Esperimento scientifico: eruzione vulcanica

Per eruzione vulcanica s’intende la fuoriuscita sulla superficie terrestre, in maniera più o meno esplosiva, di magma (una volta eruttato il magma prende il nome di lava) ed altri materiali gassosi provenienti dal mantello o dalla crosta terrestre. In genere un’eruzione vulcanica avviene o dal cratere principale di un vulcano o dai crateri secondari presenti nell’edificio vulcanico. 

Wikipedia

Con questo esperimento scientifico i bambini possono visualizzare l’aumento di pressione che si crea nella “camera magmatica” del vulcano per azione del calore e la conseguente fuoriuscita di gas e bombe vulcaniche.

https://www.lapappadolce.net/wp-content/uploads/2023/02/vulcano%20ok.mp4

Materiale occorrente

  • una beuta da 500 ml
  • una brocca d’acqua (all’acqua potete aggiungere colorante rosso e del detersivo per piatti)
  • un tappo di gomma da provette per la beuta
  • un tappo di gomma da provette per l’imbuto
  • un fornelletto da esterno
  • materiali leggeri come argilla espanza, terriccio da cactus, pezzetti di corteccia ecc.

Preparazione

1. praticare un foro al centro del tappo di gomma grande e inserire l’imbuto

2. riempire la beuta con 500 ml di acqua, quindi inserire sul collo della beuta il tappo con l’imbuto. Premere bene per fissarlo saldamente

3. appoggiare il tappo di gomma piccolo sull’apertura dell’imbuto, senza spingere. NON PREMERLO! (la beuta potrebbe esplodere)

4. riempire l’imbuto di materiali secchi (sempre senza spingere)

Esecuzione dell’esperimento

1. recarsi all’esterno (considerate che l’eruzione raggiunge vari metri di altezza, quindi meglio farlo all’aperto per evitare di colorare il soffitto!)

2. porre la beuta sul fornelletto

3. accendere il fornelletto e attendere a qualche metro di distanza

L’eruzione vulcanica fa parte della serie di esperimenti che vengono proposti durante la prima grande lezione cosmica in relazione alla formazione del pianeta Terra

Naturalmente questo esperimento deve essere eseguito da un adulto, mentre i bambini osservano, ma vale davvero la pena proporlo perchè è una rappresentazione più fedele alla realtà rispetto al vulcano bicarbonato di sodio e aceto. Inoltre l’eruzione è davvero spettacolare.

Se comunque preferisci proporre il secondo, qui trovi la mia proposta: Esperimento scientifico: eruzione vulcanica

La ruota dei colori Montessori

Età

dai 3 anni

Materiale

un vassoio contenente:

  • un flacone contagocce riempito con acqua e colorante alimentare rosso,
  • un flacone contagocce riempito con acqua e colorante alimentare blu,
  • un flacone contagocce riempito con acqua e colorante alimentare giallo,
  • la ruota dei colori plastificata,
  • stuzzicadenti o puntine su di un piattino,
  • un piattino vuoto per gli stuzzicadenti o le puntine usati,
  • una spugnetta (circa 5 centimetri),
  • 1 foglio di carta casa priva di decorazioni o carta assorbente bianca,
  • un pennarello per scrivere il proprio nome sulla carta.

Un tavolo e due sedie

Il mio materiale pronto è disponibile per il download e la stampa solo per gli abbonati:

Presentazione

1. Preparazione diretta

  • invitare il bambino in modo breve e stimolante e dare il nome dell’esercizio: “Ti mostro la ruota dei colori”

il bambino è libero di accettare o rifiutare: cercare il consenso del bambino con lo sguardo

accompagnare il bambino allo scaffale dove è conservato il materiale

trasportare il vassoio e posarlo sul tavolo lungo il margine superiore, al centro

sedersi al tavolo (il bambino siede alla nostra sinistra)

allentare i tappi dei tre flaconi contagocce lasciandoli sui rispettivi flaconi, in modo che siano pronti per l’uso

scrivere il proprio nome sul foglio di carta assorbente e metterlo sul tavolo, a sinistra

mettere davanti a noi la ruota dei colori plastificata scelta, con i quattro punti blu in alto

2. Analisi dei movimenti

ripetere il nome dell’esercizio che è argomento della presentazione

prendere il flacone del blu dal vassoio e posarlo a destra della ruota in alto (per evitare rovesciamenti)

prelevare il liquido col contagocce e mettere una goccia di blu sul primo pallino blu della ruota. La punta del contagocce deve essere tenuta molto vicina alla sagoma, ma senza toccarla

ripetere col secondo pallino

far notare che la mano che tiene il contagocce non tocca mai toccare la ruota, per non danneggiare le gocce colorate già spremute

ripetere una o due volte a seconda delle necessità e dell’interesse del bambino

se il bambino mostra il desiderio di subentrare con gesti, parole o espressioni facciali, permettergli di farlo. Si può anche stimolare il bambino in questo senso, rallentando leggermente le proprie azioni e la loro successione

dopo aver completato il lavoro con i punti blu, riavvitare il tappo al flacone e rimetterlo sul vassoio

prendere il flacone del rosso dal vassoio e posarlo a destra della ruota in alto (per evitare rovesciamenti)

prelevare il liquido col contagocce e mettere una goccia di rosso sul primo pallino rosso della ruota. La punta del contagocce deve essere tenuta molto vicina alla sagoma, ma senza toccarla

ripetere col secondo pallino

far notare che la mano che tiene il contagocce non tocca mai toccare la ruota, per non danneggiare le gocce colorate già spremute

ripetere una o due volte a seconda delle necessità e dell’interesse del bambino

se il bambino mostra il desiderio di subentrare con gesti, parole o espressioni facciali, permettergli di farlo. Si può anche stimolare il bambino in questo senso, rallentando leggermente le proprie azioni e la loro successione

dopo aver completato il lavoro con i punti rossi, riavvitare il tappo al flacone e rimetterlo sul vassoio

prendere il flacone del giallo dal vassoio e posarlo a destra della ruota in alto (per evitare rovesciamenti)

prelevare il liquido col contagocce e mettere una goccia di giallo sul primo pallino giallo della ruota. La punta del contagocce deve essere tenuta molto vicina alla sagoma, ma senza toccarla

ripetere col secondo pallino

far notare che la mano che tiene il contagocce non tocca mai toccare la ruota, per non danneggiare le gocce colorate già spremute

ripetere una o due volte a seconda delle necessità e dell’interesse del bambino

se il bambino mostra il desiderio di subentrare con gesti, parole o espressioni facciali, permettergli di farlo. Si può anche stimolare il bambino in questo senso, rallentando leggermente le proprie azioni e la loro successione

dopo aver completato il lavoro con i punti gialli, riavvitare il tappo al flacone e rimetterlo sul vassoio

dare un breve riassunto verbale dei punti di interesse e del controllo dell’errore

prendere dal vassoio il piattino degli stuzzicadenti e il piattino vuoto, e posizionarli a destra della ruota dei colori

prendere il primo stuzzicadenti per un’estremità, tenerlo in verticale e usarlo per mescolare le gocce di colore sui quattro punti blu in alto, per formare un’unica macchia. Non oltrepassare i confini esterni dei quattro punti per non invadere quelli vicini. Non toccare mai la ruota con la mano

mettere lo stuzzicadenti usato sul secondo piattino

ripetere una o due volte a seconda delle necessità e dell’interesse del bambino, procedendo in senso orario e usando per ogni gruppo uno stuzzicadenti diverso

se il bambino mostra il desiderio di subentrare con gesti, parole o espressioni facciali, permettergli di farlo. Si può anche stimolare il bambino in questo senso, rallentando leggermente le proprie azioni e la loro successione

quando tutti i gruppi di punti sono stati mescolati, rimettere i piattini sul vassoio

prendere il foglio di carta assorbente

posizionare lentamente e con molta cautela il foglio sulla ruota dei colori e premere delicatamente

attendere

quando le macchie di colore sono completamente passate sulla carta assorbente, rimuoverla lentamente

ammirare il proprio lavoro

3. Conclusione

al termine riordinare il materiale usato con l’aiuto del bambino

  • appendere ad asciugare il foglio di carta assorbente
  • con la spugna asciugare eventuali tracce di colore rimaste sulla ruota dei colori e rimetterla sul vassoio
  • andare al lavandino, lavare la spugna e riportarla sul vassoio
  • rifornire il vassoio con un foglio di carta assorbente pulita
  • riportare il vassoio allo scaffale
  • ringraziare il bambino per il suo lavoro
  • congedarsi assicurandosi che abbia pensato a cosa gli piacerebbe fare

Libertà del bambino

dopo la presentazione il bambino è libero di scegliere l’esercizio presentato, decidere quando svolgerlo, ripeterlo tutte le volte che gli è necessario, chiedere la ripetizione della presentazione già fornita e chiedere nuove presentazioni

Obiettivi diretti

isolare le abilità necessarie per usare un contagocce facendo cadere una goccia sola alla volta, esplorare i colori primari, secondari e terziari

Obiettivi indiretti

raffinare i movimenti e stimolare la motricità fine, favorire la destrezza e la coordinazione oculo-manuale, rinforzare la muscolatura della mano e la capacità di presa delle dita in preparazione alla scrittura, sviluppare le capacità di coordinazione e controllo motorio, focalizzare l’attenzione del bambino sull’oggetto per stimolare la concentrazione, stimolare la capacità di memorizzare una sequenza, sviluppare il senso di indipendenza e di conseguenza dell’autostima, soddisfare il bisogno di ordine del bambino, preparare un ambiente favorevole al lavoro indipendente

Nomenclatura

contagocce, tettarella, stuzzicadenti, il nome dei colori, ecc.

Punti di interesse

l’acqua colorata che viene risucchiata e soffiata fuori dal contagocce una goccia alla volta, i quattro punti blu in alto, non toccare mai la ruota con la mano quando si usa il contagocce o lo stuzzicadenti, attendere che la carta assorba i colori, assistere alla formazione dei colori secondari e terziari

Controllo dell’errore

il bambino non riesce ad utilizzare il contagocce, preme troppo o troppo poco, non cambia stuzzicadenti o puntine ad ogni mescolamento sporcando i colori

Questo articolo fa parte dell’Album di Vita pratica:

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Esperimento scientifico: un termometro fatto in casa

Esperimento scientifico: un termometro fatto in casa.

Scopo

Comprendere come funziona un termometro.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Acqua
cannuccia trasparente
plastilina o colla a caldo
colorante alimentare
bottiglia di plastica trasparente col tappo
alcol denaturato
un contagocce
olio
vaso col tappo
imbuto.

