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I SISTEMI
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Corpo
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Obiettivi
· Esplorare situazioni “nuove”
· Osservare dettagli dei cambiamenti nell’azione reciproca tra oggetti o materiali posti a contatto
· Controllare la riproducibilità di tali effetti e tentare delle spiegazioni, in termini di causa-effetto
· Elencare gli oggetti utilizzati in un’interazione e riconoscere le relazioni che li legano
· Utilizzare il termine “sistema” per riferirsi ai sistemi naturali, ma anche a sistemi in senso sociale (la famiglia, la scuola, ecc.), politico (il comune, lo stato, ecc.), religioso e culturale.
Le esperienze già svolte sull’interazione possono essere considerate come altrettante attività di esplorazione del concetto di sistema, pertanto si può partire direttamente dall’introduzione del nuovo concetto.
Introduzione del concetto di sistema
Le esperienze sull’interazione già svolte possono essere rievocate dalla maestra, anche mostrando gli oggetti già usati, per evidenziare che esiste sempre un gruppo di oggetti legati insieme, con altri oggetti che invece non prendono parte o non hanno relazioni importanti con i primi.
La maestra spiega che ogni volta che degli oggetti possono interagire insieme, essi formano un sistema. La pila il filo e la lampadina formano un sistema perché tali oggetti possono interagire o sono legati in modo tale da interagire, ecc. Quindi richiede ai bambini di fare altri esempi, facendo loro specificare al proponente quali oggetti o parti compongono il sistema proposto e agli altri bambini di dire se concordano con gli oggetti elencati o se pensano di includerne/escluderne qualcuno. Ogni insieme proposto dovrebbe essere denominato (es. sistema fiamma, sistema elettrico, ecc.) e rappresentato, in fase di verbalizzazione, con una semplice mappa concettuale in cui le connessioni rappresentano elementari relazioni di appartenenza o funzione, e i collegamenti trasversali indicano le interazioni tra gli elementi del sistema. L’associazione ambiente – organismo può essere considerata un sistema, così come l’alveare.
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Mappa concettuale sui sistemi
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1° incontro
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La maestra ha spiegato che ogni volta che degli oggetti possono interagire insieme, essi formano un sistema.
Poi ha chiesto di fare altri esempi, specificando quali oggetti o parti compongono il sistema proposto.
Sistema automobile: abbiamo deciso di occuparci solo dei pezzi che interagiscono per farla muovere (è stato subito proposto il termine sottosistema):
fili elettrici – motore – carburante – olio – marmitta – ruote
Sistema bambola che si muove:
corpo della bambola – motorino – fili – pile – pulsante
Sistema orologio (da muro):
fili elettrici – lancette – pile – rotelline o pulsanti – numeri o tacche
Sistema casa sottosistema cucina sottosistema lavastoviglie:
motore – fili – presa – cestelli – tubi per carico/scarico – pulsanti – detersivo – portadetersivo – pala rotante con buchini
sottosistema lavatrice:
motore – fili – presa – cestello grande – tubi per carico/scarico – pulsanti – detersivo – ammorbidente - portadetersivo – programma centrifuga
sistema telefono:
fili elettrici – presa – cornetta – filo della cornetta – display – meccanismo che riceve – meccanismo che trasmette – tasti numerici
sistema phon
sistema divano reclinabile
sistema frigorifero
ESPERIMENTO
Materiale: sacchetto, laccio, bicchiere, aceto, bicarbonato.
dopo aver fatto tanti esperimenti sull’interazione tra bicarbonato e aceto le maestre hanno proposto un esperimento sul sistema formato da un sacchetto, un laccio, un bicchiere con aceto e un po’ di bicarbonato.
