Questa è una semplice dimostrazione che aiuta a chiarire che il suono ha bisogno di qualcosa da attraversare e che l’aria non è un materiale molto efficiente a tale scopo.
Età
Dai 5 anni.
Materiali
Un righello (di legno, plastica o metallo) due cucchiaini di diverse dimensioni (prova con un cucchiaino e un cucchiaio da portata) corda o filo di cotone.
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
. creiamo un cappio nel mezzo del filo e inseriamo il manico del cucchiaio
. stringiamo il nodo saldamente, in modo che il cucchiaio penda al centro del filo
. prendiamo le due estremità del filo e avvolgiamo ognuna di esse attorno al dito indice su ciascuna mano
. mettiamo gli indici con la cordicella avvolta intorno in ogni orecchio, come per tapparsi le orecchie
. Il cucchiaio dovrebbe pendere appena sotto la vita
. chiediamo a un bambino di colpire il cucchiaio col righello
Osservazioni e conclusioni
Con questo esperimento i bambini scoprono come viaggiano le onde sonore. Se usiamo un cucchiaio piccolo, il bambino sentirà un suono di campanello, con un cucchiaio più grande il suono somiglierà a un gong. Possiamo provare anche diversi tipi di filo: più la corda è densa, migliore sarà il suono. Quando il righello colpisce il cucchiaio, crea vibrazioni che generano onde sonore. Queste onde sonore viaggiano lungo il filo invece che nell’aria. Il filo agisce come un conduttore per le onde sonore. A seconda delle dimensioni del cucchiaio e della lunghezza del filo, il suono apparirà più alto (come una campana) o più profondo (come un gong). Poiché il filo consente alle onde sonore di continuare a viaggiare, il suono del cucchiaio risuonerà o riverbererà, cioè persisterà abbastanza a lungo dopo aver colpito il cucchiaio. L’unico che può sentire il suono del campanello o del gong sarà la persona con il filo nelle orecchie: tutti gli altri nella stanza sentiranno solo un debole tintinnio quando il righello colpisce il cucchiaio. Ciò dimostra come la stessa vibrazione suona in modo diverso quando viaggia attraverso materiali diversi. Quando colpiamo un cucchiaio con un righello, il suono viaggia attraverso l’aria per raggiungere il nostro orecchio, e gran parte di questo suono si perde lungo la strada. Quando colpiamo il cucchiaio appeso al filo, le vibrazioni sonore viaggiano dal cucchiaio attraverso la corda e le dita al tuo orecchio, e in questo modo molta meno energia sonora si perde nel percorso. Sebbene la maggior parte dei suoni che sentiamo siano trasmessi attraverso l’aria, l’aria non è l’unica portatrice di onde sonore, né la migliore. Prova a mettere un orologio sul tavolo e avvicinati: sentirai il suo ticchettio attraverso l’aria. Ma prova a mettere l’orecchio sul tavolo: il ticchettio sarà molto più forte. In alcuni materiali le molecole sono strettamente legate tra loro, in altri materiali, le molecole sono lontane tra loro. La vicinanza delle molecole tra loro in un materiale può influenzare la facilità con cui esse possono urtarsi l’un l’altra e dare inizio ad una vibrazione. Le molecole del metallo che forma il cucchiaio sono molto vicine tra loro. Quando colpiamo il cucchiaio le molecole del metallo iniziano a vibrare. Le vibrazioni nel metallo viaggiano attraverso la corda e le dita fino al nostro orecchio. Questa attività rivela alcuni fatti importanti sulla natura del suono e ci dice che il suono viaggia in modo diverso attraverso solidi, liquidi e gas. La corda è un solido, quindi il suono che sentiamo attraverso di essa è diverso dal suono che sentiamo quando le vibrazioni giungono alle nostre orecchie attraverso l’aria (un gas).
Varianti
. puoi usare un appendiabiti metallico al posto del cucchiaio.
Esperimenti scientifici per bambini – OOBLECK. Un esempio di fluido non-newtoniano davvero economico e semplicissimo da ottenere è l’oobleck, una sospensione di amido di mais e acqua.
Esperimenti scientifici per bambini Oobleck
Scopo
Esplorare le proprietà di un fluido non newtoniano.
Età
Dai 4 anni.
Materiali
2 parti di amido di mais 1 parte di acqua Colorante alimentare (se vuoi) Una teglia di alluminio e un contenitore di plastica Una traccia audio da 40 50 o 63 Hz (cerca su YouTube) Il miglior altoparlante che riesci a trovare.
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 con questo esperimento esploreremo le proprietà di un fluido non newtoniano
. in una contenitore di plastica uniamo una parte di acqua a due parti di amido di mais. Se lo desideriamo aggiungiamo del colorante alimentare
. mescoliamo con cura
. dopo aver preparato il composto teniamo a portata di mano dell’acqua perché l’oobleck tende ad asciugarsi assumendo l’aspetto del fango secco: per mantenerlo fluido basta aggiungere ogni tanto un po’ d’acqua
. immergiamo una mano e cerchiamo di toglierla più velocemente che possiamo: sentiremo una forte resistenza
. prendiamo in mano un po’ di fluido e schiacciamolo: sembrerà diventare solido, ma diminuita la pressione il composto tornerà fluido
. proviamo a colpire con forza il fluido: la mano rimarrà incastrata
. maneggiamo il nostro fluido liberamente per sentirlo passare da fluido a solido e viceversa
. versiamo il nostro oobleck in una teglia di alluminio
. scarichiamo tracce audio con diversi toni: quelli che funzionano meglio sono 40 HZ, 50 e 63
. mettiamo la teglia sull’altoparlante mentre trasmette la traccia scelta, ed esercitiamo con le dita una certa pressione lungo il bordo della teglia. Il nostro oobleck comincerà a danzare
Osservazioni e conclusioni
L’oobleck è un esempio di fluido non-newtoniano davvero economico e semplicissimo da ottenere. È una sospensione di amido di mais e acqua. Il nome “oobleck” deriva dal libro per bambini Bartholomew and the Oobleck del Dr Seuss (che non è stato tradotto in Italiano).
L’oobleck è davvero sorprendente: si comporta come un liquido se lasciato a riposo, come un solido non appena lo si maneggia, e colpendolo diventa tanto più duro quanta più forza si applica al colpo. Un fluido non–newtoniano è un fluido la cui viscosità varia a seconda della velocità con cui lo si misura. I fluidi non newtoniani si dividono in due classi: 1. fluidi pseudoplastici: la viscosità diminuisce all’aumentare della velocità 2. fluidi dilatanti: la viscosità aumenta all’aumentare della velocità. L’Oobleck fa parte di questa classe: sollecitazioni rapide lo rendono più viscoso rispetto allo stato di riposo. I fluidi non newtoniani oppongono una resistenza maggiore all’aumentare della pressione esercitata. Nel nostro esperimento, la maizena non si scioglie nell’acqua, ma le sue particelle rimangono in sospensione. Quando si esercita una forte pressione, le particelle si ammassano e non fanno penetrare l’oggetto. Se invece l’oggetto viene immerso lentamente, le particelle hanno il tempo di separarsi. Anche il fango e le sabbie mobili sono fluidi non newtoniani: se vi si affonda, bisogna sollevare le gambe molto lentamente, altrimenti si resta sempre più intrappolati perché facendo movimenti veloci si esercita una pressione maggiore e le sabbie mobili si oppongono con maggior resistenza.
Osservare gli effetti della rifrazione della luce.
Età
Dai 5 anni.
Materiali
Un bicchiere trasparente acqua una moneta da 2 centesimi (o qualsiasi altra moneta).
Note di sicurezza
Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.
Presentazione
. Mettiamo la moneta nel bicchiere vuoto
. mettiamoci in modo da vedere la moneta di lato attraverso il vetro (non dall’alto) . versiamo lentamente l’acqua nel bicchiere finché non vedremo una seconda moneta apparire sull’altro lato del bicchiere . muoviamo la testa su e giù e osserviamo come la moneta appare due volte e quando torna ad essere una moneta sola
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
La luce si piega quando passa da un mezzo (acqua) a un altro mezzo di diversa densità (aria). Questo avviene quando passa dall’acqua all’aria, o dal vetro all’acqua Questa flessione della luce, chiamata rifrazione, fa cambiare la posizione apparente della moneta e te la fa vedere in una posizione meno profonda di quella è la posizione reale. Quando la luce passa attraverso il vetro del bicchiere, fa apparire la moneta più vicina a chi osserva. Di conseguenza, si vedranno due immagini della moneta.
Mani fredde – esperimenti scientifici per bambini della scuola d’infanzia e primaria.
Mani fredde Scopo
Osservare come il senso del tatto e la capacità di presa dalle dita possono essere influenzate dalla temperatura.
Età
Dai 5 anni.
Mani fredde Materiali
Una ciotola con acqua cubetti di ghiaccio un ago.
Note di sicurezza
Se durante l’esperimento il volontario prova fastidio o dolore nell’acqua, deve sapere che può ritirare la mano immediatamente. Nel preparare la ciotola verificare con attenzione che la temperatura sia adatta all’immersione delle dita.