Note di sicurezza

Finché usiamo i materiali ragionevolmente questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento ci farà comprendere come funziona un termometro

. nel vaso misceliamo una parte di acqua e una parte di alcol denaturato. Aggiungiamo del colorante alimentare. Dovremo preparare una quantità di soluzione che ci permetta di riempire completamente la bottiglia scelta, con un ciotolina di avanzo. Teniamo sempre coperta la soluzione, poiché l’alcol evapora molto facilmente

. versiamo la soluzione nella bottiglia evitando di farla traboccare

. per arrivare a riempirla fino al collo completiamo l’operazione con un contagocce. Teniamo coperta la soluzione col tappo o un bicchiere rovesciato

. inseriamo con delicatezza la cannuccia lasciando che almeno 10 centimetri di cannuccia rimangano fuori dalla bottiglia. La cannuccia non deve toccare il fondo della bottiglia e con la plastilina sigilliamo accuratamente la cannuccia attorno al collo della bottiglia

. se non abbiamo plastilina, possiamo praticare un foro nel tappo, far passare la cannuccia e sigillare tutto con la colla a caldo

. con il contagocce aggiungiamo nella cannuccia la soluzione che abbiamo tenuto da parte, di modo che nella cannuccia al di fuori della bottiglia ci siamo circa 5 centimetri di soluzione

. col contagocce inseriamo nella cannuccia poche gocce d’olio per isolare la soluzione alcolica e impedire che evapori

. possiamo fissare un pezzetto di cartoncino bianco alla cannuccia: questo ci permetterà di visualizzare meglio il liquido nella cannuccia, e ci permetterà di segnare il livello del liquido

. segniamo una tacca sul cartoncino per il termometro a temperatura ambiente

. mettiamo il termometro in una ciotola di acqua e ghiaccio e segniamo la tacca per il livello che il termometro raggiunge nella ciotola

. riportiamo il termometro a temperatura ambente, poi mettiamolo in un pentolino con acqua calda e segniamo la tacca per il livello che il termometro raggiunge nel pentolino

Chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La piccola colonna d’aria fornita dalla cannuccia consente al liquido di espandersi verso l’alto quando l’ambiente si scalda.
Infatti, avrai notato che il liquido è salito nella cannuccia quando hai immerso il termometro nell’acqua calda. Avrai anche notato che il liquido è sceso nella cannuccia quando hai immerso il termometro nell’acqua col ghiaccio.
Tutta la materia è fatta di particelle e tutte queste particelle sono in costante movimento. L’energia coinvolta in questo movimento è chiamata energia cinetica. Quando la temperatura della materia diminuisce, le sue particelle si muovono più lentamente, si avvicinano tra loro e l’energia cinetica diminuisce.
Quando la temperatura aumenta, le particelle nella soluzione del termometro si muovono più velocemente e si allontanano tra loro quindi la soluzione si espande e sale nelle cannuccia.
Quando usi il termometro, trasferisci la temperatura e l’energia cinetica dell’esterno alla soluzione all’interno del termometro. La soluzione nel termometro cambia per adattarsi alle nuove condizioni della soluzione e i risultati sono visibili e possono essere misurati.
L’alcol è un liquido molto volatile, cioè evapora molto rapidamente. È per questo che mentre costruisci il termometro devi coprire i contenitori. Il termometro inoltre smetterà di funzionare una volta tutto l’alcol sarà evaporato.

Esperimento scientifico: bicchiere su bicchiere

Esperimento scientifico: bicchiere su bicchiere.

Scopo

Far diminuire la pressione interna ad un bicchiere tramite combustione.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Due bicchiere identici
fiammiferi
candela
carta igienica
acqua.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza. Eseguire l’esperimento lontano da materiali infiammabili e legarsi i capelli.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che è possibile far diminuire la pressione interna ad un bicchiere facendo bruciare al suo interno una candela

. impiliamo 4 fogli di carta igienica uno sull’altro per ottenere un quadrato spesso di carta e ritagliamo al centro un foro circolare del diametro di almeno 3 cm

. mettiamo una candela al centro del primo bicchiere, eventualmente fissandola con della cera o un po’ di pasta da modellare

. mettiamo la carta sul bordo del bicchiere

. accendiamo la candela

. bagniamo la carta facendo gocciolare dell’acqua

. immergiamo il bordo del secondo bicchiere in una ciotola d’acqua e posiamolo capovolto sul primo bicchiere

. dopo un po’ di tempo la candela si spegnerà

perché la fiamma avrà consumato tutto l’ossigeno, e si sarà creato un vuoto parziale nei due bicchieri. Grazie a questo vuoto potremo sollevare i due bicchieri uniti tra loro:

Esperimento scientifico: una candela che succhia l’acqua

Esperimento scientifico: una candela che succhia l’acqua.

Scopo

Dimostrare che la combustione consuma ossigeno.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Un piatto o un contenitore di plastica
candeline da compleanno
un vaso di vetro trasparente
pasta da modellare
acqua colorata.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza. Eseguire l’esperimento lontano da materiali infiammabili e legarsi i capelli.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che la combustione consuma ossigeno

. per fissare la candelina al piatto possiamo usare un po’ di cera fusa oppure una pallina di pasta da modellare. Mettiamo quindi una candela in verticale in mezzo al piatto

. riempiamo il piattino con acqua e accendiamo la candela

. capovolgiamo un vaso trasparente sulla candela accesa

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni


. i bambini scopriranno che dopo alcuni secondi la candela si spegne, quindi il livello dell’acqua inizia a salire

. ripetiamo l’esperimento, ma questa volta con due candeline accese

. quando si spegneranno avranno risucchiato più acqua

. accendiamo tre candele e ripetiamo:

. proviamo con 5 candeline e un vaso più grande:

. quando si spegneranno avranno risucchiato tantissima acqua. L’effetto sarà velocissimo e davvero sorprendente

Osservazioni e conclusioni

Mentre le candeline bruciano all’interno del vaso, il calore fa espandere l’aria. Il vaso si riempie lentamente con l’aria calda che occupa più spazio rispetto all’aria fredda, quindi parte di essa fuoriesce dal vaso.
Quando le candeline bruciano reagiscono con l’ossigeno presente nell’aria, questo riduce la quantità di ossigeno e aumenta la quantità di anidride carbonica nel vaso.
L’ossigeno costituisce solo il 20% dell’aria e una candela smetterà di bruciare quando il livello di ossigeno scenderà a circa il 15%.
Quando le candeline si spengono nel vaso, l’aria al suo interno si raffredda.
Mentre l’aria si raffredda, la pressione all’interno del vetro diminuisce perché quando i gas si raffreddano si restringono.
L’effetto del raffreddamento dei gas è molto maggiore della semplice perdita di ossigeno. Inoltre, parte dell’anidride carbonica formata dalla fiamma si dissolve nell’acqua, diminuendo ulteriormente la pressione.
L’acqua al di fuori del vaso viene spinta nel vaso dalla pressione più alta dell’esterno rispetto all’interno del vaso.

Esperimento scientifico: aceto e acciaio

Esperimento scientifico: aceto e acciaio.

Scopo

Questo esperimento mostra una reazione da ossidazione e la pressione dell’aria.

Materiali

Pagliette non saponate
aceto
una bottiglia di vetro trasparente
un palloncino.

Età

Dai 6 anni.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento mostra una reazione di ossidazione

. prendiamo alcuni fili di lana d’acciaio da una paglietta e mettiamoli in una bottiglia di vetro trasparente

. versiamo dell’aceto (o succo di limone) sulla lana d’acciaio

. fissiamo un palloncino sulla bocca della bottiglia e lasciamo riposare

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

L’aceto rimuove il rivestimento dalla lana d’acciaio, quindi l’acciaio, in presenza di ossigeno, inizia ad ossidarsi
Mentre la reazione avviene, il palloncino verrà spinto nella bottiglia, perché la reazione di ossidazione consuma l’ossigeno contenuto nella bottiglia, riducendo la pressione al suo interno. Poiché la pressione all’esterno della bottiglia è maggiore della pressione all’interno della bottiglia, questa spingerà il pallone verso l’interno.

Esperimento scientifico: accendi e spegni

Esperimento scientifico: accendi e spegni.

Scopo

Osservare come un combustibile brucia in presenza di ossigeno, ma non in presenza di anidride carbonica.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Piattini
due bottigliette di vetro
lievito in polvere
bastoncini per spiedini in legno e accendino oppure fiammiferi lunghi
bicarbonato di sodio
aceto o succo di limone
due bicchierini
acqua ossigenata.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza. Eseguire l’esperimento lontano da materiali infiammabili e legarsi i capelli.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che un combustibile brucia in presenza di ossigeno, ma non in presenza di anidride carbonica

. mettiamo sul tavolo le due bottigliette una accanto all’altra

. riempiamo la prima bottiglietta per circa un terzo con acqua ossigenata e aggiungiamo del lievito

. agitiamo la bottiglietta con delicatezza, copriamola con un bicchiere capovolto, e lasciamo riposare per circa 10 minuti

. versiamo nella seconda bottiglietta 4 cucchiaini di bicarbonato e aceto bianco o succo di limone, versandolo poco alla volta. Copriamo anche questa bottiglietta con un bicchiere capovolto

. accendiamo la punta dello spiedino (o un lungo fiammifero) e aspettiamo che si formi una bella brace prima di spegnere

Togliamo il bicchiere dalla prima bottiglietta e inseriamo lentamente il bastoncino: la fiamma si riaccenderà

. passiamo il bastoncino acceso nella seconda bottiglietta: il fuoco si spegnerà

Possiamo ripetere l’esperimento più volte finché l’ossigeno non si esaurirà completamente nella prima bottiglietta

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Nella prima bottiglietta il contatto tra acqua ossigenata e lievito produce ossigeno perché l’acqua ossigenata è un veleno per il lievito. Il lievito si difende dall’acqua ossigenata trasformandola in composti innocui, cioè in acqua e ossigeno, per l’azione degli enzimi della perossidasi.
L’ossigeno è un comburente, cioè aiuta la fiamma a bruciare, e per questo il bastoncino si accende.
Nella seconda bottiglietta l’aceto e il bicarbonato di sodio subiscono una reazione chimica che porta alla formazione di anidride carbonica e di sodio acetato, un sale che rimane in soluzione.
L’anidride carbonica ostacola il fuoco soffocando la combustione, ed è per questo che il bastoncino si spegne.

Esperimento scientifico: la fiamma

Esperimento scientifico: la fiamma.

Scopo

Dimostrare che una candela brucia in presenza di ossigeno e si spegne se viene a mancare.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Almeno tre candele
vassoi e ciotole
almeno tre vasetti di vetro o bicchieri di diverse dimensioni.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che una candela brucia in presenza di ossigeno e si spegne se viene a mancare

. con la cera fissiamo le candele al fondo del supporto scelto

. accendiamo le candele e copriamole ognuna con un barattolo di dimensione diversa. Lasciamo una candela scoperta

. osserviamo le candele, facendo attenzione a quando si spengono

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La candela ha bisogno di ossigeno per bruciare, e l’ossigeno è nell’aria.
Quando l’ossigeno si esaurisce nel vaso, la candela si spegne.
In un barattolo più piccolo ci sarà meno aria, quindi meno ossigeno, di conseguenza le candele coperte dai vasetti più piccoli si spegneranno prima.

Esperimento scientifico: l’estintore

Esperimento scientifico: l’estintore.

Scopo

Osservare che la candela brucia in presenza di ossigeno, ma non in presenza di anidride carbonica.

Materiali

Candele di compleanno o candele a stelo
aceto o succo di limone
lievito secco in polvere
vaso di vetro pulito
cucchiaio
fiammiferi
piccolo pezzo di pasta da modellare o cera.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza.

Età

Dai 6 anni.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe.

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che la candela brucia in presenza di ossigeno, ma non in presenza di anidride carbonica

. prendiamo un piccolo pezzetto di pasta da modellare e pressiamolo bene sul fondo del primo barattolo

. incastriamo bene una candelina nella pasta

. versiamo con cura un cucchiaio di lievito dentro il vaso, tutto intorno alla candela, distribuendolo uniformemente

. accendiamo la candela con un fiammifero

. versiamo lentamente e delicatamente una piccola quantità di aceto nel barattolo

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La candela brucia per un po’ e poi si spegne.
L’atmosfera terrestre è formata da vari gas, tra i quali ossigeno, azoto e anidride carbonica.
L’ossigeno e l’azoto sono leggeri. L’ossigeno ha la proprietà di aiutare il fuoco a bruciare.
L’anidride carbonica è più pesante degli altri gas e non permette alle sostanze di bruciare in sua presenza.
Quando aggiungiamo l’aceto al lievito, le due sostanze reagiscono tra loro. Questa reazione produce anidride carbonica, che è più pesante dell’ossigeno, e per questo riempie la parte più bassa del vaso, spingendo via l’ossigeno. Quando l’anidride carbonica prodotta dalla reazione riempie il vaso, la fiamma della candela si spegne. Il fuoco, infatti, non può ardere in presenza di anidride carbonica.
La fiamma della candela si spegne quando non ha più ossigeno da bruciare.
Lo stesso principio si applica agli estintori, che sono riempiti di anidride carbonica sotto pressione. Gli estintori infatti soffocano gli incendi togliendo l’ossigeno al fuoco.

Esperimento scientifico: pieghiamo la luce

Esperimento scientifico: pieghiamo la luce.

Scopo

Mostrare gli effetti della riflessione della luce.

Età

Dai 10 anni.