Procedimento:
1. abbiamo messo l’aceto in un bicchiere
2. abbiamo messo un po’ di bicarbonato nel sacchetto
3. abbiamo inserito con attenzione il bicchiere nel sacchetto
4. abbiamo chiuso il sacchetto con il laccio
5. al Via un compagno ha scosso il sacchetto facendo rovesciare sul bicarbonato l’aceto
6. le evidenze dell’interazione questa volta sono state tre:
• schiuma
• sacchetto che si gonfia
• freddo
Nella discussione successiva abbiamo fatto notare che nel caso dell’esperimento del vulcano il sistema era aperto, la schiuma usciva all’aperto, non potevamo vedere il gas
e nemmeno sentire il cambio di temperatura, mentre in questo nuovo esperimento tutto era chiuso e quindi si può parlare di sistema chiuso.
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2° incontro
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2° incontro
Dopo aver parlato con il gruppo di scienzainrete, con i bambini abbiamo riletto la discussione registrata dell’incontro precedente e abbiamo discusso sul fatto che la lavatrice, la lavastoviglie e gli altri elettrodomestici formano dei sistemi a sé stanti (e non dei sottosistemi), mentre il sistema casa è formato da muri, porte, finestre, tetto,etc.
La maestra ha spostato l’attenzione dei bambini chiedendo di chiudere gli occhi e di immaginare di essere in un prato. Poi ha chiesto: ci sono cose che interagiscono in un prato?
I bambini hanno trovato molte interazioni:
1. il seme nella terra germoglia
2. l’albero interagisce con il sole, l’aria, l’acqua, la terra, gli uccellini che ci fanno il nido, gli scoiattoli che fanno le tane, i bruchi che mangiano la frutta.
3. La lucertola mangia gli insetti
4. Le api prendono il nettare e il polline dai fiori
A questo punto la risposta alla domanda: “allora il prato è un sistema?” è scontata: “SI!”
Subito dopo i bambini iniziano ad elencare altri sistemi :
• sistema giungla
• sistema bosco
• sistema lago
• sistema fiume
• sistema mare
• sistema spiaggia
• sistema montagna
• sistema città
• sistema campagna
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ESPERIMENTO n°1
Materiale: prugna secca, barattolo, acqua.
Abbiamo osservato una prugna secca. Molti bambini non l’avevano mai vista né assaggiata ed hanno pensato che fosse marcia. Ci ripromettiamo di comprarne un barattolo per farle assaggiare a tutti.
Allora abbiamo discusso su come diventa la frutta quando rimane molto tempo senza essere stata mangiata.
Greta: io ho visto una mela, è diventata tutta marrone
Luca M.: le banane diventano nere
Dario e Giorgia: il mandarino diventa molle
Valentina: la pera diventa nera.
Maestra: “La nostra prugna sta marcendo? Secondo voi si comprano e si mangiano prugne marce? La maestra ha pagato 2,50 un barattolo di prugne marce?”
Ridiamo insieme.
Desiree: le hanno fatte seccare.
Ci viene da pensare che anche le albicocche e i pomodori vengono fatti seccare.
Arriviamo alla conclusione che seccando hanno perso succo, e quindi acqua.
La buccia non è più liscia.
Giorgia: se c’è più acqua la pelle gonfia e spariscono le rughe.
Pensiamo alla pelle dei bambini e a quella degli anziani: quella dei bambini è molto più elastica.
Esperimento:
• alle ore 11,37 mettiamo una prugna secca in acqua in un barattolo graduato
Il livello dell’acqua arriva a 75 ml.
• Ore 12,30 : il livello è leggermente calato, la prugna si è gonfiata.
• Ore 14,35 la prugna si gonfia ancora, l’acqua è giallina, ci sono delle bolle su tutta la prugna.
• Ore 9,00 del giorno successivo: ci sono meno bolle sulla prugna, il livello dell’acqua è sceso ancora.
Luca M. : la prugna assorbe acqua.
Maestra: “c’è stata interazione tra prugna e acqua?”
Bambini: “Si!”
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ESPERIMENTO N° 2
Materiale: acqua e btb+candela+barattolo
Maestra: “come possiamo far interagire la candela e il btb?”
Desiree: secondo me sciogliendosi la cera fa cambiare colore al btb.