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 il senso del tatto e la capacità di presa dalle dita possono essere influenzate dalla temperatura . chiediamo a un bambino di prendere l’ago con la sua mano dominante
. il bambino eseguirà l’azione senza problemi
. mettiamo i cubetti di ghiaccio nella ciotola d’acqua
. chiediamo al bambino di immergere la mano dominante nella ciotola per 20-30 secondi
. chiediamo al bambino di togliere la mano e asciugarla rapidamente
. chiediamogli di riprovare a sollevare l’ago
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
Noteremo che prendere l’ago non è così facile come sembrava all’inizio. Le dita si rifiutano di obbedirci! Il freddo riduce la nostra sensibilità tattile e indebolisce le capacità motorie. È difficile utilizzare le dita fredde per eseguire movimenti precisi come sollevare un ago.
Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile? Scopo
Osservare come il senso del tatto può ingannarci quando percepisce le temperature.
Materiali
Tre identici contenitori di vetro acqua a diverse temperature (molto calda, tiepida, molto fredda) asciugamani
Note di sicurezza
Se durante l’esperimento il volontario prova fastidio o dolore nell’acqua, deve sapere che può ritirare la mano immediatamente. Nel preparare le tre ciotole verificare con attenzione che le tre temperature siano adatte all’immersione delle dita.
Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile? 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 la nostra percezione della temperatura può essere ingannata
. coi bambini prendiamo la prima ciotola, versiamoci l’acqua fredda (precedentemente raffreddata con del ghiaccio) e in un punto nascosto della ciotola applichiamo un cartellino piegato a metà con la scritta “fredda”
. prepariamo allo stesso modo le altre due ciotole
. disponiamo le ciotole sul tavolo in modo che l’acqua a temperatura ambiente sia al centro e che l’acqua calda e quella fredda siano su entrambi i lati
. immergiamo le dita nell’acqua più calda e contiamo fino a 10
. poi immediatamente spostiamole nell’acqua tiepida. Chiediamo: “Com’è quest’acqua?”
. i bambini diranno che è fredda, ma aprendo il cartellino nascosto leggeranno “tiepida”: i sensi possono ingannarci!
. ora immergiamo la mano destra nell’acqua fredda e la mano sinistra nell’acqua calda
. lasciamo le mani in acqua per circa 20 secondi
. spostiamo contemporaneamente entrambe le mani nel contenitore centrale
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile? Osservazioni e conclusioni
I bambini sperimenteranno qualcosa di molto particolare, cioè una mancata corrispondenza tra la percezione della temperatura e la temperatura reale dell’acqua. Si tratta di un fenomeno chiamato “adattamento sensoriale”. Sulle nostre mani, e in particolare nei nostri polpastrelli, c’è una quantità incredibile di terminazioni nervose sensoriali, e tra questi i termocettori, che servono a rilevare la temperatura degli oggetti. Alcuni termocettori rilevano condizioni di freddo mentre altri termocettori sono attivati dal calore. Se la mano è esposta al calore per un lungo periodo, i recettori sensibili al calore, come i muscoli dopo un lungo allenamento, inizieranno a stancarsi e ridurranno la loro attività, cioè diventeranno meno sensibili. La stessa cosa succede ai recettori del freddo. Questo processo di adattamento dei termocettori e dei nervi sensoriali spiega il disallineamento di sensazione di temperatura durante l’esperimento. È la stessa cosa che succede quando appoggiamo una mano su un tavolo: appena appoggiata notiamo la consistenza e la temperatura del tavolo, ma dopo un po’ non sentiremo più nulla. Anche questo fenomeno è dovuto all’adattamento sensoriale.
Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile?
Che vista! Un esperimento scientifico per bambini della scuola d’infanzia e primaria per spiegare la riflessione della luce.
Che vista! Scopo
Sfruttare le proprietà di riflessione della luce per leggere attraverso una busta chiusa.
Materiali
Pennarello nero foglio bianco busta scura busta bianca un tubo fatto arrotolando carta scura largo 10 cm circa.
Note di sicurezza
Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.
Che vista! 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 non è possibile leggere la scritta all’interno di una busta a causa della luce riflessa dalla superficie bianca
. con un pennarello nero, scriviamo una parola di tre o quattro lettere su un foglio di carta bianca
. mettiamo la carta in una busta scura e inseriamo quella busta in una busta bianca. La scritta sul foglio dovrebbe ora essere impossibile da leggere
. prendiamo un pezzo di cartoncino scuro o una pagina di una rivista stampata su entrambi i lati. Arrotoliamo la carta in un tubo
. quando teniamo il tubo contro la busta, saremo in grado di leggere la scritta all’interno
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
Di solito non è possibile leggere la scritta all’interno di una busta a causa della luce riflessa dalla superficie bianca della busta. Ma le pareti del tubo riflettono la luce, quindi vedrai solo la luce che passa attraverso la busta.
Bicchiere acqua carta penna o pennarello nero o matita.
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 mostra gli effetti della rifrazione
. disegniamo due frecce, entrambe rivolte verso la stessa direzione
entrambe) attraverso un bicchiere
. se utilizziamo inchiostro indelebile o la matita (o plastifichiamo il foglio su cui abbiamo disegnato) possiamo inserirlo nel bicchiere, quindi aggiungere via via acqua
. altrimenti possiamo porre il foglio dietro al bicchiere
. non funziona solo con le frecce, possiamo usare la nostra creatività. Disegniamo tutto ciò che ci piace e vedere come appare attraverso il vetro
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
Con questo esperimento entriamo in contatto con un concetto della fisica chiamato rifrazione, o flessione della luce. Quando la luce passa attraverso oggetti trasparenti (in questo caso, la parte anteriore del vetro, l’acqua e la parte posteriore del vetro), si rifrange o si piega. Quando il bicchiere è pieno d’acqua, agisce come una lente cilindrica convessa e produce un’immagine invertita. L’immagine invertita può apparire più grande, più piccola o delle stesse dimensioni, a seconda di dove posizioni il foglio di carta o il bicchiere, e dipende anche dal punto di osservazione. Un’altra variabile è il diametro del bicchiere. Importa quanto è lontano il bicchiere d’acqua? Cosa succede se muovi la testa da un lato all’altro? Come cambia la tua immagine? La dimensione dell’immagine è importante? Cosa succede se provi con un bicchiere più largo o più stretto? Cosa succede se avvicini il bicchiere all’immagine? E se lo allontani?
Perchè il cielo è azzurro: un semplice esperimento scientifico per bambini della scuola d’infanzia e primaria.
Scopo dell’esperimento
Dimostrare che il cielo è azzurro perché il colore blu all’interno della luce solare è il più disperso dalle molecole d’aria e viene percepito meglio dai nostri occhi.
Materiali
– un contenitore trasparente (provare vari contenitori) – 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.
Età consigliata
A partire dei 5 anni.
Perchè il cielo è azzurro?
Presentazione
. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe
. scegliamo una stanza facilmente oscurabile
. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo
. spieghiamo ai bambini che questo esperimento ci spiega come mai vediamo il cielo azzurro, anche se la luce del sole è incolore ai nostri occhi.
. riempiamo il contenitore trasparente con acqua.
. oscuriamo la stanza
. sciogliamo un po’ di sostanza lattiginosa nell’acqua, per ottenere una soluzione torbida
. puntiamo la torcia verso la soluzione torbida, colpendola di lato
. giochiamo con l’angolazione della torcia fino a veder apparire l’azzurro
. se abbiamo difficoltà, proviamo a guardare il contenitore dall’alto
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Perchè il cielo è azzurro? Osservazioni e conclusioni
La luce “incolore” del sole è in realtà luce bianca: è composta infatti da tutti i colori dell’arcobaleno (rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco, viola) mescolati insieme.
La luce si piega quando passa attraverso mezzi diversi, in questo caso acqua e aria. Questa flessione della luce è chiamata rifrazione.
I diversi colori della luce solare vengono rifratti da diversi angoli perché hanno lunghezze d’onda diverse.
L’atmosfera della Terra contiene polvere, gocce d’acqua e altre minuscole molecole che non possiamo normalmente vederle a occhio nudo. In una giornata limpida, dunque. la luce del sole che filtra attraverso l’atmosfera si disperde in contrando le particelle contenute nell’aria.
Questa dispersione non è uguale per tutti i colori dello spettro: è molto più forte per i colori che hanno frequenze più alte e lunghezze d’onda più corte: il blu-viola. Quindi i colori violetto e blu si diffondono nell’aria più dei colori giallo rosso verde. Tra il viola e il blu, però, gli occhi umani sono più sensibili al blu.
Possiamo dire, dunque, che il cielo è blu perché il colore blu all’interno della luce solare è quello che si diffonde meglio nell’aria e che viene percepito meglio dai nostri occhi.
In questa dimostrazione la sostanza lattiginosa imita le particelle presenti nell’aria e, come queste, piega la luce (non del sole, ma della torcia).
Procedimento: – tagliamo due fili lunghi almeno 5 metri, infiliamo in ognuno una cannuccia e fissiamoli paralleli tra due pareti della stanza, volendo in salita – gonfiamo un palloncino con aria e tenendolo chiuso con le dita (senza fare il nodo) attacchiamolo ad una delle cannucce
– gonfiamo un palloncino con l’elio
– e sempre tenendolo chiuso con le dita (senza fare il nodo) attacchiamolo all’altra cannuccia
– chiediamo: “Quale dei due razzi sarà il più potente?”