Materiali

Una bottiglia di plastica trasparente
punteruolo o forbici
acqua
torcia o puntatore laser
lavandino o bacinella
una stanza facilmente oscurabile.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra gli effetti della riflessione della luce

. pratichiamo un foro nella bottiglia di plastica a circa 5 centimetri dal fondo

. copriamo provvisoriamente il foro con del nastro isolante o col dito e riempiamo la bottiglia di acqua

. avvitiamo il tappo alla bottiglia

. oscuriamo la stanza e togliamo il tappo della bottiglia: l’acqua fluirà in un arco

. facciamo brillare la torcia attraverso il flusso d’acqua puntandola sul lato opposto al foro. Se necessario copriamo una parte della torcia con le dita per restringere il raggio

Osservazioni e conclusioni

La luce si piega con l’arco d’acqua e crea un bagliore luminoso dove l’acqua tocca il lavandino. Quando la luce nella corrente d’acqua colpisce il confine tra l’acqua e l’aria, gran parte della luce viene riflessa nel flusso d’acqua.
La luce continua questa riflessione interna lungo tutto l’arco formato dall’acqua che cade.
Lo stesso principio è usato per trasmettere segnali luminosi attraverso fibre ottiche flessibili.

Esperimento scientifico: oggetti ignifughi

Esperimento scientifico: oggetti ignifughi.

Scopo

Dimostrare che l’acqua e i metalli assorbono calore impedendo a oggetti infiammabili di bruciare.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Candela
accendino o fiammiferi
2 Palloncini
una moneta
filo di cotone
2 scatoline di carta
2 sacchetti di plastica
2 bicchieri di plastica
acqua (eventualmente colorata con coloranti alimentari o acquarelli)
mascherina.

Note di sicurezza

Eseguire l’esperimento all’aperto o in una stanza ben aerata. Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza. Indossare una mascherina.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che l’acqua e i metalli assorbono calore impedendo a oggetti infiammabili di bruciare

. accendiamo la candela

. mettiamo un pezzetto di filo di cotone sulla fiamma della candela: brucerà

. prendiamo un altro pezzo di filo, leghiamogli una moneta e mettiamolo sulla fiamma: il filo non brucerà

. mettiamo una scatolina sulla fiamma: brucerà

. versiamo dell’acqua in un’altra scatolina e mettiamola sulla fiamma: la scatolina non brucerà

. mettiamo un bicchiere sulla fiamma: brucerà

. mettiamo delle monete in un altro bicchiere e mettiamolo sulla fiamma: il bicchiere non brucerà

. gonfiamo un palloncino e mettiamolo sulla candela: esploderà. Mettiamo un po’ d’acqua in un altro palloncino e gonfiamolo

. avviciniamo lentamente il palloncino alla candela: il palloncino non esploderà

. mettiamo un sacchetto sulla fiamma: brucerà

. mettiamo dell’acqua in un altro sacchetto e mettiamolo sulla fiamma: il sacchetto non brucerà

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

L’acqua assorbe molto bene il calore. Le pareti sottilissime del palloncino consentono al calore di attraversarle senza problemi e riscaldare l’acqua all’interno. L’acqua più vicina alla fiamma si riscalda e inizia a salire, così l’acqua più fredda la sostituisce e assorbe il calore della candela. Il lo scambio di acqua calda e fredda continua a circolare all’interno del palloncino, che per questo motivo non scoppia.
La fuliggine sul fondo del pallone è in realtà carbonio che si è depositato lì dalla combustione dello stoppino: questa fuliggine rende il palloncino più resistente al fuoco.
Usare l’acqua per controllare il calore è un processo molto interessante: il nostro corpo, ad esempio, si raffredda espellendo il sudore.

Esperimento scientifico: barchette a sapone

Esperimento scientifico: barchette a sapone.

Scopo

Indagare l’effetto di diversi liquidi sulla tensione superficiale dell’acqua.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Sapone liquido
vari liquidi domestici, ad esempio: aceto, latte, olio da cucina, balsamo, soia di salsa
vaschetta del ghiaccio o portauova
un cartone del latte
pepe macinato o altra spezia
cotton fioc o bastoncini per spiedini
teglia o ampio contenitore.

Note di sicurezza

Dopo l’esperimento gettare l’acqua saponata per evitare che venga accidentalmente ingerita.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento indaga l’effetto di diversi liquidi sulla tensione superficiale dell’acqua

. prepariamo un vassoio per cubetti di ghiaccio o un contenitore per uova con una piccola quantità di diversi liquidi domestici in ogni compartimento

. mettiamo un po’d’acqua in un piatto fondo. Cospargiamo la superficie dell’acqua con pepe macinato o altra spezia

. immergiamo un’estremità del cotton fioc in un liquido alla volta e proviamo ad immergerla nell’acqua, osservando il risultato

. da ultimo immergiamo il cotton fioc imbevuto di sapone liquido

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni e scegliamo quale liquido è il migliore

. prendiamo un contenitore vuoto del latte e ritagliamo una barchetta lunga circa 4 cm. Ritagliamo una piccola tacca sul retro della barchetta

. riempiamo una teglia con acqua

. posizioniamo la barchetta sulla superficie dell’acqua

. immergiamo un cotton fioc nel detersivo liquido e usiamolo per toccare l’acqua vicina alla parte posteriore della barca

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La superficie dell’acqua è un po’ come la superficie di un palloncino gonfio. Nel palloncino ogni molecola della gomma le molecole che le stanno intorno. La superficie dell’acqua è simile perché ogni molecola d’acqua tira le molecole che le stanno intorno.
Se si conficca uno spillo in un palloncino, la gomma si allontana da quel punto. Qualcosa di simile accade quando si mette del sapone sulla superficie dell’acqua.
Quando mettiamo il sapone accanto al retro della barchetta, l’acqua si muove la parte posteriore della barca è spinge la barca in avanti, proprio come i gas caldi che escono dal fondo di un razzo lo spingono verso l’alto.
In natura, quando un uccello sbatte le ali preme verso il basso l’aria, e di conseguenza va verso l’alto. Quando nuotiamo le braccia spingono l’acqua all’indietro e questo è ciò che ci fa muovere in avanti.
Nel caso della barchetta alimentata a sapone, l’acqua viene spinta all’indietro dal sapone, e per questo la barca va avanti.
Senza sapone, l’acqua tira la barca da tutte le direzioni, e di conseguenza il suo movimento è minimo.

Lo stuzzicadenti impazzito

Lo stuzzicadenti impazzito

Scopo

Dimostrare le proprietà della tensione superficiale dell’acqua.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Uno stuzzicadenti
shampoo
una bacinella d’acqua
forbici.

Note di sicurezza

Dopo l’esperimento gettare l’acqua saponata per evitare che venga accidentalmente ingerita.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra le proprietà della tensione superficiale dell’acqua

. arrotondiamo una delle punte dello stuzzicadenti con le forbici e usiamola per tamponare un po’ di shampoo

. mettiamo lo stuzzicadenti nella bacinella

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Lo stuzzicadenti inizierà a muoversi nella direzione della punta appuntita.
Lo shampoo contiene agenti che riducono la tensione superficiale dell’acqua.
Non appena lo shampoo sulla punta dello stuzzicadenti si scioglie, riduce la tensione superficiale dell’acqua attorno, liberando così la presa dell’acqua su quella estremità dello stuzzicadenti.
L’acqua attorno all’altra estremità dello stuzzicadenti ha ancora tensione superficiale, quindi tira lo stuzzicadenti in quella direzione.

Esperimento scientifico: nevicata di talco

Esperimento scientifico: nevicata di talco.

Scopo

Dimostrare le proprietà della tensione superficiale dell’acqua.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Un vaso cilindrico pieno d’acqua
talco
detersivo per i piatti.

Note di sicurezza

Dopo l’esperimento gettare l’acqua saponata per evitare che venga accidentalmente ingerita.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra l’azione della tensione superficiale

. riempiamo il vaso di acqua e cospargiamo di talco la superficie dell’acqua

. il talco galleggerà sulla superficie: la tensione superficiale dell’acqua è tale da trattenere le piccole particelle di polvere sulla superficie

. ora mettiamo una goccia di detersivo per piatti nell’acqua

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Il sapone rompe la tensione superficiale dell’acqua permettendo talco di cadere nell’acqua. È interessante da guardare: la polvere cadrà semplicemente attraverso il foro creato dal sapone: il resto continuerà a rimanere in cima all’acqua, come neve che cade da una nuvola.

Esperimento scientifico: pepe in fuga

Esperimento scientifico: pepe in fuga.

Scopo

Dimostrare la tensione superficiale.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Acqua
un piatto fondo
pepe macinato (o altre spezie in polvere)
detersivo liquido.

Note di sicurezza

Dopo l’esperimento gettare l’acqua saponata per evitare che venga accidentalmente ingerita. Non toccarsi gli occhi e il naso dopo aver maneggiato il pepe.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la tensione superficiale

. versiamo l’acqua nel piatto

. cospargiamo la superficie dell’acqua con pepe macinato

. versiamo una goccia di detersivo per i piatti sulla punta di un dito

. tocchiamo con la punta del dito la superficie dell’acqua, al centro del piatto

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni. Cosa è successo? Perché?

Osservazioni e conclusioni

La maggior parte dei granelli di pepe è sfrecciata ai lati del piatto e alcuni granelli sono caduti sul fondo.
La prima domanda da porsi è: “Perché i fiocchi di pepe galleggiano? Perché non affondano o si dissolvono nell’acqua?”
Il pepe è idrofobo, cioè l’acqua non è attratta dal pepe, e per questo il pepe non può dissolversi in essa.
I granelli di pepe galleggiano perché le molecole d’acqua si attraggono tra di loro e sulla superficie si comportano come un sottile film elastico. Poiché i fiocchi di pepe sono leggeri e idrofobi, la tensione superficiale li fa galleggiare sopra.
La domanda successiva a cui pensare è: “Perché il pepe fugge ai bordi del piatto quando il sapone tocca l’acqua?”
Il sapone riduce la tensione superficiale dell’acqua, riducendo la reciproca attrazione delle molecole d’acqua. Lungo i bordi del piatto, lontani dal sapone, la tensione superficiale dell’acqua non cambia, quindi attrae il pepe.
Il sapone quindi rompe la tensione superficiale e quando la tensione superficiale si rompe, il pepe viene tirato verso i bordi del piatto.
L’acqua da sola non è in grado di eliminare lo sporco da un piatto o un tessuto. I detersivi hanno grandi proprietà: si dissolvono nell’acqua, riducendo la reciproca attrazione delle sue molecole, mentre attirano e legano insieme piccole particelle di sporco.
In questo modo, lo sporco viene staccato dal piatto o dal tessuto e disperso in acqua, e questo consente un lavaggio efficace.

Facciamo lo yogurt coi bambini

Facciamo lo yogurt coi bambini.

Scopo

Comprendere che lo yogurt è il sottoprodotto di batteri che digeriscono il lattosio nel latte.

Materiali

Un litro di latte
4 cucchiai colmi di yogurt con fermenti lattici attivi
bagno di acqua calda o sole estivo
normale attrezzatura da cucina
garza
termometro da cucina (opzionale).