La candela galleggia sul btb, l’acqua e il btb fanno galleggiare la candela, questa è un’interazione trovata dai bambini, ma noi vogliamo trovarne altre…
La cera si scioglie, ma questa è un’interazione tra fuoco e cera…
Valentina: l’acqua con la candela accesa diventa calda
Dimostriamo subito che non è vero, non c’è contatto tra fuoco e acqua.
Scopriamo però che il fuoco riscalda l’aria, un’altra interazione, ma non quella che ci interessa!
Proviamo, mettendo la candela nel barattolo con un po’ di acqua e btb sul fondo. Accendiamo la candela e aspettiamo un po’, ma non succede nulla…
Ne approfittiamo per ricordare le interazioni del btb con le sostanze acide e con le sostanze antiacide.
Dario: proviamo a chiudere il barattolo!
Facciamo l’esperimento: chiudendo il barattolo la candela si spegne quasi subito. Il blu del btb è diventato molto più intenso, c’è stata interazione.
Maestra: Il sistema prugna-acqua è aperto o chiuso secondo voi?
Bambini: aperto, perché l’acqua è riuscita a entrare nella prugna
Maestra: il sistema candela-barattolo-btb è aperto o chiuso?
Bambini: chiuso, perché con il barattolo aperto non succede nulla!
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4° incontro
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Un dubbio è nato parlando con la maestra della classe di Bernalda: a loro l’esperimento con la candela e il btb ha dato un risultato diverso ( il colore avrebbe dovuto virare anche a noi al verde-giallino…Non lo diciamo ai bambini…)
Maestra: “per i bambini di Bernalda l’evidenza dell’interazione tra candela e btb è diversa…Secondo voi cosa può essere successo?”
Vengono fatte varie ipotesi:
• hanno usato un barattolo più grande
• hanno usato un tappo diverso (il nostro è di metallo, quello dei bambini di Bernalda è di sughero)
• abbiamo messo troppo btb…
la maestra suggerisce anche l’ipotesi che si sia aperto troppo presto il barattolo.
Decidiamo di rifare l’esperimento, mettendo meno btb e aspettando un po’ di tempo in più prima di aprire il barattolo…
Le evidenze sono state: fumo, cambio di colore da blu a verde giallo!!!
Maestra: “come mai il btb cambia colore?”
Luca M.: “si brucia l’ossigeno, rimane qualcosa di cattivo…l’anidride carbonica
Il termine è difficile, e non è così importante conoscerlo, però ragioniamo sul fatto che anche quando avevamo soffiato il fiato nell’acqua e btb avevamo ottenuto lo stesso cambio di colore.
Pensiamo anche al fatto che quando al mattino ci alziamo la mamma apre le finestre per “cambiare l’aria”: come mai? Si è formata aria cattiva, abbiamo consumato aria buona.
ESPERIMENTO
Materiale: acqua, sale, barattolo, prugna
Cosa succederà mettendo nel barattolo graduato un’altra prugna, ma questa volta in acqua molto salata? Si è discusso sul fatto che il sale indurisce la pelle, molte volte i bambini si sentono dire “non devi mangiare troppo salato”…Le ipotesi su quale sarà il risultato sono incerte.
Si prova a fare ipotesi su ciò che accadrà, qualcuno si ricorda che mangiare troppo sale fa male “alle vene”.
Maestra;”secondo voi perché il sale fa male alle vene? Cosa fanno le vene?”
Bambini; “trasportano il sangue, si gonfiano e si stringono”
Maestra:” e come devono essere allora le vene?”
Stefan : devono essere elastiche.
Maestra: “secondo voi il sale rende le vene più o meno elastiche?”
Bambini: meno elastiche
Maestra: “allora che cosa potrebbe succedere alla nostra prugna?”
Bambini: sarà ancora più secca
Dopo un giorno andiamo ad osservare:
1. il livello dell’acqua non è sceso
2. l’acqua è molto meno colorata
3. la prugna è molle ma non gonfia
Perché?