– lasciamo andare i due palloncini e osserviamo. Questi sono i nostri palloncini a termine corsa (quello verde era gonfiato con elio, quello arancio con aria):
Esperimenti scientifici per bambini – effetti della temperatura sui gas. Con questo esperimento vogliamo dimostrare che la temperatura influisce sulla densità, e che questo può influenzare il comportamento dei gas.
Domande: – Cos’è la densità? – Cosa dice il principio di Archimede? – Come la temperatura influenza la densità di un gas? – Come la densità di un gas influenza il suo comportamento?
Materiali: – bombola di elio – due palloncini – frigorifero o congelatore
Esperimenti scientifici per bambini – effetti della temperatura sui gas
Concetti base: – l’elio è meno denso dell’aria. La densità di una sostanza è la sua massa per il suo volume e si misura in chili per metri quadri. Quando diciamo che l’elio è meno denso dell’aria, intendiamo dire che un certo volume di elio pesa meno dello stesso volume di aria. – la forza di Archimede (o forza idrostatica) che spinge un pallone gonfiato con elio verso l’alto può essere influenzata dalla temperatura, perchè la temperatura di un gas ne modifica la densità.
Procedimento: – gonfiamo i due palloncini con l’elio, cercando di farli il più possibile della stessa grandezza e fermiamoli con un nodo
– mettiamo uno dei due palloncini in frigorifero o nel congelatore, e lasciamo l’altro a temperatura ambiente
– dopo 20 minuti prendiamo il pallone dal frigorifero, fotografiamo velocemente i due palloni, e liberiamoli possibilmente all’aperto – osserviamo attentamente: quale dei due palloncini si alza più velocemente? – Perchè c’è una differenza nel comportamento dei due palloncini?
Comandi sui verbi: lezioni accompagnate da esperimenti per bambini della scuola primaria, col materiale pronto per il download e la stampa in formato pdf.
Abbiamo visto che per aiutare i bambini a comprendere la funzione del verbo facciamo loro eseguire delle azioni, sia con le frasi della scatola grammaticale III, sia con le buste dei comandi.
Possiamo anche fare in modo che eseguendo determinate azioni, i bambini apprendano concetti scientifici: invece di eseguire semplici movimenti, l’insegnante eseguirà davanti ai bambini degli esperimenti, che poi i bambini potranno ripetere in autonomia nei giorni successivi, seguendo le indicazioni scritte in comandi specifici
Trovi il materiale pronto per il download e la stampa in fondo all’articolo.
Presentazione 1
Materiali
– comandi degli esperimenti per i verbi – vassoi preparati coi materiali previsti dai comandi
Presentazione
– invitiamo un gruppo di bambini al tavolo – prendiamo il primo comando ed invitiamo un bambino a leggere il comando – eseguiamo l’esperimento davanti al bambini – posizioniamo sotto al comando i cartellini dei verbi corrispondenti – invitiamo i bambini a registrare l’attività sui propri quaderni di grammatica disegnando sulle parole i simboli grammaticali
Scopo diretto
comprendere la funzione del verbo
Scopo indiretto
– sviluppo del vocabolario – comprensione dei testi scritti – capacità di seguire la sequenza di azioni indicate – comprensione di concetti scientifici
Punti di interesse
eseguire gli esperimenti
Controllo dell’errore
i verbi sono scritti su cartellini
Presentazione 2
Materiali
– comandi per gli esperimenti – vassoio col materiale indicato sul comando
Presentazione
– invitiamo un gruppo di bambini attorno al tavolo o al tappeto – prendiamo la prima carta dei comandi con i relativi cartellini dei verbi – prendiamo il vassoio col materiale richiesto per l’esperimento – leggiamo il comando e seguiamo le istruzioni, ad esempio:
Metti un cucchiaino di zucchero nell’acqua e mescola finché lo zucchero si è sciolto del tutto. L’acqua deve restare limpida e lo zucchero deve sparire. Ora metti molto zucchero in poca acqua e mescola col cucchiaino; se dopo aver mescolato vedi dello zucchero sul fondo del bicchiere vuol dire che l’acqua è saturata. Infine metti in un bicchiere d’acqua dell’amido e mescola forte col cucchiaino: l’acqua resta bianca perchè l’amido non si scioglie, ma resta sospeso.
– il bambino esegue le tre azioni e posiziona accanto ad ognuno dei tre bicchieri il cartellino del verbo più appropriato – chiediamo ai bambini di discutere le loro osservazioni – ripetiamo indicando ognuno dei bicchieri: “Qui lo zucchero è sciolto. Qui l’acqua è satura. Qui l’amido è in sospensione” – i bambini registrano l’attività sui loro quaderni di grammatica, usando le matite colorate per disegnare i simboli grammaticali sopra le parole – i bambini descrivono l’esperimento e registrano i risultati sui loro quaderni – i bambini eseguiranno in seguito questa attività in modo autonomo.
Scopo diretto
comprendere la funzione del verbo.
Età
dai 7 anni
Comandi sui verbi: lezioni accompagnate da esperimenti Materiali
Comandi sui verbi: lezioni accompagnate da esperimenti Per l’insegnante
In natura la materia si trova molto raramente allo stato puro, anzi le sostanze sono quasi sempre miscelate tra loro. Le miscele sono formate da sostanze diverse mescolate tra loro (ad esempio l’aria, il sangue, l’acqua del mare, le leghe di metalli, un profumo).
I componenti di una miscela possono essere solidi, liquidi o gassosi. Una miscela può essere: – omogenea: se i suoi diversi componenti non possono essere identificati – eterogenea: se i suoi diversi componenti possono essere facilmente identificati (a occhio nudo o col microscopio).
Le miscele eterogenee possono essere: – dispersioni (diametro delle particelle maggiore di 1 micrometro) – colloidi (diametro delle particelle minore di 1 micrometro). Un micrometro è un millesimo di millimetro.
Per separare i componenti di una miscela in laboratorio si possono usare varie tecniche: – filtrazione – decantazione o sedimentazione – centrifugazione – distillazione – cromatografia – estrazione con solvente – setacciatura.
Filtrazione: separazione per mezzo di filtri. Si usa per separare: – liquidi da solidi – solidi da liquidi – solidi da gas.
Decantazione: separazione dei componenti per forza di gravità. Si usa per separare: – solidi da liquidi – solidi da gas – due liquidi immiscibili.
Comandi sui verbi: lezioni accompagnate da esperimenti
Il primo giorno di scuola, i bambini ascoltano la fiaba cosmica che è la base della grande lezione sulle origini dell’Universo. Come già anticipato qui,
il complesso svolgersi della grande lezione prosegue con dimostrazioni, ricerche, esperimenti, attività artistiche e manuali, toccando nel corso degli anni varie materie ed argomenti di studio: Astronomia, Meteorologia, Chimica, Fisica, Geologia, Geografia. Tutto il piano è inquadrato nella grande cornice dell’Educazione Cosmica.
Questo articolo contiene:
– narrazione breve della prima fiaba cosmica; – prima versione della grande lezione Montessori: questa versione si basa sul testo originale rielaborato in chiave laica, con l’aggiunta di indicazioni per la presentazione, le carte delle immagini (scaricabili in pdf) e le indicazioni per le dimostrazioni scientifiche che accompagnano la narrazione; – Il Dio senza mani: testo della fiaba cosmica originale di Maria Montessori; – terza versione della grande lezione Montessori: questa versione è più estesa e contiene dimostrazioni, esperimenti scientifici e riferimenti alla chimica ed alla fisica. Include la tavola periodica degli elementi (in versione illustrata e semplificata) e numerose immagini dell’Universo; – testo per recita sulla nascita dell’Universo, con indicazioni per vari lavori artistici e manuali di accompagnamento;
La prima grande lezione Montessori – Spunti di lavoro per i giorni seguenti: – ricerca: lezione esempio per avviare il lavoro di ricerca e set di carte questionario per le ricerche; – lezioni chiave: materiali pronti e links per ogni argomento (20 argomenti) – carte tematiche: – 11 set di carte tematiche in tre parti per il linguaggio; – vari set di carte guida per esperimenti scientifici legati alla prima grande lezione; – vari set di carte guida per lavori artistici e manuali legati alla prima grande lezione;
LA PRIMA GRANDE LEZIONE MONTESSORI
La nascita dell’Universo
NARRAZIONE BREVE DELLA PRIMA FIABA COSMICA
All’inizio della storia dell’Universo, nella notte dei secoli, c’era solo il nulla, il buio cosmico totale. Un buio immenso e assoluto, senza possibilità di luce. In questo immenso buio apparve un puntino. Era un puntino di luce, pieno di energia e di calore. Il calore si manifestò così potente, che le sostanze che noi ora conosciamo come oro, ferro, roccia, acqua, ecc… erano inconsistenti come l’aria, erano gas.