Note di sicurezza

Spiegare ai bambini come evitare i pericoli legati uso dei fornelli e materiali molto caldi.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che lo yogurt è il sottoprodotto di batteri che digeriscono il lattosio nel latte

. riscaldiamo il latte a fuoco molto basso senza portarlo a ebollizione (dovrebbe essere intorno agli 80° C)

. togliamo il latte dal fuoco e lasciamolo raffreddare (fino a 45 ° C)

. aggiungiamo lo yogurt al latte e mescoliamo bene

. prepariamo una vaschetta di plastica con acqua calda (45°), versiamo il composto in più vasetti di vetro e immergiamoli nell’acqua calda

. in estate mettiamo la vaschetta al sole, in inverno teniamola su di un termosifone per 8-12 ore

. in estate possiamo anche semplicemente versare il composto in un vaso di vetro e metterlo in un luogo caldo e in ombra per 12 ore

. filtriamo con una garza se vogliamo uno yogurt più denso prima di gustare in nostro yogurt, teniamolo un paio d’ore in frigorifero

. mangiamolo al naturale o aggiungendo i nostri frutti preferiti

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

I batteri che “producono” yogurt più conosciuti sono: Lactobacillus acidophilus, Bifido bacterium, Lactobacillus bulgaricus e Lactobacillus casei.
Grazie all’azione di questi batteri il latte cambia la sua composizione e diventa più digeribile. Questi batteri partecipano anche alla produzione di alcune vitamine nel tratto digestivo, formano una barriera protettiva contro i microrganismi patogeni, possono essere mangiati anche da persone allergiche al latte vaccino.
Lo yogurt è il prodotto che deriva dalla fermentazione batterica del latte.
Quando acquisti yogurt che contiene “fermenti lattici attivi”, significa che in quello yogurt sono ancora presenti batteri viventi.
Alimentando questi batteri e mantenendoli alla loro temperatura ottimale, essi mangeranno, si moltiplicheranno e trasformeranno il latte in yogurt.
I batteri utilizzati nella produzione dello yogurt metabolizzano il lattosio, uno zucchero presente nel latte, per produrre energia e creare acido lattico come prodotto di scarto. Questo acido aiuta a dare allo yogurt la tipica consistenza e il sapore che conosciamo.
Quando riscaldiamo il latte le catene che formano le sue proteine si rilasciano.
Raffreddando il intorno ai 45 gradi, arriviamo alla temperatura ottimale affinché i batteri dello yogurt subiscano il metabolismo.
Poichè i batteri producono gradualmente acido lattico, le proteine si trasformano gradualmente in solidi e si coagulano delicatamente in una rete di catene. Questa rete è in grado di intrappolare il liquido all’interno e il prodotto finale è un gel liscio che si rafforza nel tempo.
Tempi di fermentazione più lunghi produrranno uno yogurt più acido e più forte.
Filtrando il prodotto si ottiene uno yogurt più denso perché la filtrazione separa fisicamente la cagliata solida dal siero di latte liquido.
Il grasso del latte non partecipa a questo processo, ma influenza la consistenza e il sapore del prodotto finale.
Se abbiamo accesso a un microscopio a luce composta, possiamo osservare i batteri dello yogurt ad alto ingrandimento.
Per preparare il vetrino usare lo stuzzicadenti per spalmare una piccola quntità di yogurt sul vetrino, aggiungere una goccia d’acqua e fermare col vetrino coprioggetto.
In generale, questi batteri si presentano in due forme principali: a forma di stelo oblungo (Lactobacillus) o a forma di piccola sfera (Streptococco).

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Facciamo il burro coi bambini

Facciamo il burro coi bambini.

Scopo

Conoscere i processi coinvolti nella produzione del burro.

Età

Dai 4 anni.

Facciamo il burro coi bambini
Materiali

. panna (la più grassa che trovi)
. un vaso di vetro o plastica con coperchio a tenuta grande 3 volte almeno la quantità di panna
. una bottiglia di plastica (facoltativa)
. una ciotola
. acqua corrente.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Facciamo il burro coi bambini
Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. almeno cinque ore prima di eseguire l’esperimento tiriamo la panna fuori dal frigo, in modo che al momento di utilizzarla sia a temperatura ambiente

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. versiamo la panna nel barattolo e avvitiamo il coperchio con cura. Per iniziare si può usare una bottiglia di plastica, e poi travasare la panna in un vaso

. iniziamo a scuotere il barattolo (o la bottiglia) avanti e indietro, finché non si forma il burro: questa operazione potrebbe richiedere da 5 a 20 minuti

. scegliendo una colonna sonora per questa fase, e passandosi il barattolo a turno tra più bambini, scuotere il barattolo sarà più divertente

. di tanto in tanto chiediamo ai bambini di guardare all’interno del barattolo

. la panna si ispessisce gradualmente man mano che scuotiamo il barattolo. Ad un certo punto diventerà così densa che si muoverà molto meno mentre scuotiamo: la panna sarà diventata panna montata. In questa fase la panna potrebbe rivestire le pareti del barattolo, e può essere il momento di travasare la panna dalla bottiglia al barattolo

. continuiamo a scuotere il barattolo, finché non sentiremo come uno sciabordio. A questo punto infatti il burro si sarà separato dal siero. Questo cambiamento avviene all’improvviso, in pochi secondi

. il burro sarà di un colore giallo pallido, mentre il liquido sarà chiaro e lattiginoso. Il contenuto del barattolo sarà ben visibile adesso perché agitando il siero laverà le pareti del barattolo mentre il grumo solido di burro sbatterà di qua e di là

. apriamo il barattolo, vuotiamolo del liquido e rimettiamo il coperchio. Scuotiamo nuovamente per separare altro liquido dal burro. Ripetiamo l’operazione più volte

. togliamo il pezzo di burro dal barattolo e mettiamolo in una ciotola di acqua fredda

. laviamoci le mani e impastiamo delicatamente il burro per rimuovere eventuale altro siero presente

. ripetiamo più volte, usando ogni volta acqua fredda pulita. Questa operazione è molto importante, perché se non rimuoviamo accuratamente il liquido dal burro, questo non potrà conservarsi molto a lungo e diventerà presto rancido

. mettiamo il burro in un contenitore e poniamolo una decina di minuti in frigorifero

. spalmiamo un po’ del nostro burro su dei cracker o sul pane, così i bambini potranno assaggiarlo

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Quando scuotiamo la panna abbastanza a lungo, i piccoli globuli di grasso che contiene si legano tra loro e inglobano le proteine, formando una sostanza solidificata: il burro. Il liquido residuo è il siero.
Il latte di mucca appena munto è composto da panna e latte insieme. La panna è meno densa del latte, quindi galleggia sulla superficie e può essere rimossa. Il latte scremato è il latte rimasto dopo la rimozione della panna.

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Esperimento scientifico: cagliare il latte

Esperimento scientifico: cagliare il latte.

Scopo

Conoscere i processi coinvolti nella produzione di una cagliata di latte.

Materiali

2 tazze di latte fresco intero (non a lunga conservazione)
1/4 di cucchiaino di sale da tavola
2 cucchiai di aceto bianco
carta casa
normale attrezzatura da cucina (pentole, ciotole, misurini, mestoli, ecc.)
scolapasta.

Note di sicurezza

Spiegare ai bambini come evitare i pericoli legati uso dei fornelli e di materiali molto caldi.

Presentazione

Questa attività può essere mostrata a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe.

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che con questo esperimento faremo una cagliata e scopriremo i processi chimici che la provocano

. versiamo il latte in una pentola

. riscaldiamo a fuoco lento, mescolando

. togliamo dal fuoco appena sembra che il latte stia per iniziare a sobbollire, cioè quando ha una temperatura di 80 gradi centigradi

. aggiungiamo al latte il sale e l’aceto e mescoliamo molto delicatamente per 5 secondi: il latte comincerà a separarsi in granuli bianchi e un liquido leggermente giallastro

. abbiamo ottenuto la cagliata e il siero di latte

. utilizzando un mestolo forato o un setaccio fine, trasferiamo delicatamente la cagliata in uno scolapasta foderato di carta assorbente

. la cagliata è un formaggio molto semplice. Puoi mangiarlo col cucchiaino o spalmarlo sul pane

. si conserva qualche giorno in frigorifero.

Osservazioni e conclusioni

Il latte è costituito da acqua, zuccheri, proteine (tra le quali la caseina), grassi e sali minerali uniti in una miscela chiamata colloide.
Un colloide è una miscela che non si separa col passare del tempo nel tempo (come l’acqua e la sabbia) e nemmeno può essere separata con un normale filtraggio.
Normalmente le molecole di caseina si respingono a vicenda, ma se il pH del latte diminuisce, le molecole di caseina si attraggono improvvisamente l’una con l’altra. Questo le fa aggregare tra loro a forme una sostanza che non è latte, ma cagliata.
Questo processo è detto coagulazione.
Il liquido che rimane dopo la coagulazione è il serio di latte.
Il pH del latte può essere abbassato in diversi modi. Nella nostra ricetta abbiamo abbassato il pH aggiungendo l’aceto, che è un acido.
L’aceto avvia il processo di coagulazione e il calore accelera la reazione.

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Merenda atomica

Merenda atomica, una dolce attività scientifica per conoscere la tavola periodica degli elementi.

 Scopo

Familiarizzare con la tavola periodica e la struttura atomica degli elementi.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

– Confetti colorati tipo Smarties o M&M’s. Per chi non apprezza i confetti si possono sostituire con cereali o frutta
– grandi biscotti rotondi (diametro di almeno 10 cm) o pane ritagliato col coppapasta e crema spalmabile del nostro tipo preferito e di colore preferibilmente chiaro (ad esempio formaggio spalmabile con poco zucchero e aroma di vaniglia) ecc.
– in alternativa yogurt o gelato o budino o crema pasticcera in una scodellina tonda, sempre con l’aggiunta di confetti colorati
– tavola periodica stampata o da consultare online (ad esempio qui: https://www.ptable.com/?lang=it ).

Note di sicurezza

Verificare la presenza di eventuali intolleranze alimentari o allergie nei bambini.

Presentazione

. Questa attività può essere presentata a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che faremo insieme i modelli dei primi sei elementi della tavola periodica: idrogeno, litio, berillio, sodio, magnesio, e potassio. Saranno la nostra merenda!

. stabiliamo in che modo assegnare neutroni elettroni e protoni, ad esempio:
blu = elettrone,
rosso = protone
verde = neutrone
(oppure: elettroni=anellini di cereali, protoni=uvetta, neutroni = lamponi)

. prendiamo la base scelta decisi ad occuparci dell’idrogeno e calcoliamo i confetti (o gli altri ingredienti scelti) che ci servono consultando la tavola periodica

. leggiamo il numero atomico dell’idrogeno (il numero in alto a sinistra): 1

. leggiamo la massa atomica (sotto al simbolo dell’elemento) = 1,008 (arrotondato): 1 La massa atomica si arrotonda per eccesso o per difetto

. ricordiamo:
protoni = numero atomico = 1 confetto rosso
elettroni = protoni = 1 confetto blu
neutroni = (massa atomica – numero atomico) = (1 – 1) = 0 (l’idrogeno 1 non ha neutroni) = nessun confetto giallo)

. mettiamo il confetto rosso al centro (il nucleo è formato da protoni + neutroni)

. mettiamo il confetto blu verso il margine del disco (gli elettroni ruotano attorno al nucleo)

. allo stesso modo prepariamo il litio:

. nucleo: 3 protoni (rosso) + 4 neutroni (gialli)
elettroni: 3 (blu)

. il berillio


. nucleo: 4 protoni (rosso) + 5 neutroni (gialli)
elettroni: 4 (blu)

. il magnesio


. nucleo: 12 protoni (rosso) + 12 neutroni (gialli)
elettroni: 12 (blu)

il potassio


nucleo: 19 protoni (rosso) + 20 neutroni (gialli)
elettroni: 19 (blu)

Una tavola periodica preparata per la prima fiaba cosmica qui:

Esperimento scientifico: patata frizzante

Esperimento scientifico: patata frizzante.

Scopo

Osservare l’azione dell’enzima catalasi.

Età

Dai 10 anni.

Materiali

Perossido d’idrogeno (acqua ossigenata)
una patata cruda
un bicchiere.

Note di sicurezza

L’acqua ossigenata non va ingerita e non deve entrare in contatto con gli occhi.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la presenza dell’enzima catalasi nella patata

. versiamo del perossido di idrogeno nel bicchiere e aggiungiamo una fetta di patata sbucciata

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni, facendo particolare attenzione alla presenza di bolle di gas.

Osservazioni e conclusioni

Nelle patate è presente un particolare enzima detto catalasi.
Gli enzimi si trovano in tutte le cellule viventi. Il loro compito è quello di scomporre le sostanze chimiche alimentari in qualcosa di più semplice e facile da elaborare.
La catalasi nella patata scompone il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno.

Esperimento scientifico: legumi in crescita giorno per giorno

Esperimento scientifico: legumi in crescita giorno per giorno.

Scopo

Osservare germinazione e crescita di un fagiolo.

Età

Dai tre anni.

