosci qualche oggetto che galleggia? Alcuni hanno fatto riferimento alle loro esperienze al mare e hanno detto: “Maestra a volte ho visto galleggiare le palette per giocare con la sabbia”, altri hanno esordito dicendo che le foglie galleggiano sempre perché le hanno viste al mare. Infine un bambino in particolare ha detto che quando in acqua fa “il morto” è in grado di galleggiare.•Qual è il contrario di galleggiare? Tutti i bambini sono stati in grado di dire: “affondare”.• Come fa un corpo a galleggiare? I bambini hanno risposto dicendo che i corpi leggeri sono in grado di galleggiare, mentre quelli pesanti affondano.

FASE PROGETTUALE

Proseguendo il percorso di scoperta delle caratteristiche e proprietà dell’acqua potremo proporre agli alunni esperienze volte a verificare l’esistenza della sua forza di spinta. Vengono procurati in aula degli strumenti volti a verificare le conoscenze sulla forza di spinta: • un bacinella profonda e colma di acqua;• una palla.I bambini sono stati invitati a spingere a turno la palla dentro l’acqua, in modo da farlo sprofondare, quindi si chiede loro se si tratta di una operazione facile e fattibile.Pur mettendoci tante energie tutti i bambini hanno verificato che non si tratta di una azione semplice e fattibile perché l’acqua sembra spingere verso l’alto la palla. In questo modo gli alunni hanno sperimentato l’esistenza della forza di spinta dell’acqua.

La prova A conferma di quanto avvenuto è stato chiesto ai

bambini di lasciare la palla sull’acqua senza toccarla. Hanno avuto così modo di verificare che l’oggetto galleggia. Ma cosa significa esattamente? I bambini hanno scoperto che il galleggiamento avviene perché l’acqua con la sua forza spinge il pallone verso l’alto sorreggendolo.

Non tutto galleggia! Ora è opportuno invitare gli alunni a riflettere ulteriormente sul

fenomeno ponendo loro la domanda: tutti gli oggetti galleggiano? La risposta è scontata, proprio perché i bambini lo hanno potuto sperimentare spesso nei loro giochi. A questo punto invitiamoli a raccogliere oggetti vari nell’aula, a formulare le loro ipotesi e a verificarle. È stato chiesto loro di scrivere il nome degli oggetti nella tabella e formulare le loro ipotesi.

Viene ora chiesto di prendere la bacinella di acqua utilizzata in precedenza, di immergere, uno per volta, gli oggetti trovati, e registrare cosa succede.

Ora è opportuno procedere con un confronto delle due tabelle per valutare se le ipotesi fatte in principio erano esatte. I bambini hanno potuto constatare come le loro ipotesi iniziali erano per lo più errate.

Una volta verificato che non tutti gli oggetti galleggiano, cerchiamo di fare un passo oltre chiedendo ai bambini perché ciò avviene. Alcuni bambini hanno suggerito che ciò dipende dal peso degli oggetti stessi:

• Se il corpo è pesante, e perciò esercita una spinta più forte di quella dell’acqua, affonda;

• Se il corpo è leggero, cioè è meno pesante e perciò esercita una spinta meno forte di quella dell’acqua, galleggia.

I bambini hanno così verificato quanto afferma il principio di Archimede: un oggetto immerso in acqua (o in un liquido) riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso di acqua o di liquido spostato.

A proposito del fenomeno del galleggiamento, sarà possibile andare oltre verificando che esso dipende non solo dal peso ma anche dal volume dell’oggetto , perché la forza di spinta dell’acqua è tanto maggiore quanto più è estesa la superficie su cui viene esercitata.

ESPERIMENTOL’occorrente: • Un contenitore di plastica trasparente in cui versare due terzi di

acqua;• Una pallina di plastilina.PRIMA FASE1. Far cadere la pallina di plastilina nel contenitore, prestando

attenzione a non fare uscire acqua.

SECONDA FASE2. Togliere la pallina di plastilina, facendo molta attenzione a non

far uscire dell’acqua.3. Rimodellare la pallina fino a formare una specie di barchetta.4. Immergere, con molta delicatezza, la barchetta nel bicchiere:

che cosa succede?

È stato chiesto ai bambini cosa è successo in entrambe le fasi:

1. Nella prima fase la pallina è affondata e ha fatto innalzare il livello di acqua;

2. Nella seconda fase la barchetta è riuscita a galleggiare e anche in questo caso si è innalzato il livello di acqua.

È importante far notare loro come con la stessa quantità di plastilina ci siano stati diversi risultati.

LA SPIEGAZIONE

Ciò è avvenuto perché l’estensione della barchetta è maggiore rispetto a quella della pallina, perciò l’acqua, agendo su una superficie più ampia esercita più spinta. È grazie a questa proprietà che è possibile costruire navi molto grandi.

FASE VALUTATIVA

È stata avviata una valutazione diagnostica, iniziale che ha consentito di valutare le conoscenze in ingresso di ogni singolo bambino; ciò tramite le semplici domande “Che cosa galleggia? Conosci qualche oggetto che galleggia? Qual è il contrario di galleggiare? Come fa un corpo a galleggiare? “.

Nella prima fase, quella progettuale, i bambini hanno risolto l’attività inerente al galleggiamento della palla; dopo di che sono stati messi alla prova attraverso una attività in cui si doveva individuare se un oggetto era in grado di galleggiare o no. È in questo momento che i bambini svolgono un ruolo attivo nel processo formativo, momento in cui costruiscono le proprie conoscenze, collaborando anche con il gruppo dei pari (cooperative learning).

I bambini sono poi stati sottoposti ad una verifica finale per valutare le competenze in uscita e per valutare se sono stati raggiunti gli obiettivi prefissati. Infine per completare l’intero processo formativo dei bambini è stata fornita loro una scheda per l’autovalutazione.

Verifica finale sul galleggiamento

Nella prima domanda:” Come fa un corpo a galleggiare?” su una classe di 24 bambini hanno risposto correttamente ben 18.

Domanda 1

A 17 %B 8%C 75 %D 0

Nella seconda domanda: “Come si chiama il principio che consente ad un corpo di galleggiare?” hanno risposto correttamente ben 22 bambini.

Domanda 2

A 0B 92 %C 8%D 0

Nella domanda 3 “La forma di un oggetto influenza il suo galleggiamento?” hanno risposto correttamente tutti e 24 i bambini.

Domanda 3

A 0B 100 %C 0

Nella domanda 4 “L’acqua è in grado di compiere una spinta verso:” hanno risposto correttamente 20 bambini.

Domanda 4

A 83%B 17 %C 0

Per l’autovalutazione. A mio modo di vedere.

Nel primo quesito i bambini hanno risposto:

1

A 80 %

B 14 %

C 0

D 6 %

Nel secondo quesito hanno risposto:

2

A 100 %

B 0

Nel terzo quesito hanno risposto:

3

A 0B 0C 100 %D 0

Nell’ultimo quesito hanno risposto:

4

A 75 %B 25 %C 0