In questo calore, in questa luce, c’era tutto e c’era niente: era una nube di luce e calore e intorno c’era lo spazio vuoto e freddo, il freddo cosmico inconcepibile. Questa nube di luce e calore cominciò a muoversi nello spazio, espandendosi, e nell’espandersi lasciava cadere piccole gocce di luce. Quelle gocce formarono le stelle. Le gocce, vagando nello spazio in forma ordinata e compatta, crearono una spirale che era in movimento perpetuo e in espansione. C’era, e c’è ancora, la lotta tra la forza d’attrazione e la forza d’espansione, che ha creato l’equilibrio perfetto. Una delle tante gocce di luce sparse nell’Universo è il nostro sole. I corpi celesti che ruotano incessantemente intorno al sole, sono tenuti insieme dalla forza di attrazione gravitazionale. La Terra, il nostro pianeta, fa parte del sistema solare, ed era anch’essa una goccia di luce piccolissima, migliaia di volte più piccola del sole. La Terra ruota intorno al sole e muovendosi gira su se stessa ad una velocità sempre uguale.
LA PRIMA GRANDE LEZIONE MONTESSORI
La nascita dell’Universo
Prima versione
Questa è una versione modificata della fiaba originale di Maria Montessori “Il Dio senza mani”, la prima grande storia raccontata ai bambini della sua scuola elementare. Conserva il linguaggio originale, ma adattando i termini ed i riferimenti alla religione cattolica con altre di respiro più ampio, dando al racconto un tono laico.
La prima grande lezione Montessori – Materiale:
– Disponete su un tappeto i seguenti oggetti, in questo ordine:
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 1 (forza di attrazione) contenente: una ciotolina di pezzetti di carta o coriandoli, una brocca piena d’acqua e una ciotola che presenti una superficie ampia
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 2 (modello di liquidi) contenente: un vaso trasparente e una ciotola di perle o biglie
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 3 (stati della materia e calore) contenente: 3 piatti di metallo, una fonte di calore, ghiaccio, filo di stagno per saldature, un oggetto di ferro (ad esempio un chiodo)
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 4 (il peso dei liquidi) contenente: un bicchiere trasparente riempito con acqua colorata di blu, una ciotola di miele e una d’olio e una brocca o un bicchiere più grande per mescolarli
un vulcano, coperto molto bene con un panno nero, già riempito con bicarbonato di sodio e colorante in polvere rosso, e una brocca piena di aceto mescolato ad un po’ di sapone per piatti. (vedi tutorial qui: vulcano in eruzione)
– Carte illustrate da tenere a portata di mano su di un vassoio, o da inserire secondo lo schema della narrazione tra gli oggetti messi sul tappeto, voltate, da mostrare durante la narrazione.
Immagine che mostra la differenza di dimensioni tra Sole e Terra
Immagine della danza degli elementi
Immagine della Terra formata da vulcani e nubi
Immagine della Terra formata da vulcani ed acqua
La prima grande lezione Montessori – il set completo qui:
La prima grande lezione Montessori – Istruzioni per le dimostrazioni
DIMOSTRAZIONE 1 (forza di attrazione): riempire la ciotola con l’acqua, attendere che si fermi, quindi sparpagliare i pezzetti di carta sulla superficie dell’acqua ed osservare
DIMOSTRAZIONE 2 (Modello di liquido): versare le biglie nel vaso e scuoterlo per far scivolare le sfere le une sulle altre e osservare
DIMOSTRAZIONE 3 (Stati della materia e calore): 3 piatti di metallo, una fonte di calore, ghiaccio, filo di stagno per saldature, un oggetto di ferro (ad esempio un chiodo)
DIMOSTRAZIONE 4 (il peso dei liquidi): ho qui 3 liquidi di peso diverso. Verso l’acqua colorata, poi il miele e vedo come scende sul fondo. Verso l’olio e lo vedo galleggiare. Questa è la forza fisica che esercita il peso. Posso agitare questa miscela, e prima della fine della giornata si sarà sistemata di nuovo con la più pesante in basso e il più leggero in alto. I liquidi si distribuiscono a strati in base al loro peso.
La prima grande lezione Montessori La nascita dell’Universo
Molto prima che i nostri antenati abbiano potuto guardare il cielo per la prima volta, prima che l’uomo stesso sia esistito sulla terra, prima che sia esistita la terra, prima che sia esistito il sole, prima che sia esistita la luna, e molto prima che tutte le stelle luminose siano arrivate a brillare nel cielo, ci fu un grande nulla, il vuoto. C’era solo il caos, e le tenebre coprivano questo abisso: un’immensità di spazio, senza inizio e senza fine, indescrivibilmente buio e freddo. Chi può immaginare tutta questa immensità, tutta questa oscurità, tutto questo freddo? Quando noi pensiamo al buio, pensiamo alla notte, ma la nostra notte è luminosa come il sole di mezzogiorno, confrontata a quella prima oscurità. Quando pensiamo al freddo, pensiamo al ghiaccio. Ma il ghiaccio è caldo, se lo confrontiamo col freddo dello spazio che ci separa dalle stelle…
All’improvviso, in questo vuoto incommensurabile di freddo e oscurità, apparve per la prima volta la luce: fu qualcosa di simile a una grandissima nube di fuoco, che comprendeva in sé tutte le stelle che sono in cielo. L’intero universo era in quella nuvola, e tra le stelle più piccole, c’era anche il nostro mondo. A dire la verità non si trattava ancora di stelle: nel tempo di cui stiamo parlando esistevano soltanto la luce e il calore. E questo calore era così intenso, che tutte le sostanze che conosciamo – il ferro, l’oro, la terra, le pietre, l’acqua – esistevano come gas ed erano inconsistenti come l’aria. Tutte queste sostanze, tutti i materiali di cui sono composti la terra, e le stelle, e perfino voi ed io, erano fusi insieme in un vasto e fiammeggiante ammasso che aveva una luce ed un calore così intensi, che al confronto il nostro sole sembra un pezzo di ghiaccio.
Questa nube gassosa ardeva nel gelido nulla, troppo grande da immaginare, ma infinitamente più vasto della nube. La massa di fuoco era poco più grande di una goccia d’acqua nell’oceano dello spazio, ma questa goccia conteneva in sé la terra e tutte le stelle. Poiché la nube ardente si muoveva nello spazio, piccole gocce cominciarono a staccarsi da essa, come quando teniamo in mano un bicchiere d’acqua e lo facciamo oscillare, e vediamo che dall’acqua si staccano delle gocce e volano via.
Le innumerevoli schiere di stelle che vediamo brillare nel cielo notturno, sono come queste piccole gocce, ma mentre le gocce d’acqua che si staccano dal bicchiere cadono, le stelle sono in continuo movimento nello spazio e non si incontrano mai. Esse sono a milioni di chilometri l’una dall’altra. Alcune stelle sono così lontane da noi, che la loro luce impiega milioni di anni per raggiungerci.
Sapete quanto velocemente viaggia la luce? (Dare ai bambini il tempo di fare le loro ipotesi.) 100 chilometri all’ora? 200? 1000? No, è molto più veloce. La luce viaggia alla velocità di 300.000 chilometri, ma non all’ora… al secondo! Immaginate quanto è veloce! Viaggiare a 300.000 chilometri al secondo, significa che in un secondo potremmo fare sette volte il giro intorno al mondo. E sapete quanto è grande il mondo? 40.000 chilometri. Se dovessimo guidare a 100 chilometri all’ora, tutto il giorno e tutta la notte, senza mai fermarci, impiegheremmo più di dieci giorni per coprire quella distanza. Eppure la luce la copre sette volte in un secondo. Schiocchi le dita, e la luce ha già fatto sette volte il giro del mondo.
Ora, riuscite ad immaginare quanto lontane possono essere le stelle, se la loro luce impiega un milione di anni per raggiungerci? E pensate che ci sono così tante stelle in cielo, che gli scienziati hanno calcolato che se ognuna fosse un granello di sabbia, e se le mettessimo tutte insieme, il loro numero sarebbe superiore al numero di granelli di sabbia di tutte le spiagge del nostro pianeta messe insieme.
Una di queste stelle, uno di questi granelli di sabbia tra quelle migliaia di miliardi di granelli di sabbia, è il nostro Sole, e una milionesima parte di questo granello è la nostra Terra. Un granello invisibile del nulla.
Ora voi potreste pensare che il sole non è poi così grande, ma considerate che è lontanissimo da noi. La luce del sole impiega circa 8 minuti per raggiungere la terra, e se dovessimo percorrere la distanza dalla terra al sole a 100 chilometri all’ora impiegheremmo circa 106 anni. Così il sole, essendo tanto lontano da noi può apparirci piccolo, mentre in realtà è un milione di volte più grande della terra: è così grande che una delle sue fiamme potrebbe contenere 22 volte la terra. (Mostrare ai bambini la carta 1: differenza di dimensioni tra Sole e Terra).
Quando quella prima forza di calore e di luce si è manifestata, ogni particella contenuta nella nube era troppo piccola per poter diventare materia. Queste piccole particelle erano come il fumo, come il vapore, così l’universo cominciò a dettare le sue leggi. Per la prima legge quando le particelle si raffreddano si devono avvicinare le une alle altre, così da occupare meno spazio.
Le particelle, allora come oggi, obbediscono alle leggi dell’universo, così molto lentamente, un pezzetto alla volta, la nube ardente cominciò a raffreddarsi ed a muoversi più lentamente nello spazio. Le particelle continuarono ad avvicinarsi e ad aggregarsi tra di loro, occupando sempre meno spazio, e pian piano assunsero diversi stati, che l’uomo ha chiamato gassoso, liquido e solido. Tutti sappiamo cosa vuol dire solido, o liquido, o gas: questa differenza dipendeva da quanto le particelle erano riuscite a raffreddarsi e ad avvicinarsi tra loro.