Materiali

Barattoli o vasetti di yogurt
garze, panno-carta, tessuto leggero o collant
elastici
fagioli.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che con questo esperimento osserveremo germinazione e crescita di un fagiolo

. versiamo l’acqua nel primo vaso

. copriamo il barattolo con una garza e fermiamola con un elastico (oppure utilizziamo carta, filtri per caffè ecc.). Posiamo i fagioli in modo che restino sollevati ma a contatto con l’acqua

. al posto della garza possiamo usare filtri di carta o sacchetti per alimenti e carta assorbente

. possiamo preparare vari contenitori con più fagioli di varietà diverse. Questo aumenterà le probabilità di successo dell’esperimento

. mettiamo una brocca d’acqua o un piccolo annaffiatoio accanto ai barattoli, così i bambini potranno prendersi cura dei fagioli ogni giorno

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni per le tre settimane successive, poi le piantine saranno pronte per il trapianto il vaso.

Osservazioni e conclusioni

. giorno 1: i fagioli cominciano a gonfiarsi

. giorno 5. Iniziano a germogliare

. giorno 7: il germoglio cresce

. giorno 11: spuntano le prime foglie e le radici secondarie

. giorno 12: le foglie si innalzano verso la luce e le radici crescono

. giorno 18: le foglie crescono e ne spuntano di nuove. Anche le radici crescono

. giorno 22: foglie e radici continuano a crescere. Le foglie sono già abbastanza grandi …

. giorno 25. Il nostro seme è diventato una pianta sana e bella 🙂

Variante

Vuoi che il bambino visualizzi tutta la sequenza dal vivo? Pianta ogni giorno un fagiolo in un vasetto diverso. Spettacolare!

Quale forma è la migliore per una foglia?

Quale forma è la migliore per una foglia?

Scopo

Osservare come la forma delle foglie delle piante svolga una funzione di primaria importanza.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Ritagli di carta colorata
forbici
cannucce o spiedini
nastro adesivo
pistola ad acqua, siringa o spruzzino
acqua.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che la forma delle foglie delle piante svolge una funzione di primaria importanza

. ritagliamo un rettangolo, un cerchio, una foglia a margini lisci e una foglia a margini seghettati

. attacchiamo ogni forma ad una cannuccia utilizzando il nastro adesivo

. usiamo la pistola ad acqua, lo spruzzino o la siringa per bagnare ogni “foglia” e osserviamo

. come scorre l’acqua su ogni superficie? Quali forme si dimostrano più efficaci nel drenare l’acqua?

. chiediamo agli studenti di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Le forme naturali delle foglie aiutano a dirigere l’acqua lungo la superficie raccoglierla sulla punta, dove alla fine gocciola via.


In un temporale, questo impedisce che le piante non vengano fatte a pezzi dal peso dell’acqua accumulata sulle foglie.

Esperimento scientifico: il pittore delle piante

Esperimento scientifico: il pittore delle piante

Scopo

Dimostrare il processo di assorbimento e traspirazione che avviene nelle piante.

Materiali

Alcuni garofani bianchi (o cavolo cinese, o gambi di sedano con le foglie, o altri fiori bianchi)
colorante alimentare
acqua di rubinetto
bicchieri o vasetti di vetro trasparente.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra il processo di assorbimento e traspirazione che avviene nelle piante

. decidiamo di quale colore ci piacerebbe far diventare il nostro fiore

. riempiamo il contenitore di vetro con acqua di rubinetto

. aggiungiamo il colorante alimentare all’acqua

. mettiamo il fiore scelto nell’acqua colorata

. possiamo eseguire questo esperimento con più fiori e più vasetti, mettendo in ognuno un colore diverso

. se utilizziamo il sedano o il cavolo cinese (o un fiore con un gambo abbastanza grosso,) possiamo provare a colorare lo stesso gambo con colori diversi, tagliando il gambo in due sezioni e immergendo ognuna in un colore diverso

. per osservare i risultati di questo esperimento bisognerà essere pazienti: per alcuni fiori serviranno poche ore, per altri potrebbero essere necessari 1 o 2 giorni

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

L’acqua viaggia verticalmente lungo gli steli e raggiunge foglie e fiori. Lo possiamo appurare con questo esperimento: l’acqua colorata del bicchiere arriva a colorare foglie e fiori.
Nelle piante non sono presenti strutture che spingono l’acqua dal basso verso l’alto, ma processi chimico fisici diversi agiscono insieme per permettere all’acqua di raggiungere fiori e foglie. Questi processi sono: osmosi, capillarità, traspirazione.


L’acqua del terreno passa per osmosi all’interno delle radici attraversando la loro membrana cellulare. All’interno delle radici c’è una concentrazione di sali maggiore di quella del terreno, e per questo la pressione aumenta. la membrana costituita dalle cellule epidermiche: si crea un gradiente di concentrazione tra l’esterno (soluzioni poco concentrate nel terreno) e l’interno della pianta (soluzioni molto concentrate nelle cellule). La pressione che si crea si chiama “pressione radicale”, ed è abbastanza forte da spingere l’acqua fino ad altezze maggiori di quanto permetta la capillarità.


Se consideriamo i minuscoli diametri dei vasi in cui scorrono acqua e sali minerali, è chiaro che la capillarità svolge un ruolo importante nella salita dell’acqua dalla radice alla foglia.
Tuttavia, anche la capillarità e la pressione radicale insieme non basterebbero a far salire l’acqua fino alla cima di un sequoia.


Il terzo elemento che permette all’acqua di salire all’interno della pianta è la pressione negativa che si crea nella pianta per effetto della traspirazione, cioè l’evaporazione dell’acqua dalle foglie. L’evaporazione avviene perché il sole, scaldando le foglie, porta l’acqua dallo stato liquido a quello gassoso (vapore).


Più del 90 per cento dell’acqua assorbita da una pianta viene persa per traspirazione, cioè eliminata attraverso le foglie. Questo processo che potrebbe sembrare uno spreco di energia e di acqua, genera nei vasi una depressione che aspira i liquidi verso l’alto.


La depressione dipende dalla dimensione della chioma e dall’intensità del calore solare, ma si calcola che può raggiungere le 15 atmosfere, cioè permette la risalita dei liquidi fino agli oltre 100 metri delle sequoie.
Proviamo a mettere un vaso in una stanza buia e una in una stanza soleggiata: quali garofani traspirano di più? Saremo in grado di dirlo perché il fiore con il colore più intenso sarà quello che ha traspirato di più.

Esperimento scientifico: insalata di germogli

Esperimento scientifico: insalata di germogli.

Scopo

Osservare la germinazione dei semi ed utilizzare i germogli a scopi alimentari.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Un barattolo di vetro
semi di grano, soia o girasole
acqua calda
collant, garza o tessuto leggero
elastico.

Note di sicurezza

Finché usi ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che con questo esperimento faremo germogliare dei semi per poterci preparare una buona insalata

. versiamo dei semi in un barattolo, per un’altezza di due o tre centimetri

. copriamo i semi con acqua calda

. fissiamo sulla bocca del vaso un pezzo di collant (garza o tessuto) con un elastico

. cambiamo l’acqua ogni giorno, finché i semi non saranno germogliati

. per i primi 3 giorni teniamo i semi al buio, poi portiamoli alla luce

. rimuoviamo dal vaso eventuali germogli danneggiati

. quando i germogli saranno pronti, prepariamo insieme una bella insalata

I germogli non utilizzati si conservano bene in frigo per qualche giorno.

Esperimento scientifico: il seme di avocado

Esperimento scientifico: il seme di avocado.

Scopo

Osservare la germinazione del grosso seme dell’avocado.

Età

Dai 3 anni.

Materiali

Stuzzicadenti
un bicchiere o un vasetto
carta casa
coltello
un sacchetto per alimenti
acqua.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento mostrerà come si sviluppa una pianta di avocado a partire dal seme

. rimuoviamo il seme da un avocado e laviamolo delicatamente in acqua tiepida.
. determiniamo la direzione in cui il nostro seme deve essere posto nell’acqua. Il fondo è più largo e ha una piccola rientranza al centro, ed è da lì che si formeranno le nuove radici

. usiamo gli stuzzicadenti per infilzare la parte superiore del seme di avocado, quindi immergiamolo in un piccolo vasetto d’acqua assicurandoci che il fondo sia rivolto verso il basso

. mettiamo il bicchiere in un luogo caldo lontano dalla luce solare diretta.

Altri modi per far germogliare un seme di avocato sono:

. tagliare mezzo centimetro ad ogni estremità del seme prima di metterlo in acqua

. avvolgere il seme in triplo foglio di carta casa, mettere in sacchetto per alimenti e aggiungere acqua (se gli altri metodi non funzionano, ho sperimentato che questo è infallibile)

. chiediamo ai bambini di osservare il seme nelle due settimane successive.

Osservazioni e conclusioni

. dovremmo vedere che le radici e lo stelo iniziano a germogliare non prima di 8 settimane

. la parte superiore del seme di avocado si ridurrà di volume e formerà una fessura

. la fessura si estenderà fino al fondo del seme

. nella fessura nella parte inferiore, inizierà a emergere un piccolo fittone

. il fittone continuerà a crescere e potrebbe formare delle diramazioni

. un piccolo germoglio sboccherà nella parte superiore del seme

. quando la radice avrà una lunghezza di circa 15 centimetri, tagliamola circa a metà per rinforzarla

. aspettiamo che la radice si ingrossi e il fusto abbia foglie nuove, quindi piantiamolo in vaso lasciando il seme a metà scoperto e annaffiandolo frequentemente

. non dimentichiamo che più luce del sole la pianta riceve, meglio è.

Esperimento scientifico: il dente di leone

Esperimento scientifico: il dente di leone.

Scopo

Usare gli steli del dente di leone per dimostrare l’osmosi e introdurre i concetti di idrofilo e idrofobo.

Materiali

Denti di leone appena colti
una bacinella d’acqua.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra l’osmosi

. prendiamo uno stelo di dente di leone e dividiamolo nel senso della lunghezza tirando in direzioni opposte

. poniamo gli steli divisi in contenitore pieno d’acqua e osserviamo i gambi arricciarsi assumendo forme di spirale

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

L’interno dello stelo del dente di leone è idrofilo, cioè assorbe acqua. La parola idrofilo significa “amante dell’acqua”. L’interno dello stelo è infatti la parte che assorbe l’acqua.
Quando mettiamo lo stelo diviso nella bacinella, l’interno dello stelo ha la possibilità di assorbire davvero tanta acqua.
Attraverso il processo di osmosi l’acqua passa dalla bacinella alle cellule dell’interno dello stelo.
L’esterno dello stelo è idrofobo, cioè respinge l’acqua. La parola idrofobo significa “che odia l‘acqua.
Così mentre le cellule idrofile (interne) assorbono acqua e si gonfiano, le cellule idrofobe (esterne) rimangono della stessa dimensione.
La dimensione maggiore delle cellule su un lato del gambo forza lo stelo ad arricciarsi in varie forme.

Esperimento scientifico: l’arcobaleno in una stanza

Esperimento scientifico: l’arcobaleno in una stanza.

Scopo

In questo esperimento rifrangiamo la luce del sole attraverso l’acqua.

Età

Dai 4 anni.

Materiali

Luce del sole
torcia
contenitore trasparente
specchietto
vecchio cd
fogli di carta bianca
acqua.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe.

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che la luce che percepiamo come bianca è composta dai colori dell’arcobaleno

. in una stanza in penombra illuminiamo un contenitore pieno d’acqua con la torcia

. proviamo varie angolazioni finché non vedremo apparire sul muro un piccolo arcobaleno

. ora usciamo all’aperto o andiamo in una stanza ben illuminata dai raggi del sole e versiamo l’acqua in un contenitore trasparente riempendolo circa a metà

. immergiamo lo specchietto in modo che la parte immersa dello specchietto venga colpita dai raggi del sole

. incliniamo lo specchietto finché non vedremo il nostro arcobaleno, quindi appendiamo in foglio di carta bianca per vederlo meglio

. lasciamo il foglio bianco appeso e proviamo a inclinare un cd in modo che riceva i raggi del sole

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La luce, quando viene rifratta nel modo giusto, si separa nei colori che la compongono.
Con la parola rifrazione intendiamo il modo in cui la luce si piega quando passa attraverso mezzi diversi, come il vetro o l’acqua.
La luce che di appare bianca è una combinazione di tutti i colori visibili. Quindi, quando la luce si piega, tutti i suoi componenti (rosso, arancione, giallo, verde, blu e indaco) si piegano. Ognuno di questi colori si piega con un’angolazione diversa perché ogni colore viaggia a una velocità diversa all’interno dell’acqua o del vetro.