Riflettiamo sul fatto che nell’esperimento n°1 la prugna avesse bisogno di acqua e come in questo caso l’acqua troppo salata non sia entrata: cosa aveva bisogno di acqua?
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ESPERIMENTO
Materiale: acqua calda, sale, pentolino e contenitore in pirex (o pentolino)
Domanda della maestra: “Mescolando il sale in acqua calda cosa succede?”
Bambini: si scioglie
Domanda della maestra: “Mescolando il sale in acqua fredda cosa succede?”
Bambini: si scioglie ma non del tutto e più lentamente.
Domanda della maestra: “secondo voi, una volta che abbiamo sciolto il sale nell’acqua calda, sarà possibile tornare indietro, cioè tornare a riavere il sale?”
Giorgia, Elena, Luca B, Chiara, Dario, Valentina, Alice: no perché ormai è sciolto
Giacomo C. : se lascio evaporare l’acqua posso avere di nuovo il sale.
Domanda della maestra: “ Da dove arriva il sale?”
Stefan e Dario: dall’acqua del mare che viene fatta evaporare
Desiree e Ivan: noi lo abbiamo visto sugli scogli
Giorgia: dalle montagne
Elena: dalle rocce
Alice, Desiree, Chiara, Luca B., Giorgia e Valentina sono d’accordo con Elena
Andrea: sono un po’ d’accordo con Elena e con Stefan
Giorgia: Ma come fa il sale ad arrivare nel mare?
Giacomo C. : il sale arriva trasportato dai fiumi
Paola e Giacomo C: forse dalle montagne e dai sali minerali
Elena: io ho visto una montagna con una miniera di sale
Mentre continuiamo a discutere, mettiamo sul fornello elettrico un contenitore trasparente di pirex con acqua calda e tanto sale disciolto. Dovremo aspettare che tutta l’acqua evapori…
Domanda della maestra: “ Da dove arriva il sale?”
Giacomo C: prendo un secchio gigante con acqua di mare e la faccio evaporare
Stefan: prendo una vasca gigante
Giorgia: non serve che la vasca sia profonda
Elena: prima il sole fa evaporare l’acqua che sta sopra, poi quella sotto
Domanda della maestra: “ Ma come faranno nei Paesi freddi a prendere il sale dal mare? Lì il sole è poco e non scalda abbastanza…”
Paola: forse usano il ghiaccio
Domanda della maestra:” Cosa vuoi dire? Spiegati meglio”
Paola: sulle strade si butta il sale per far sciogliere il ghiaccio.
Domanda della maestra: “allora l’acqua salata non riesce a ghiacciare?”
Bambini: si
Decidiamo di provare a casa un esperimento, perché la nostra scuola è sprovvista di congelatore: i bambini dovranno mettere in congelatore per un giorno un contenitore con sola acqua ed uno con acqua salata, e dovranno osservare le interazioni per poi relazionarle ai compagni.
Finalmente tutta l’acqua è evaporata, nel barattolo è rimasto molta polverina bianca, è morbida e fine, e tutti voglio metterci un dito dentro…E’ davvero il sale!!
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ESPERIMENTO
Materiale: pila + filo elettrico + lampadina da 2,5 W
La maestra ci ha divisi in quattro gruppi. A ogni gruppo ha dato una lampadina, un pezzo di filo elettrico che alle estremità ha i fili di rame che si vedono, e una pila piatta con le linguette.
La maestra ci ha chiesto di trovare dei modi per far accendere la lampadina.
All’inizio non ci riuscivamo, alcuni hanno pensato che la lampadina fosse rotta ma la maestra ha provato (senza farsi vedere) e funzionavano tutte…
A poco a poco tutti i gruppi sono riusciti a trovare un modo per accendere le lampadina!
Alcuni sono anche riusciti a farla accendere senza usare il filo elettrico, ma quello che co aveva chiesto la maestra era di utilizzare tutti e tre gli oggetti.
Ecco i nostri disegni:
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