Ma c’erano altre leggi alle quali le particelle obbedivano, e così anche oggi: ognuna di loro provava un amore particolare per alcune particelle, e una fortissima antipatia per alcune altre. Così capitò che alcune si attraevano ed altre si respingevano, proprio come avviene agli esseri umani. Fu così che le particelle formarono gruppi diversi. (DIMOSTRAZIONE 1 sulla forza di attrazione).
Osservate come alcuni pezzi di carta si attraggono, mentre altri si allontanano l’uno dall’altro. E’ proprio in questo modo che le particelle si combinarono tra loro in modo diverso, formando elementi diversi.
Allo stato solido, le particelle si aggrappano così strettamente le une alle altre, che separarle è quasi impossibile. Esse formano un corpo che non modifica la sua forma, a meno che non applichiamo una forza su di esso. Se rompiamo una sostanza solida, i vari pezzi che otteniamo contengono le particelle aggrappate tra loro allo stesso modo in cui lo erano prima. Se ad esempio stacchiamo un frammento da una roccia, sia la roccia sia il frammento saranno di roccia. E questa è la legge che vale per i solidi.
Per i liquidi, l’universo stabilì leggi diverse, che dicono alle loro particelle: “Nei liquidi dovete stare unite, ma non troppo vicine le une alle altre, così sarete libere di muovervi e scorrere, e insieme non avrete una forma fissa. Insieme fluirete e vi diffonderete, riempiendo ogni vuoto, ogni fessura che incontrate nel vostro percorso. E avrete la forza di spingere verso il basso e verso i lati, ma non verso l’alto”. Ecco perché ancora oggi noi possiamo mettere le mani nell’acqua, ma non possiamo metterle nella roccia. (DIMOSTRAZIONE 2: modello di un liquido).
E per i gas, la legge fu questa: “Le vostre particelle non saranno del tutto aggrappate tra loro e potranno sempre muoversi liberamente in tutte le direzioni”.
Le particelle non diventarono sostanze solide liquide o gassose tutte nello stesso momento. A seconda della temperatura, alcuni gruppi di particelle si aggregavano, mentre altre stavano ad aspettare una temperatura più bassa per farlo. (DIMOSTRAZIONE 3: stati della materia e calore)
“Vieni è meraviglioso!” dicevano le particelle le une alle altre. “Se diventiamo calde ci allarghiamo, e ci allarghiamo ancora, diventiamo leggere e voliamo verso l’alto. Se ci raffreddiamo, diventiamo compatte e ci tuffiamo di nuovo giù!” E così facevano: quando si scaldavano salivano verso l’alto come le bollicine nell’acqua minerale, e quando si raffreddavano cadevano come granelli di sabbia che affondano nello stagno, rispondendo alle leggi dell’universo. (Mostrare ai bambini la carta 2: la danza degli elementi)
E grazie alla loro obbedienza, la Terra gradualmente si trasformò da una palla di fuoco, al pianeta che abitiamo. Queste particelle, che sono così piccole che è impossibile vederle o anche solo immaginarle, erano così numerose ed hanno lavorato così bene insieme, che hanno prodotto il mondo. La loro danza è proseguita per centinaia, migliaia, milioni di anni. Infine, le particelle si stabilizzarono, e una dopo l’altra presero riposo. Alcuni gruppi di fermarono allo stato liquido, altri allo stato solido. Quelli che provavano attrazione reciproca si univano a formare nuove sostanze. Le sostanze più pesanti si andarono a depositare vicino al cuore della Terra, e quelle più leggere si misero a galleggiare sopra di esse, come l’olio che galleggia sull’acqua. (DIMOSTRAZIONE 4: il peso dei liquidi)
Sulla loro superficie si formò una sottile pellicola, simile a quella che si forma facendo bollire il latte e lasciandolo poi raffreddare. La Terra, con questa nuova pelle, aveva assunto una forma, però gli elementi che si trovavano al di sotto di essa erano ancora molto caldi, e si sentivano intrappolati. Volevano Uscire. E d’altra parte, cosa altro potevano desiderare? In fondo stavano solo obbedendo, come sempre, alla legge dell’Universo, che aveva stabilito per loro: “Quando vi scalderete, vi espanderete”. Ma sotto la pelle che avvolgeva la Terra, mancava lo spazio per espandersi, e cominciarono a premere e premere, finchè si fecero varco tra eslosioni di immensa potenza, bucando la pellicola esterna. (Vulcano)
L’acqua che si era formata sulla superficie della Terra si trasformò in vapore e cominciò a salire verso l’alto. La massa incandescente che premeva sotto la pellicola superficiale esplose dal centro della terra, trasportando con sé immense nuvole di cenere. Un velo di gas, cenere e minerali avvolse completamente la Terra. Sembrava quasi che il nostro pianeta volesse impedire al Sole di vedere quello che stava combinando. (Mostrare ai bambini la carta 3: vulcani e nubi)
Quando le esplosioni cessarono, tutti gli elementi ripresero pian piano a raffreddarsi. Così i gas divennero liquidi, e i liquidi divennero solidi. La Terra, nel raffreddarsi, era diventata molto più piccola e si era fatta rugosa come una vecchia mela lasciata nella credenza: le pieghe erano le montagne, e i solchi gli oceani. Infatti le rocce, raffreddandosi, precipitarono per prime dalla nube che avvolgeva la terra, mentre l’acqua arrivò dopo, cadendo e riempiendo ogni spazio vuoto che trovava sul suo cammino. Piovve e piovve per lunghissimo tempo, ed è così che si formarono gli Oceani. Sopra all’acqua ed alle rocce rimase sospesa l’aria. La nube scura era scomparsa. (Mostrare ai bambini la carta 4: vulcani e acqua).
Quando la nube scura si dileguò, il sole fu di nuovo in gradi di sorridere alla sua bella figlia, la Terra, e vide rocce, acqua ed aria.
I solidi, i liquidi ed i gas, oggi, come ieri, come milioni di anni fa, obbediscono alle leggi dell’Universo, nello stesso modo. La Terra gira intorno su se stessa e danza intorno al Sole. E oggi, come milioni di anni fa, la Terra e tutti gli elementi ed i composti che la formano, assolvono i loro compiti. Anche se ogni elemento è unico e diverso dall’altro, sono tutti collegati l’uno all’altro, e noi siamo collegati a loro.
Gli elementi, le rocce, gli alberi, l’acqua, l’aria e noi, esseri umani, siamo tutti fatti di stelle, costruiti con quel materiale che si staccò dalla prima grande nube di luce e calore che cominciò a vagare nel gelido vuoto.
Il cosmo è dentro di noi, di noi che eravamo Uno all’alba dell’Universo. E anche noi, come tutto, obbediamo alle sue leggi e svolgiamo in nostro compito, che è quello di essere il mezzo che l’Universo ha di conoscere se stesso.
Guardiamo con umiltà al fiume ed alle nuvole, alle montagne e agli alberi. Guardiamo con gratitudine al cielo, e diciamo: “Grazie. Siamo tutti unici e tutti figli allo stesso modo della terra e del cielo. Siamo tutti simili, tutti rari e preziosi. Grazie”.
LA PRIMA GRANDE LEZIONE MONTESSORI
La nascita dell’Universo
Il Dio senza mani – Versione originale
Così come è scritta, la versione originale presenta una netta prospettiva giudaico-cristiana. Se non è la vostra prospettiva, come già detto, o se nel vostro gruppo di bambini convivono studenti provenienti da famiglie atee o Hindu, Shinto, Testimoni di Geova, Musulmane, o di qualsiasi altra fede, a mio parere, si può utilizzare la versione data sopra, o sostituire la parola ‘Dio’ con la parola ‘vita’ o ‘ forza della Vita’, o ‘Legge dell’Universo’, senza nulla togliere alla lezione. Ribadito questo, per noi adulti, può valere la pena conoscere anche questa versione per il suo valore di documento storico. Mario Montessori ha condiviso questa storia, pubblicata nella rivista dell’AMI del dicembre 1958, presentandola come racconto da fare ai bambini, in una sola seduta, entro la prima settimana di arrivo degli studenti nelle classi elementari.
Fin dall’inizio, gli esseri umani erano a conoscenza del’esistenza di Dio. Potevano sentirlo, ma non potevano vederlo, e da sempre si sono chiesti, nelle loro diverse lingue, chi fosse e dove si trovava. Domandavano ai loro saggi: “Chi è Dio?”. E i saggi rispondevano: “E’ il più perfetto degli esseri”. “Ma che aspetto ha? Ha un corpo come noi?”. “No, non ha un corpo. Non ha occhi per vedere, non ha mani per lavorare, non ha piedi per camminare, ma vede e sa tutto, anche i nostri pensieri più segreti”. “E dove sta?” “Sta in cielo e sulla Terra. Egli è ovunque”. “E cosa può fare?” “Ciò che vuole” “Ma cosa ha fatto, effettivamente?”