Un arcobaleno è un’eccellente dimostrazione della rifrazione della luce. Dopo o durante la pioggia, puoi vedere un arcobaleno se la luce del sole colpisce le goccioline d’acqua nell’aria ad una certa angolazione.

L’effetto dei nostri esperimenti non somiglia esattamente all’arcobaleno che vediamo nel cielo dopo la pioggia, ma condivide con esso le stesse caratteristiche generali per quanto riguarda i colori e il loro ordine. I nostri esperimenti e l’arcobaleno che appare nel cielo condividono gli stessi principi: la rifrazione e la riflessione.

Nella prima parte dell’esperimento, rifrangiamo la luce della torcia attraverso l’acqua. Quando facciamo brillare la luce bianca della torcia o del sole nell’acqua, la luce si piega. A seconda del tipo di torcia che abbiamo a disposizione l’effetto sarà più o meno marcato.

Nella seconda parte dell’esperimento i diversi colori della luce solare vengono rifratti da diversi angoli perché hanno lunghezze d’onda diverse. Di conseguenza, quando la luce bianca viene rifratta, viene separata in diversi colori, fenomeno che prende il nome di “dispersione”. Quando riflettiamo la luce fuori dall’acqua usando lo specchio, riflettiamo la stessa luce bianca ma scomposta dalla rifrazione nei colori dell’arcobaleno.

Nella terza parte dell’esperimento la luce non viene rifratta, ma diffranta. Nella rifrazione, come abbiamo visto, la luce subisce una deviazione passando da un mezzo a un altro. Nella diffrazione la luce non cambia mezzo, ma devia il suo percorso perché nel mezzo sono presenti degli ostacoli.

Il cd si comporta come un reticolo di diffrazione, uno strumento ottico usato in laboratorio per separare i colori della luce. In un cd le informazioni sono immagazzinate in una singola traccia a forma di spirale, molto densa, che corre dal centro al bordo del disco. I solchi del cd deviano e diffondono la lucei in modo diverso per le diverse lunghezze d’onda, cioè per i diversi colori: i colori si sparpagliano in modo simile alle onde del mare quando arrivano all’imboccatura di un porto: incontrando l’ostacolo, si irradiano in tutte le direzioni, interferendo non solo fra loro ma anche con quelle in arrivo.

I reticoli di diffrazione sono presenti anche in natura. Per esempio, i colori iridescenti delle piume del pavone, della madreperla, le ali delle farfalle e di altri insetti.

Perché i tramonti sono rosso arancio e il cielo azzurro?

Perché i tramonti sono rosso arancio e il cielo azzurro?

Scopo

Dimostrare che la luce del sole si riflette urtando le molecole sospese nell’aria, il che rende il nostro cielo blu e i nostri tramonti rossi, facendo brillare una torcia attraverso bastoncini di colla a caldo.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Una piccola torcia
bastoncini di colla a caldo
fogli di carta bianca
nastro adesivo trasparente.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la dispersione della luce nell’atmosfera

. mettiamo dei fogli di carta in fila sul tavolo

. mettiamo la torcia e un bastoncino di colla sui fogli bianchi

. teniamo la torcia vicino ad un’estremità di un bastoncino di colla a caldo, di modo che la luce risplenda attraverso la colla

. notiamo che l’estremità del bastoncino più vicina alla luce è di un colore diverso rispetto all’altra estremità: appare più bianca mentre la parte più lontana appare più gialla

. fissiamo insieme due bastoncini di colla e teniamoli insieme con del nastro adesivo trasparente

. ripetiamo la nostra indagine accendendo la torcia e notiamo le differenze di colore lungo i bastoncini

. continuiamo ad aggiungere bastoncini di colla legandoli col nastro adesivo e continuiamo ad i cambiamenti di colore e intensità lungo i bastoncini nella loro lunghezza complessiva. Noteremo che la luce diventa via via più rossa e fioca lungo i bastoncini fissati insieme, man mano che la luce si allontana dalla torcia

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La torcia emette luce bianca, che è la somma dei colori dello spettro luminoso. Il bastoncino di colla diffonde la luce blu della torcia leggermente più di quanto non diffonda la luce gialla o rossa. Questo fa sì che l’estremità del bastoncino più vicino alla torcia ci appaia di colore bluastro mentre vedremo l’altra estremità gialla-arancione.
Quando aumentiamo la lunghezza aggiungendo altri bastoncini, una maggior quantità di luce blu viene dispersa, e l’estremità lontana dalla torcia assume un colore arancione.
Abbiamo realizzato un modello del fenomeno chiamato scattering (in italiano diffusione ottica o dispersione), grazie al quale vediamo il cielo azzurro e i tramonti rosso-arancio
Il cielo è blu perché la luce blu è più facilmente dispersa nella nostra atmosfera, proprio come la luce blu della nostra torcia è stata più facilmente dispersa nei bastoncini di colla.
Al tramonto il sole è basso, vicino all’orizzonte, e la luce viaggia attraverso un maggiore spessore di atmosfera di quanto non faccia quando il sole è alto nel cielo.
La luce della torcia viaggiando nei bastoncini di colla diventava più rossa man mano si allontanava dalla torcia. Allo stesso modo il tramonto appare rosso quando il percorso della luce solare si allunga.
Il sole produce luce bianca, che è costituita dalla luce di tutti i colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu e viola. Anche la nostra torcia produce luce bianca.
La luce è un’onda e ognuno di questi colori corrisponde a una frequenza diversa e quindi a una diversa lunghezza d’onda della luce.
I colori nello spettro luminoso sono disposti in base alle loro frequenze: la luce viola e blu hanno frequenze più alte di quella gialla, arancione e rossa.
Quando la luce bianca del sole splende attraverso l’atmosfera terrestre, si scontra con le molecole di gas. Queste molecole diffondono la luce. Più è corta la lunghezza d’onda della luce, più è dispersa dall’atmosfera. Poiché la sua lunghezza d’onda è molto più breve, la luce blu è sparsa circa dieci volte di più della luce rossa.
La frequenza della luce blu, rispetto alla luce rossa, è più vicina alla frequenza di risonanza degli atomi e delle molecole che compongono l’aria. Cioè, se gli elettroni legati alle molecole nell’aria vengono spinti, oscillano con una frequenza naturale che è persino più alta della frequenza della luce blu.
La luce blu spinge gli elettroni con una frequenza vicina alla loro frequenza di risonanza naturale, che provoca la radiazione della luce blu in tutte le direzioni in un processo chiamato scattering.
La luce rossa che non è dispersa continua nella sua direzione originale.
La luce viola ha una lunghezza d’onda ancora più corta della luce blu. Allora, perché il cielo non è viola? In base al colore che subisce di più il fenomeno dello scattering, il cielo dovrebbe essere viola. Ci appare blu perché la nostra sensibilità ai colori di fa captare il viola in modo molto debole, mentre percepiamo in modo intenso il blu, presente in grande quantità e facilmente percepibile dai nostri fotorecettori specializzati a captare il blu, il verde e il rosso.
Lord John Rayleigh, alla fine del 1800, capì che il colore blu del cielo era il risultato di un fenomeno chiamato scattering: l’atmosfera non assorbe la luce, ma le molecole in sospensione la riflettono, e questa riflessione è più pronunciata per le lunghezze d’onda più corte, cioè il blu e il viola, alla fine dello spettro visibile.
Gli esperimenti di Newton con i prismi avevano dimostrato, duecento anni prima, che la luce bianca è composta dai colori dello spettro visibile: il rosso, l’arancio, il giallo, il verde, il blu e il violetto.
Mentre la luce attraversa l’atmosfera, gli atomi assorbono e riemettono luce. Non cambia l’intensità della luce, ma la direzione: e questo cambio di direzione, che chiamiamo scattering, è 10 volte più intenso per il viola rispetto al rosso.
È quello che chiamiamo scattering selettivo o scattering di Rayleigh (dal nome di chi l’ha studiato per primo).
La luce blu ha una lunghezza d’onda breve e ad alta frequenza, così viene diffusa molto facilmente. Quando guardiamo il cielo, tutta la luce che vediamo è stata diffusa, cioè redirezionata verso i nostri occhi. Siccome vediamo solo questa, ci appare blu.

Perchè i tramonti sono rosso arancio?

Perchè i tramonti sono rosso arancio? Un esperimento scientifico per bambini della scuola d’infanzia e primaria.

Scopo

Dimostrare che i tramonti ci appaiono rosso-arancio a causa delle lunghezze d’onda dei colori dello spettro solare e del movimento della terra intorno al sole.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Un contenitore trasparente
acqua
sostanza lattiginosa (sapone, latte, latte in polvere, yogurt, cera per pavimenti, ecc.)
una torcia elettrica che emetta luce bianca
una stanza buia.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che i tramonti ci appaiono rosso-arancio a causa delle lunghezze d’onda dei colori dello spettro solare, e del movimento della terra intorno al sole

. mettiamo il contenitore dove possa essere osservato da tutti i lati

. riempiamolo per ¾ con acqua. Mettiamo la torcia accesa contro una parete del contenitore così suo raggio passi attraverso l’acqua. Proviamo a individuare il fascio di luce nell’acqua: si potranno vedere particelle di polvere, tuttavia sarà piuttosto difficile individuare esattamente il fascio

. tenendo la torcia in posizione aggiungiamo goccia a goccia la sostanza lattiginosa finché il fascio di luce non diverrà ben visibile

. osserviamo il raggio: nella zona più vicina alla torcia apparirà azzurro, mentre nella zona più lontana apparirà rosso-arancio

. più sostanza lattiginosa aggiungiamo, più saranno visibili l’azzurro all’inizio e l’arancio alla fine. Più sostanza lattiginosa aggiungiamo all’acqua, più il fascio di luce si diffonderà nel liquido

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La luce solare ci appare bianca perché contiene tutti i colori nello stesso raggio. Ognuno di questi colori si sposta con onde più o meno ampie.

Quando la luce entra nell’atmosfera si scontra coi gas e le altre particelle contenute nell’aria.
I colori con onde più corte, cioè il violetto e l’azzurro, si scontrano con le particelle e vengono deviati e riflessi in tutte le direzioni. Per questo, ovunque si guardi, i raggi che arrivano ai nostri occhi appaiono azzurri.
I colori con onde più lunghe, cioè il rosso e l’arancio, scavalcano le particelle e continuano il loro tragitto.
Per questo, all’alba e al tramonto, quando i raggi arrivano sulla terra lunghi e obliqui, vediamo il cielo rosso-arancio.
Quando il raggio della torcia viaggia attraverso l’aria, non possiamo vedere il fascio di lato perché l’aria è uniforme, e la luce della torcia viaggia in linea retta. Lo stesso vale quando il fascio viaggia attraverso l’acqua, poiché l’acqua è uniforme, e il fascio viaggia in linea retta. Potremo intravedere il fascio di luce solo se nell’aria o nell’acqua sono presenti particelle di polvere.
Quando abbiamo versato la sostanza lattiginosa nell’acqua, abbiamo aggiunto molte piccole particelle di proteine e grassi in sospensione nell’acqua
Che cosa significa questo esperimento e cosa ha a che fare col cielo azzurro e i tramonti arancio?
L’azzurro del cielo è luce solare dispersa dalle particelle di polvere nell’atmosfera. Se non ci fosse alcuna dispersione, e tutta la luce viaggiasse direttamente dal sole alla terra, il cielo apparirebbe nero avviene di notte. La luce viene diffusa dalle particelle di polvere nello stesso modo della luce della torcia dispersa dalle particelle lattiginose in questo esperimento.