“Ciò che ha fatto, è tutto ciò che è accaduto. Egli è il Creatore e il Maestro che ha fatto tutto, e tutto ciò che ha fatto obbedisce alla sua volontà. Egli si prende cura di tutti e a tutti provvede, e mantiene la sua creazione in ordine ed armonia. In principio c’era solo Dio. E dal momento che completamente perfetto e completamente felice, non c’era nulla di cui avesse bisogno. Eppure, per sua bontà, decise di creare e di porre in essere tutto ciò che è visibile e tutto ciò che è invisibile. Uno dopo l’altro fece la luce, le stelle, il cielo e la terra, con le sue piante ed i suoi animali. Per ultimo fece l’uomo. L’uomo, come gli animali, è stato fatto con sostanze della terra, ma Dio lo ha reso diverso dagli animali e simile a se stesso, perché gli respirò dentro un’anima immortale”.
A questa risposta, molti pensarono che questo racconto fosse solo una fantasia dei saggi. “Come potrebbe, qualcuno che non ha occhi e non ha mani, fare le cose? Se è uno spiroto che non può essere visto, o toccato, o sentito, come può aver fatto le stelle che brillano in cielo, il mare che è sempre in moto, il sole, le montagne e il vento? Come può uno spirito creare gli uccelli e i pesci e gli alberi, i fiori e il profumo che diffondono intorno a loro? Forse sarebbe stato in grado di fare le cose invisibili, questo si, ma come può aver creato il mondo visibile? Certo, è una bella storia, ma come fanno i saggi a dire che è ovunque e vede dentro di noi? Dicono che è il Maestro a cui tutto e tutti obbediscono, ma perché dovremmo crederci? Se noi che abbiamo le mani non siamo in grado di fare queste cose, come potrebbe esserci riuscito qualcuno che non le ha? E come possiamo credere che gli animali, le piante o i sassi obbediscono a Dio? Gli animali selvatici non fanno quello che si chiede loro, come possono essere obbedienti a Dio? E come possono i venti, il mare, le montagne? Possiamo gridare e urlare e agitare le braccia verso di loro, ma loro non ci possono sentire, non sono vivi e non possono obbedirgli. Dio c’è e basta.” Sembra davvero che Dio ci sia e basta. A noi che abbiamo le mani, ma non possiamo fare le cose che fa lui, può sembrare che ci sia e basta. Ma come vedrete, tutte le cose che esistono, che abbiano vita o meno, e anche se non fanno nulla a parte esserci, obbediscono alla volontà di Dio. Le Creature di Dio non sanno che stanno obbedendo. Alle cose inanimate basta esistere. Ai viventi basta sopravvivere. Eppure ogni volta che un venticello fresco vi accarezza la guancia, se potessimo sentire, sentiremmo la sua voce dire: “Obbedisco al Signore”. Quando il sole sorge al mattino e sparge i suoi colori sul mare cristallino, il sole ed i suoi raggi stanno sussurrando: “Mio Signore, obbedisco”. E quando vediamo un uccello in volo, o la frutta che cade da un albero, o una farfalla in equilibrio su un fiore, gli uccelli e il loro volo, l’albero e il frutto e il suo cadere a terra, la farfalla e il fiore e il suo profumo, tutti ripetono le stesse parole: “Ti sento, mio Signore, e ti obbedisco”.
All’inizio c’era il caos e l’oscurità regnava sull’abisso. Dio disse: “Sia la luce”, e la luce fu. Prima di allora c’era solo uno spazio immenso e profondo, senza inizio e senza fine, indescrivibilmente buio e freddo. Chi può immaginare tutta questa immensità, tutta questa oscurità, tutto questo freddo? Quando noi pensiamo al buio, pensiamo alla notte, ma la nostra notte è luminosa come il sole di mezzogiorno, confrontata a quella prima oscurità. Quando pensiamo al freddo, pensiamo al ghiaccio. Ma il ghiaccio è caldo, se lo confrontiamo col freddo dello spazio che ci separa dalle stelle…
In questo vuoto incommensurabile e oscuro è stata creata la luce. Era qualcosa di simile a una grandissima nube di fuoco, che comprendeva in sé tutte le stelle che sono in cielo.
L’intero universo era in quella nuvola, e tra le stelle più piccole, c’era anche il nostro mondo. A dire la verità non si trattava ancora di stelle: nel tempo di cui stiamo parlando esistevano soltanto la luce e il calore. E questo calore era così intenso, che tutte le sostanze che conosciamo – il ferro, l’oro, la terra, le pietre, l’acqua – esistevano come gas ed erano inconsistenti come l’aria. Tutte queste sostanze, tutti i materiali di cui sono composti la terra, e le stelle, e perfino voi ed io, erano fusi insieme in un vasto e fiammeggiante ammasso che aveva una luce ed un calore così intensi, che al confronto il nostro sole sembra un pezzo di ghiaccio.
Questa nube gassosa ardeva nel gelido nulla, troppo grande da immaginare, ma infinitamente più vasto della nube. La massa di fuoco era poco più grande di una goccia d’acqua nell’oceano dello spazio, ma questa goccia conteneva in sé la terra e tutte le stelle. Poiché la nube ardente si muoveva nello spazio, piccole gocce cominciarono a staccarsi da essa, come quando teniamo in mano un bicchiere d’acqua e lo facciamo oscillare, e vediamo che dall’acqua si staccano delle gocce e volano via.
Le innumerevoli schiere di stelle che vediamo brillare nel cielo notturno, sono come queste piccole gocce, ma mentre le gocce d’acqua che si staccano dal bicchiere cadono, le stelle sono in continuo movimento nello spazio e non si incontrano mai. Esse sono a milioni di chilometri l’una dall’altra. Solo. Alcune stelle sono così lontane da noi, che la loro luce impiega milioni di anni per raggiungerci.
Sapete quanto velocemente viaggia la luce? (dare ai bambini il tempo di fare le loro ipotesi.) 100 chilometri all’ora? 200? 1000? No, molto più veloce. La luce viaggia alla velocità di 300.000 chilometri, ma non all’ora… al secondo! Immaginate quanto è veloce! Viaggiare a 300.000 chilometri al secondo, significa che in un secondo potremmo fare sette volte il giro intorno al mondo. E sapete quanto è grande il mondo? 40.000 chilometri. Se dovessimo guidare a 100 chilometri all’ora, tutto il giorno e tutta la notte, senza mai fermarci, impiegheremmo più di dieci giorni per coprire quella distanza. Eppure la luce la copre sette volte in un secondo. Schiocchi le dita, e la luce ha già fatto sette volte il giro del mondo.
Ora, riuscite ad immaginare quanto lontane possono essere le stelle, se la loro luce impiega un milione di anni per raggiungerci? E pensate che ci sono così tante stelle in cielo, che gli scienziati hanno calcolato che se ognuna fosse un granello di sabbia, e se le mettessimo tutte insieme, il loro numero sarebbe superiore al numero di granelli di sabbia di tutte le spiagge del nostro pianeta messe insieme.
Una di queste stelle, uno di questi granelli di sabbia tra quelle migliaia di miliardi di granelli di sabbia, è il nostro sole, e una milionesima parte di questo granello è la nostra terra. Un granello invisibile del nulla.
Ora voi potreste pensare che il sole non è poi così grande, ma considerate che è lontanissimo da noi. La luce del sole impiega circa 8 minuti per raggiungere la terra, e se dovessimo percorrere la distanza dalla terra al sole a 100 chilometri all’ora impiegheremmo circa 106 anni. Così il sole, essendo tanto lontano da noi può apparirci piccolo, mentre in realtà è un milione di volte più grande della terra: è così grande che una delle sue fiamme potrebbe contenere 22 volte la terra.
Quando la volontà di Dio mise in essere le stelle, non c’era nessun particolare che non avesse già previsto. Ad ogni pezzo di universo, ad ogni granello che potremmo credere troppo piccolo per la materia, è stata data una serie di regole da seguire. Alle piccole particelle che erano come il fumo, come il vapore, che possono essere distinte solo come luce e calore e si muovono a una velocità fantastica, ha detto: “Quando sarete fredde vi avvicinerete tra di voi diventando più piccole”. E così esse, mentre si raffreddavano, si spostavano sempre più lentamente, aggrappandosi le une alle altre in modo sempre più ravvicinato e occupando meno spazio. Le particelle hanno assunto diversi stati che l’uomo ha chiamato stato solido, stato liquido e stato gassoso. Se una cosa fosse un gas o un liquido o un solido, in quel momento dipendeva da quanto caldo o freddo esso fosse.
Poi Dio diede altre istruzioni. Ogni particella provava un amore particolare per alcune particelle, e una fortissima antipatia per alcune altre. Così capitò che alcune si attraevano ed altre si respingevano, proprio come avviene agli esseri umani. Fu così che le particelle formarono gruppi diversi.
In questo modo, dunque, le particelle si combinarono tra loro e si formarono diverse sostanze. Allo stato solido, Dio ha previsto che le particelle si aggrappino così strettamente le une alle altre, che separarle è quasi impossibile. Esse formano un corpo che non modifica la sua forma, a meno che non applichiamo una forza su di esso. Se rompiamo una sostanza solida, i vari pezzi che otteniamo contengono le particelle aggrappate tra loro allo stesso modo in cui lo erano prima. Se ad esempio stacchiamo un frammento da una roccia, sia la roccia sia il frammento saranno di roccia. Invece, ai liquidi Dio disse: “ Voi dovrete stare uniti, ma non troppo vicini, in modo tale che non avrete una forma vostra, ma potrete rotolare una particella sull’altra”.
Per i liquidi, l’universo stabilì leggi diverse, che dicono alle loro particelle: “Nei liquidi dovete stare unite, ma non troppo vicine le une alle altre, così sarete libere di muovervi e scorrere, e insieme non avrete una forma fissa. Insieme fluirete e vi diffonderete, riempiendo ogni vuoto, ogni fessura che incontrate nel vostro percorso. E avrete la forza di spingere verso il basso e verso i lati, ma non verso l’alto”. Ecco perché ancora oggi noi possiamo mettere le mani nell’acqua, ma non possiamo metterle nella roccia. E ai gas Egli disse: “Le vostre particelle non saranno del tutto aggrappate tra loro e potranno sempre muoversi liberamente in tutte le direzioni”.
Ma poiché le particelle erano individui molto diversi tra loro, non diventarono sostanze solide liquide o gassose tutte nello stesso momento. A seconda della temperatura, alcuni gruppi di particelle si aggregavano, mentre altre stavano ad aspettare una temperatura più bassa per farlo.
Mentre le particelle si aggregavano obbedendo alle leggi di Dio, una di quelle gocce che si era staccata dalla nube ardente, e che sarebbe diventata il nostro mondo, cominciò a girare su se stessa e intorno al Sole, nel gelido spazio. Col passare del tempo, sulla superficie esterna di questa massa iniziò una danza, che chiameremo la danza degli elementi: le particelle dello strato più esterno si raffreddavano per prime e diventavano più piccole. Stringendosi insieme si schiacciavano contro lo strato inferiore, che era rimasto molto più caldo, si scaldavano di nuovo, e tornavano ad espandersi verso l’esterno. Come angioletti, portavano fuori dalla terra un secchio di caldo, e tornavano alla terra con un secchio di freddo.
“Vieni è meraviglioso!” dicevano le particelle le une alle altre. “Se diventiamo calde ci allarghiamo, e ci allarghiamo ancora, diventiamo leggere e voliamo verso l’alto. Se ci raffreddiamo, diventiamo compatte e ci tuffiamo di nuovo giù!” E così facevano: quando si scaldavano salivano verso l’alto come le bollicine nell’acqua minerale, e quando si raffreddavano cadevano come granelli di sabbia che affondano nello stagno, rispondendo alle leggi di Dio. E grazie alla loro obbedienza, la Terra gradualmente si trasformò da una palla di fuoco, al pianeta che abitiamo. Queste particelle, che sono così piccole che è impossibile vederle o anche solo immaginarle, erano così numerose ed hanno lavorato così bene insieme, che hanno prodotto il mondo. La loro danza è proseguita per centinaia, migliaia, milioni di anni. Infine, le particelle si stabilizzarono, e una dopo l’altra presero riposo. Alcuni gruppi si fermarono allo stato liquido, altri allo stato solido. Quelli che provavano attrazione reciproca si univano a formare nuove sostanze. Le sostanze più pesanti si andarono a depositare vicino al cuore della Terra, e quelle più leggere si misero a galleggiare sopra di esse, come l’olio che galleggia sull’acqua.
Sulla loro superficie si formò una sottile pellicola, simile a quella che si forma facendo bollire il latte e lasciandolo poi raffreddare. La Terra, con questa nuova pelle, aveva assunto una forma, però gli elementi che si trovavano al di sotto di essa erano ancora molto caldi, e si sentivano intrappolati. Volevano Uscire. E d’altra parte, cosa altro potevano desiderare? In fondo stavano solo obbedendo, come sempre, alla legge divina, che aveva stabilito per loro: “Quando vi scalderete, vi espanderete”. Ma sotto la pelle che avvolgeva la Terra, mancava lo spazio per espandersi, e cominciarono a premere e premere, finchè si fecero varco tra esplosioni di immensa potenza e grandi combattimenti e lotte, bucando la pellicola.
L’acqua che si era formata sulla superficie della Terra si trasformò in vapore e cominciò a salire verso l’alto. La massa incandescente che premeva sotto la pellicola superficiale esplose dal centro della terra, trasportando con sé immense nuvole di cenere.
Un velo di gas, ceneri e minerali avvolse completamente la Terra, in modo che nessuno potesse vedere quali tremende lotte stessero avvenendo al suo interno. Il sole si vergognava di loro!
Alla fine, i combattimenti cessarono. Appena si furono tutti raffreddati, sempre più gas diventarono liquidi e sempre più liquidi diventarono solidi. La Terra, nel raffreddarsi, era diventata molto più piccola e si era fatta rugosa come una vecchia mela lasciata nella credenza: le pieghe erano le montagne, e i solchi gli oceani. Infatti le rocce, raffreddandosi, precipitarono per prime dalla nube che avvolgeva la terra, mentre l’acqua arrivò dopo, cadendo e riempiendo ogni spazio vuoto che trovava sul suo cammino. Piovve e piovve per lunghissimo tempo, ed è così che si formarono gli Oceani. Sopra all’acqua ed alle rocce rimase sospesa l’aria. La nube scura era scomparsa.
Quando la nube scura si dileguò, il sole fu di nuovo in grado di sorridere alla sua bella figlia, la Terra, e vide rocce, acqua ed aria.
I solidi, i liquidi ed i gas, oggi, come ieri, come milioni di anni fa, obbediscono alle leggi di Dio, nello stesso modo. La Terra gira intorno su se stessa e intorno al Sole. E oggi, come milioni di anni fa, la Terra e tutti gli elementi ed i composti che la formano, assolvono i loro compiti e sussurrano con una sola voce: ‘Signore, sia fatta la tua volontà; noi ti obbediamo”.
LA PRIMA GRANDE LEZIONE MONTESSORI
La nascita dell’Universo
terza versione
La prima grande lezione Montessori Materiale:
– Disponete su un lungo tappeto i seguenti oggetti, in questo ordine:
un palloncino nero gonfiato e riempito con brillantini o coriandoli, e uno spillo
del ghiaccio su un vassoio
una bella grande candela, e i fiammiferi
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 1 contenente: pezzi di carta in un contenitore (si possono anche raccogliere i coriandoli del palloncino, dopo che è stato scoppiato, come alternativa), una brocca piena d’acqua e una ciotola possibilmente lunga e rettangolare
una ciotola con della sabbia
un mappamondo
un metro
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 2 contenente: un bicchere trasparente riempito con acqua colorata di blu, una ciotola di miele e una d’olio e una brocca o un bicchiere più grande per mescolarli
un vassoio contenente i frammenti grandi e piccoli di un sasso rotto
un vassoio per la DIMOSTRAZIONE 3 contenente: una brocca d’acqua e una ciotola di perle o biglie
uno spray (profumo o deodorante)
un vulcano, coperto molto bene con un panno nero, già riempito con bicarbonato di sodio e colorante in polvere rosso, e una brocca piena di aceto mescolato ad un po’ di sapone per piatti:
– La prima grande lezione Montessori – Carte illustrate da tenere a portata di mano su di un vassoio, o da inserire secondo lo schema della narrazione tra gli oggetti messi sul tappeto, voltate, da mostrare durante la narrazione.
Immagine di un Universo Primordiale 1
Immagine di un Universo Primordiale 2
Immagine di galassie con stelle scintillanti
Tavola periodica degli elementi
Immagine di una Supernova
Immagine della materia che fuoriesce da una Supernova
Immagine del Sole
Immagine che mostra la differenza di dimensioni tra Sole e Terra
Immagine di Protopianeti
Immagine di Pianeti
Immagine del Sole
Immagine del Sistema Solare
Immagine di un vulcano
Immagine della Terra formata da vulcani ed acqua
Una bella immagine della Terra.
La prima grande lezione Montessori il set completo qui:
La prima grande lezione Montessori – Istruzioni per le dimostrazioni
La prima grande lezione Montessori – DIMOSTRAZIONE 1 (forza di attrazione): riempire la ciotola con l’acqua, attendere che si fermi, quindi sparpagliare i pezzetti di carta sulla superficie dell’acqua ed osservare.
La prima grande lezione Montessori – DIMOSTRAZIONE 2 (il peso dei liquidi): ho qui 3 liquidi di peso diverso. Verso l’acqua colorata, poi il miele e vedo come scende sul fondo. Verso l’olio e lo vedo galleggiare. Questa è la forza fisica che esercita il peso. Posso agitare questa miscela, e prima della fine della giornata si sarà sistemata di nuovo con la più pesante in basso e il più leggero in alto. I liquidi si distribuiscono a strati in base al loro peso.
DIMOSTRAZIONE 3 (Modello di liquido): versare le biglie nel vaso e scuoterlo per far scivolare le sfere le une sulle altre e osservare
La prima grande lezione Montessori – Preparazione della stanza
Se ne avete la possibilità, chiedete un aiuto per portare i bambini a fare una passeggiata di una ventina di minuti all’aperto (non gioco libero in giardino), mentre voi vi dedicate alla preparazione del materiale sul tappeto. Potete, per aumentare il senso di stupore e mistero, tenere la stanza in leggera penombra e scegliere una musica di sottofondo (ad esempio concerti per arpa). Per facilitare l’esperienza del buio, quando serve, potete chiudere le tapparelle della stanza e tenere accesa una lampada, da spegnere e riaccendere con comodità.