Al tramonto o all’alba, la luce del sole effettua un percorso più lungo attraverso l’atmosfera rispetto a quanto avviene durante le ore del giorno e per questo puoi vedere i colori dall’altra parte dello spettro: rossi e arancioni.

Perché l’alba sembra diversa dal tramonto? E’, simmetricamente, lo stesso fenomeno, e se le condizioni atmosferiche fossero identiche nei due passaggi avremmo albe identiche ai tramonti.
La differenza sostanziale sta nella temperatura e nella quantità di polveri sottili sospese nell’aria. All’alba l’aria è più pulita e più fresca, al tramonto invece l’aria è più calda e ricca di particelle, soprattutto a causa delle attività umane.

Esperimento scientifico: l’angolo critico

Esperimento scientifico: l’angolo critico.

Scopo

Un materiale trasparente, come il vetro o l’acqua, può effettivamente riflettere la luce meglio di uno specchio, se si guarda dalla giusta angolazione.

Età

Dai 10 anni.

Materiali

Un contenitore di vetro trasparente
latte (o del latte in polvere)
un laser è la scelta migliore, se disponibile, altrimenti una torcia.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra come il vetro o l’acqua possono effettivamente riflettere la luce meglio di qualsiasi specchio, guardando dalla giusta angolazione

. svolgiamo l’esperimento in una stanza buia

. riempiamo il contenitore trasparente con acqua

. teniamo il puntatore laser o la torcia a lato del contenitore, in modo che la luce risplenda nell’acqua

. aggiungiamo il latte una goccia alla volta, mescolando dopo ogni goccia, finché non si vede il raggio di luce che passa attraverso l’acqua

. dirigiamo il raggio di luce verso l’alto in modo che colpisca la superficie dell’acqua da sotto

. muoviamo la torcia in modo che il raggio di luce colpisca la superficie dell’acqua all’incirca ad angolo retto, poi cambiamo lentamente l’angolo in cui il raggio di luce colpisce la superficie dell’acqua

. continuiamo a sperimentare finché non troveremo l’angolo con cui il raggio trasmesso scompare completamente. A questo angolo, chiamato l’angolo critico, tutta la luce viene riflessa nell’acqua

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

In generale, quando un raggio di luce (il raggio incidente) colpisce l’interfaccia tra due materiali trasparenti, come l’aria e l’acqua, parte del raggio viene riflessa e parte di essa prosegue oltre. Il raggio di luce viene piegato, o rifratto, mentre passa da un materiale all’altro.
L’angolo critico (o angolo limite) è l’angolo oltre il quale si ottiene una riflessione interna totale.

A: normale riflessione acqua – aria
B: angolo limite o critico
C: riflessione interna totale.

La luce si sposta dall’acqua all’aria e si flette verso l’acqua. Ad un certo angolo, la flessione sarà così forte che il raggio rifratto sarà diretto proprio lungo la superficie; cioè, nessuno di questi uscirà nell’aria: questo è l’angolo critico o angolo limite.
Oltre l’angolo critico, tutta la luce viene riflessa nell’acqua, quindi il raggio riflesso è luminoso come il raggio incidente. Questo fenomeno è chiamato riflessione interna totale: viene riflesso quasi il 100 percento del raggio di luce.
L’angolo critico per l’acqua è misurato tra il raggio e una linea perpendicolare alla superficie ed è 49 gradi.

Esperimento scientifico: nelle profondità dell’oceano

Esperimento scientifico: nelle profondità dell’oceano.

Scopo

Dimostrare la legge di Pascal per i fluidi.

Materiali

Cartoni del latte vuoti o bottiglie di plastica
nastro isolante
uno spiedino o un chiodo
lavandino o bacinella
acqua
colorante (facoltativo).

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la legge di Pascal. È una legge della fisica che ci dice che la pressione esercitata su un fluido viene trasmessa inalterata in ogni punto del fluido e sulla superficie del suo contenitore

. per provarlo pratichiamo dei fori identici disposti uno sotto l’altro lungo una parete del cartone o della bottiglia e copriamo provvisoriamente i fori con del nastro isolante

. teniamo il contenitore in orizzontale, strappiamo il nastro e osserviamo gli zampilli fuoriuscire tutti con la stessa forza

. ora prendiamo un cartone del latte e pratichiamo tre fori, come abbiamo fatto prima. Copriamo provvisoriamente i tre fori con del nastro isolante

. prendiamo un terzo cartone e pratichiamo anche qui tre fori, ma questa volta disposti in diagonale. Copriamo provvisoriamente con del nastro isolante

. riempiamo entrambi i cartoni di acqua (se vogliamo aggiungiamo del colorante)

. chiediamo ai bambini di prevedere cosa accadrà quando rimuoveremo il nastro: i getti saranno tutti lunghi uguali?
. strappiamo il nastro isolante dal cartone con i fori allineati. Osserviamo

. strappiamo il nastro dal cartone coi fori in diagonale. Osserviamo

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

La legge di Pascal
Osservazioni e conclusioni

Quando abbiamo tolto il nastro isolante dal contenitore con i fori allineati in orizzontale, tutti i getti erano della stessa lunghezza perché, secondo la legge di Pascal, la pressione dell’acqua a una data profondità è la stessa in tutte le direzioni.
Cosa è successo quando il nastro è stato rimosso dal contenitore con i fori in linea verticale? Dal foro più in basso è fuoriuscito il getto più lungo, perché più profonda è l’acqua, maggiore è la pressione).


L’acqua che fuoriesce dal foro più in basso è soggetta ad una pressione maggiore (ha più acqua/peso su di sè) e viene spinta fuori con molta più forza
L’acqua che fuoriesce dal foro superiore è sottoposta a una pressione molto molto più bassa, e il getto è di conseguenza corto e debole.
Quando i fori sono disposti in linea verticale, che sia perpendicolare oppure obliqua, i fori più in basso produrranno getti più potenti e quelli più alto getti più deboli.

Esperimento scientifico: eruzione vulcanica

Esperimento scientifico: eruzione vulcanica.

Scopo

Sfruttare la reazione chimica tra bicarbonato di sodio, albume d’uovo e aceto per simulare un’eruzione vulcanica.

Età

Dai 4 anni.

Materiali

Una tortiera
una piastra per forno o una tovaglia di plastica
una bottiglietta di plastica
bicarbonato di sodio
un imbuto
un cucchiaio
aceto bianco
2 uova crude
carta stagnola
colorante alimentare o acquarello.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questa attività può essere presentata ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. versiamo nella bottiglietta un cucchiaio da tavola colmo di bicarbonato di sodio, aiutandoci con un imbuto

. rompiamo due uova crude, separiamo gli albumi dai tuorli e versiamo gli albumi nella bottiglietta

. aggiungiamo del colorante e agitiamo la bottiglietta

. mettiamo la bottiglietta al centro della tortiera. Per preservare il tavolo, mettiamo il tutto su una piastra da forno o usiamo una tovaglia cerata

. avvolgiamo bottiglietta e tortiera nella carta stagnola, quindi foriamo all’altezza della bocca della bottiglietta

. versiamo tutto in una volta mezzo bicchiere di aceto nella bottiglietta

. dopo alcuni secondi, vedremo sgorgare dalla bocca del vulcano una copiosa schiuma colorata

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

L’aceto contiene acido acetico; quando entra in contatto con il bicarbonato di sodio sviluppa una reazione chimica che porta alla formazione di anidride carbonica, un gas.
A contatto con l’albume, l’acido acetico provoca la sua coagulazione, trasformandolo in una schiuma simile a quella che si ottiene quando lo montiamo con la frusta elettrica.
Questa schiuma fuoriesce dalla bocca del vulcano spinta dall’anidride carbonica.

Un’altra eruzione vulcanica qui:

Esperimento scientifico: sai cos’è un geyser?

Esperimento scientifico: sai cos’è un geyser?

Scopo

Creare uno sbuffo di vapore che ricordi un geyser.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Una pentola d’acqua
un imbuto
carta stagnola.

Note di sicurezza

I bambini osserveranno l’esperimento alla giusta distanza di sicurezza dal vapore.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che proveremo a creare uno sbuffo di vapore che ricordi un geyser. Poi parleremo di cosa lo distingue da un geyser vero

. inseriamo l’imbuto nella pentola e copriamo la pentola con la carta stagnola lasciando un foro per il beccuccio dell’imbuto

. accendiamo il fuoco sotto alla pentola

. non appena l’acqua comincerà a bollire, il vapore uscirà dall’imbuto

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Un geyser è una sorgente d’acqua calda sotterranea dalla quale fuoriesce, in determinate condizioni, una colonna di vapore e acqua. Questa è la differenza più importante rispetto al nostro “geyser”.
La seconda grande differenza è che i geyser si caricano e scaricano ciclicamente e non eruttano in modo continuo. Ci sono tre fasi principali del ciclo di un geyser: riscaldamento, eruzione e rabbocco.
Un’emissione di solo vapore acqueo (mescolato ad acido borico, metano e altri gas) è il soffione boracifero. Larderello, in Toscana, è famosa per i suoi soffioni boraciferi.
I geyser sono rari sul nostro pianeta perché richiedono la presenza di condizioni molto particolari. Affinché un geyser possa esistere, infatti, servono:
– una camera magmatica, che irradia calore
– un ampio terreno ricco d’acqua
– un serbatoio a sifone (cioè a forma di U) nel sottosuolo
– una fessura che permetta di riempire il serbatoio con l’acqua di superficie.
La struttura sotterranea a sifone deve comunicare con l’esterno e deve essere formata da rocce permeabili, nelle quali circola l’acqua, circondate da rocce impermeabili.
I geyser si trovano in prossimità di vulcani o nei luoghi ove la crosta terrestre è meno spessa. La maggior parte dei geyser si trovano negli USA, seguiti da Islanda, Russia, Cile e Nuova Zelanda. In Italia non ci sono geyser, mentre sono presenti i soffioni boraciferi.
La parola “geyser” deriva dall’islandese geysir che significa “sgorgare”.
Per capire come funziona un geyser, è necessario comprendere la relazione tra acqua e vapore. Il vapore è uno stato gassoso dell’acqua.
Quando l’acqua si trasforma in vapore, subisce un’enorme espansione perché il vapore occupa 1600 volte più spazio di quanto non occupi il volume dell’acqua.
Quando l’acqua fredda di superficie filtra giù nella terra e si avvicina alla fonte di calore (la camera magmatica), viene riscaldata sempre più, ma quando arriva al punto di ebollizione non si converte in vapore, perché le sue molecole sono trattenute dalle rocce.
Questa acqua più che bollente continua il suo viaggio in forma liquida verso la superficie. Man mano che risale, però, la pressione intorno a lei diminuisce finché, giunta in prossimità del livello del suolo, è nuovamente libera di trasformarsi in vapore.
A quel punto, acqua e vapore si avviano velocemente verso l’uscita del geyser, da dove zampillano, con più o meno forza, creando fontane di acqua bollente e vapore.

Esperimento scientifico: i crateri lunari

Esperimento scientifico: i crateri lunari.

Scopo

Scoprire come si formano i crateri e perché sono di dimensioni diverse.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Ciottoli e sassi di forma e dimensione varia, palline non troppo pesanti, frutti di diverse dimensioni, ecc.
una scatola o cassettina o vassoio
farina
cacao in polvere
setaccio o scolapasta
eventualmente righello, penna e quaderno.

Note di sicurezza

Scegliere un luogo aperto per non mettere in pericolo persone, animali o cose durante i lanci.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul pavimento, o all’aperto, scegliendo una superficie l’appoggio dura (non sull’erba o sul tappeto) e con un sufficiente spazio intorno
. versiamo la farina nel vassoio e livelliamola. Lo strato di farina dovrebbe avere una profondità di almeno 5 cm

. col setaccio o lo scolapasta copriamo la farina con un velo di cacao

. sediamo a terra davanti al vassoio e lasciamo cadere uno ad uno i nostri “meteoriti”, lasciandoli cadere da diverse altezze e da diverse angolazioni

. osserviamo i crateri

. utilizzando le forbici togliamo i “meteoriti” con la massima delicatezza: questo ci permetterà di osservare ancora meglio i crateri

. prestiamo attenzione ai bordi


. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

I crateri sono depressioni a forma di ciotola circondate da un anello.
Si formano quando un meteorite si scontra con un pianeta o una luna e per questo i crateri sono più correttamente “crateri da impatto”.
Spesso il meteorite che crea il cratere esplode al momento dell’impatto, quindi il cratere è un ricordo vuoto della collisione. Studiando i crateri, comunque, gli scienziati sono in grado di risalire al tipo di oggetto che l’ha prodotto.
I crateri lunari hanno diametri diversi, inoltre alcuni sono molto profondi, mentre altri sono superficiali. La dimensione e la profondità di un cratere dipendono dalla velocità con cui il meteorite colpisce la superficie, dalla grandezza del meteorite, dall’inclinazione con cui cade sulla superficie.

Esperimento scientifico: contrasti

Esperimento scientifico: contrasti.

Scopo

Scoprire che i colori sembrano cambiare quando li metti su sfondi di colori diversi.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Forbici
carta colorata o da origami in giallo, viola, verde, blu (due tonalità) e arancione (due tonalità)
colla.

Note di sicurezza

Insegniamo ai bambini come utilizzare le forbici in sicurezza.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che i colori sembrano cambiare quando li metti su sfondi diversi

. tagliamo un foglio di carta arancione a metà longitudinalmente e incolliamolo sul foglio blu

. tagliamo due quadrati da ciascuno dei fogli colorati e creiamo due colonne di quadrati colorati uguali, uno sullo sfondo blu e uno sullo sfondo arancione

. noteremo che due quadrati dello stesso colore appaiono come tonalità

. per ogni coppia di quadrati ritagliamo un rettangolo abbastanza grande da poter essere posizionato su entrambe le colonne per il confronto

. posizioniamo la striscia di confronto in modo che tocchi entrambi i quadrati di uno stesso colore per verificare

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La parte posteriore dell’occhio è rivestita da cellule sensibili alla luce, tra le quali i coni, sensibili al colore.
I coni si influenzano a vicenda in modi complessi. Queste connessioni ci danno una buona visione dei colori, ma possono anche ingannare il nostro sguardo.
Quando i coni in una parte dell’occhio vedono la luce blu, rendono i coni vicini meno sensibili al blu.
Per questo motivo, se mettiamo un punto viola su uno sfondo blu, il punto appare un po’ meno blu di quanto non sarebbe altrimenti.
Allo stesso modo, una macchia rossa su uno sfondo arancione sembra meno arancione di quanto sarebbe altrimenti.

Esperimento scientifico: pupille

Esperimento scientifico: pupille.

Scopo

Osservare che la pupilla cambia dimensione in base alla quantità di luce e che la luce che splende in un occhio influisce sulla dimensione della pupilla nell’altro occhio.

Materiali

Lente d’ingrandimento e specchietto (oppure specchio ingrandente)
piccola torcia elettrica.

Età

Dai 9 anni.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che la pupilla cambia dimensione in base alla quantità di luce e che la luce che splende in un occhio influisce sulla dimensione della pupilla nell’altro occhio

. se usiamo specchietto e lente d’ingrandimento, mettiamo la lente sulla superficie dello specchio e guardiamo al centro della lente con un occhio

. regoliamo la distanza dallo specchio fino a quando non vediamo un’immagine nitida e ingrandita dell’occhio

. osserviamo il bianco dei nostri occhi, il disco colorato dell’iride e la nostra pupilla, il buco nero al centro dell’iride

. puntiamo la luce di una piccola torcia nella pupilla di un occhio facendola brillare attorno al bordo dello specchio

. osserviamo come la pupilla cambia dimensione

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La pupilla è un’apertura che lascia entrare la luce. Con la luce fioca, la pupilla si espande per consentire a più luce di entrare negli occhi. In piena luce, si contrae.
La dimensione delle pupille può cambiare anche a causa di stimoli emotivi (paura, rabbia, dolore, ecc.)

Esperimento scientifico: l’uccellino in gabbia

Esperimento scientifico: l’uccellino in gabbia.

Scopo

Mostrare che se l’occhio si adatta a uno stimolo a causa della lunga esposizione, risponde in modo meno forte di quanto normalmente farebbe.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Cartoncino rosso, verde e blu brillante
colla per carta
quattro fogli di carta bianca
pennarello nero
forbici.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamoci in un luogo ben illuminato: l’illuminazione intensa è un fattore significativo nel far funzionare bene l’esperimento

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. Spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che se uno o più dei tre tipi di coni si adatta a uno stimolo a causa della lunga esposizione, risponde in modo meno forte di quanto normalmente farebbe

. ritagliamo la stessa semplice forma, ad esempio un uccello o un pesce, da ciascuno dei tre fogli colorati

. incolliamo ogni forma su un foglio di carta bianca

. disegniamo un occhio su ogni uccello o pesce col pennarello nero

. sul quarto figlio bianco disegniamo il contorno di una gabbia per uccelli (o di una boccia per pesci)

. chiediamo al bambino di fissare la figura rossa (pesce o uccello) per circa 20 secondi e poi fissare rapidamente il foglio bianco con la gabbia o la boccia. Il bambino vedrà un uccello blu-verde nella gabbia

. chiediamo al bambino di ripetere il processo, fissando la figura verde: nel foglio bianco (con gabbia o boccia) vedrà una figura rosso-blu

. infine, chiediamo di fissare la figura blu. Su foglio bianco il bambino vedrà una figura gialla.

Osservazioni e conclusioni

Le figure che appaiono sul foglio bianco (con la gabbia o la boccia) dopo aver fissato a lungo una figura, sono chiamate immagini residue.
Un’immagine residua è un’immagine che permane anche dopo aver smesso di guardare l’oggetto.
Il rivestimento dietro l’occhio, chiamato retina, è ricoperto da cellule sensibili alla luce chiamate coni e bastoncelli. I bastoncelli permettono di vedere in penombra, ma solo in sfumature di grigio. I coni invece rilevano il colore in condizioni di luce intensa. Esistono tre tipi di coni e ognuno è sensibile a un particolare intervallo di colori.
Se uno o più dei tre tipi di coni si adatta a uno stimolo a causa della lunga esposizione, risponde in modo meno forte di quanto normalmente farebbe.
Quando fissiamo l’uccello rosso, le cellule sensibili al rosso si adattano e riducono la loro risposta.
Il foglio bianco riflette la luce rossa, blu e verde, perché la luce bianca è composta da tutti questi colori.
Quando spostiamo lo sguardo verso il foglio bianco, dopo aver fissato a lungo l’uccello rosso, i coni sensibili al rosso non rispondono, ma i coni sensibili al blu e al verde rispondono con forza alla luce blu e verde riflessa dal bianco.
Di conseguenza, dove le cellule sensibili al rosso non rispondono, vedremo un uccello bluastro-verde. Questo colore bluastro-verde è chiamato ciano.
Quando fissiamo l’uccello verde, i tuoi coni sensibili al verde si adattano allo stimolo quindi, quando guarderemo il foglio bianco, gli occhi risponderanno solo alla luce rossa e blu riflessa dal bianco e vedremo un uccello rosso-blu. Questo colore rosso-blu è chiamato magenta.
Allo stesso modo, quando fissiamo un oggetto blu, i coni sensibili al blu si adattano e la luce rossa e verde riflessa si combinano per formare il giallo.

Esperimento scientifico: il punto cieco

esperimento scientifico: il punto cieco

Scopo

Sperimentare la presenza del “punto cieco” dell’occhio.

Materiali

Un foglietto di carta o cartoncino bianco 3 × 5 cm
pennarello nero
un bastone (opzionale).

Età

Dai 9 anni.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. Spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la presenza del “punto cieco” dell’occhio

. disegniamo sul foglietto un punto a sinistra e una croce a destra

. teniamo il foglietto a livello degli occhi, col braccio disteso. Assicuriamoci che la croce sia sulla destra

. chiudiamo l’occhio destro e guardiamo direttamente la croce con l’occhio sinistro. Noteremo che è ancora possibile vedere anche il punto

. concentriamoci sulla croce, ma restando consapevoli del punto a sinistra, mentre lentamente portiamo il foglietto verso il viso, cioè mentre lo avviciniamo: il punto a sinistra sparirà e poi riapparirà. Proviamo a spostare il foglietto più vicino e più lontano per individuare esattamente dove ciò accade


. ora distendiamo di nuovo il braccio e chiudiamo l’occhio sinistro. Guardiamo il punto a sinistra con l’occhio destro. Allontaniamo e avviciniamo il foglietto come abbiamo fatto per la croce


. infine, proviamo di nuovo l’attività, ma questa volta teniamo inclinato il foglietto, in modo che il punto e la croce non siano direttamente uno di fronte all’altro

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La retina dell’occhio riceve le immagini dall’ambiente esterno e invia segnali al cervello, permettendoti di vedere. Una parte della retina, tuttavia, non dà informazioni visive: questa parte della retina è detta “punto cieco
Il punto cieco è la parte della retina in cui si trovano le cellule nervose del nervo ottico. In questo punto, la retina non ha recettori di luce, ma appunto cellule nervose.
Quando tieni il foglietto in modo che l’immagine del punto cada su questa parte della retina, non puoi vedere il punto.

Esperimento scientifico: naso e lingua

Esperimento scientifico: naso e lingua

Scopo

Scoprire la stretta relazione che esiste tra olfatto e gusto.

Età

Dai cinque anni.

Materiali

Batuffoli di cotone
estratto profumato (vaniglia, rosa, ecc.)
mela o altro frutto.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la relazione esistente tra olfatto e gusto

. diamo al bambino un pezzetto di mela e chiediamogli di notarne il sapore. Nulla di nuovo!

. mettiamo alcune gocce di estratto su un batuffolo di cotone

. chiediamo al bambino di annusare il batuffolo di cotone e mangiare un altro pezzo di mela mentre lo fa.

Osservazioni e conclusioni

Questo esperimento darà al bambino un’idea di quanto odori e sapori siano connessi.
Più di 3/4 di ciò che gustiamo è correlato alla percezione del suo odore.
Pensa a quando hai il raffreddore: il tuo cibo sembra senza sapore.
La nostra lingua può riconoscere molto facilmente solo 4 sapori fondamentali: il salato, l’amaro, il dolce e l’acido. Gli altri sapori sono collegati a ciò che odoriamo.
Prova a mettere in bocca una caramella: all’inizio potresti non essere in grado di dire il sapore specifico della caramella oltre a una sensazione generale di dolcezza o asprezza. Con il passare del tempo, potresti notare che mentre la caramella si dissolve, puoi identificare il gusto specifico. Questo perché alcune molecole di profumo volatilizzano e viaggiano fino al tuo organo olfattivo attraverso una specie di porta sul retro, cioè su un passaggio nella parte posteriore della gola e del naso.
Dal momento che possiamo sentire solo 4 diversi veri sapori, è in realtà l’odore che ci fa sperimentare i sapori complessi e appetitosi che associamo ai nostri cibi preferiti.
Ecco perché nella seconda parte dell’esperimento il gusto della mela ci è sembrato diverso.

Esperimento scientifico: onde sonore

Questa è una semplice dimostrazione che aiuta a chiarire che le onde sonore si propagano nell’aria.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Un contenitore
un foglio di carta sottile o pellicola per alimenti
un elastico
semi di lino o di papavero o sabbia colorata o tè o farina
un mattarello e una pentola metallica.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. copriamo il contenitore col materiale scelto e fermiamolo con un elastico, di modo che rimanga ben teso

. versiamo i semi o la sabbia sulla superficie tesa

. avviciniamo la tortiera al contenitore, col fondo all’esterno, e colpiamola col mattarello

. guardiamo i semi rimbalzare e muoversi

. proviamo a girare la tortiera, col fondo verso il contenitore, e proviamo di nuovo a batterla col mattarello: non succederà nulla

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Le onde sonore emesse dalla tortiera durante l’impatto col mattarello si propagano nell’aria e mettono in moto i semi (o altro materiale scelto).

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