La prima grande lezione Montessori – La nascita dell’Universo
C’era solo grande spazio che non ha avuto inizio e senza fine. Tutto era buio; così buio che la nostra notte più buia sembrerebbe come il sole brillante. Era così freddo che il ghiaccio sembra calda.
Che cosa avete visto durante la vostra passeggiata? (I bambini risponderanno: alberi, la luce del sole, l’erba, gli uccelli, ecc… lasciate che partecipino il più possibile). E di notte invece cosa si vede? (le stelle, la luna, il buio, ecc…)
Questa è la storia di come tutto è venuto ad essere. (Prendo tra le mani il palloncino nero e lo muovo lentamente avanti e indietro mentre parlo). Ebbene, in principio non c’era nulla. Non c’erano persone, non c’erano città, né animali, né uccelli, né insetti; la Terra stessa non esisteva. Non c’era niente. Non c’erano le acque a riempire i mari, gli alberi a riempire le foreste, l’aria a riempire il cielo. Non c’era la Terra, non c’era il Sole, non c’erano le stelle e non c’era la Via Lattea. (poso il palloncino). C’era solo un grande spazio che non aveva inizio né fine. Tutto era buio, così buio che la nostra notte più buia apparirebbe al confronto un sole brillante. Ed era freddo, così freddo che al confronto il ghiaccio sembrava il fuoco di un caminetto. (Per dar vita a questa immagine di buio e freddo assoluti possiamo far buio nella stanza, e far toccare in silenzio un pezzo di ghiaccio). (Senza riaccendere la luce)Pensate che gran freddo doveva esserci, in questo buio nulla, se il ghiaccio misura – 40°m mentre quel freddo si aggirava sui -273°… Ma forse qualcosa c’era: un respiro sospeso di attesa, come quando aspettiamo che un racconto cominci, o come quando prepariamo una sorpresa per qualcuno, e non vediamo l’ora di farla. C’era la sensazione che qualcosa stesse per accadere… questa era la cosa singolare. (Accendere la candela) Aprite gli occhi… così è nato il nostro Universo. Prima non c’era niente ed era molto freddo, poi c’era tutto ed era molto caldo. C’era la luce, per la prima volta.
Improvvisamente, in un attimo di grande energia, una forza ha portato in essere l’intero Universo. In questo momento sono apparse le particelle di luce e materia. (prendere tra le mani il palloncino e forarlo con un gesto improvviso con lo spillo).
Infatti questa candela rappresenta la prima luce che proveniva da particelle di materia (protoni, neutroni, elettroni e antiparticelle) che scontrandosi tra loro generavano particelle di luce (fotoni).(accendere la luce)
La nostra storia iniziò proprio allora. Con questo Universo molto piccolo e molto caldo. (mostrare ai bambini la carta 1- universo primordiale 1)
In questo universo primordiale le particelle si muovevano nel caos all’impazzata, urtandosi l’una con l’altra. Erano libere e selvagge e non obbedivano ad alcuna legge. Quando si scontravano, si annientavano a vicenda con uno scoppio di energia chiamato luce. Questa l’immagine di ciò che probabilmente doveva essere l’Universo primordiale: nuvole di materia, attraversata da lampi di luce. (mostrare ai bambini la carta 2- universo primordiale 2)
Il nostro Universo rischiava di sparire più rapidamente di come era apparso, se nel frattempo non si fosse raffreddato a contatto col gelido vuoto. Appena cominciò a raffreddarsi, le particelle iniziarono a rispondere alle leggi della materia. Una forza cominciò ad unire le particelle tra loro, e protoni, neutroni ed elettroni , unendosi , formarono atomi di idrogeno e di elio. Questi elementi avrebbero presto trasformato il primo caotico universo. Infatti, le particelle unite in atomi smisero di scontrarsi tra di loro e non generarono più i fotoni. L’Universo divenne buio e calmo. Erano passati cinque miliardi di anni. (spegnere la candela)
Nei 5 miliardi di anni successivi, alcune particelle hanno continuato a unirsi, mentre altre hanno sviluppato la capacità di resistere alla forza. (Esperimento della carta nell’acqua: versare l’acqua nella ciotola rettangolare, aggiungere i pezzi tagliati di carta lentamente e guardare come, senza muovere la ciotola o soffiare, alcuni pezzetti si incontrano rispondendo alla forza di attrazione, mentre altri si respingono per forza contraria).
Tutto si rimise in movimento. Quando l’Universo si generò, non era un qualcosa di liscio come un pallone; era piuttosto simile ad come la coperta o ad un lenzuolo sul letto spiegazzato. Le particelle di materia cominciarono a farsi attirare da queste varie rughe, e in corrispondenza di esse di formarono delle nubi, da cui si sono generate le prime galassie. Nelle galassie, c’erano zone che catturavano tantissime particelle, e queste particelle, una volta catturate, cominciavano a girare una intorno all’altra. Così la temperatura tornò a salire, finchè non ci fu una nuova grandissima esplosione di luce, proprio come avvenne la prima volta, e così nacquero le prime stelle. (Riaccendere la candela). L’Universo ha cominciato a brillare in tutto se stesso, e cento miliardi di galassie hanno riempito il suo spazio. Erano trascorsi un miliardo di anni. (Mostrare ai bambini la carta 3: galassie con stelle scintillanti)
Le prime galassie, le galassie ellittiche, sono la più antiche dell’Universo. Vennero poi le galassie a spirale. Queste nubi di gas hanno stelle che continuano a nascere anche oggi, e sono molto speciali. Ci sono oltre un miliardo di galassie nell’universo, e solo un centinaio di milioni di queste sono a spirale.
Una galassia molto particolare è poi la Via Lattea. Quando guardiamo il cielo vediamo milioni di stelle, ma tutte appartengono soltanto alla nosta galassia, la Via Lattea appunto. Però anche le stelle della nostra Galassia non sono vicine, anzi, sono così distanti che la luce di alcune di esse impiega milioni di anni per raggiungerci. E ci sono così tante stelle nella nostra galassia che gli scienziati hanno calcolato che se ogni stella fosse un granello di sabbia, e se le mettessimo tutte insieme, il loro numero sarebbe superiore al numero di granelli di sabbia di tutte le spiagge del nostro pianeta messe insieme. (mettiamo un po ‘di sabbia su un dito e cerchiamo di contare quante stelle sarebbero).
Quando la nostra galassia si formò, conteneva una stella molto speciale. Era un’enorme stella che si preparava a trasformarsi.
Una stella è come una fabbrica che lavora per trasformare tutto l’idrogeno che contiene in elio: la luce che vediamo è formata dai fotoni di luce che si sprigionano all’interno della stella a causa di questo lavoro. Quando tutto l’idrogeno è trasformato in elio, la stella si espande verso l’esterno. Questa espansione produce molto calore e dà alla stella l’energia che serve per trasformare l’elio in carbonio, e durante questo lavoro la stella brilla di una luce ancora più intensa. Quando poi tutto l’elio si è trasformato in carbonio, la stella si espande un’altra volta, e acquista l’energia che le serve per permettere al carbonio di formare l’ossigeno. E così via, seguendo lo stesso processo si formeranno tutti gli altri elementi, fino al neon, al sodio, al magnesio, all’alluminio, al silicio e al ferro. (mostrare ai bambini la carta 4: Tavola periodica degli elementi).
Questo è un grafico che mostra tutti gli elementi presenti ora sulla Terra. Ogni elemento ha avuto origine nelle stelle, ed per questo che gli scienziati dicono che tutto è fatto di polvere di stelle.
Quando, al termine di questo lavoro di costruzione degli elementi, una stella ha consumato tutta la sua energia, si espande per un’ultima volta diventando una Gigante Rossa, e poi esplode: la stella diventa una Supernova. (mostrare ai bambini la carta 5: una Supernova)
Questa è una foto di una supernova. Tutti gli elementi all’interno della stella vengono sparati nello spazio insieme a grandi quantità di polveri e gas. (mostrare ai bambini la carta 6: La materia che fuoriesce da una supernova).
Tutti questi materiali che provengono da una supernova prendono il nome di materia interstellare. In seguito la galassia raccoglie di nuovo questa materia interstellare che si unisce fino a far nascere una nuova stella. Ed è proprio così che, quattro miliardi di anni fa, si è formato il nostro Sole. (mostrare ai bambini la carta 7: il Sole).
Il Sole è solo una stella di media grandezza, eppure è un milione di volte più grande della Terra. (Mostrare ai bambini il mappamondo).
Ma se è così grande, come mai a noi che lo guardiamo sembra piccolo? (Attendere le risposte dei bambini) Perché è lontanissimo da noi, così lontano che la sua luce impiega 8 minuti per raggiungerci sulla Terra. E pensate che la luce viaggia velocissima: 300.000 chilometri al secondo. Immaginate di che velocità parliamo! La luce viaggia così veloce che può fare 7 volte il giro del mondo in un secondo. Se noi potessimo fare tutto il giro del mondo in automobile, viaggiando a 100 chilometri all’ora, senza mai fermarci a riposare, impiegheremmo 11 giorni e 11 notti per compiere il giro sette volte. E la luce può fare tutto questo in un secondo! (Cerco di muovere la mano in tutto il mondo come gli studenti scattano un secondo.) Potete schioccare le dita e la luce ha già fatto il giro della terra sette volte. (mostro ai bambini il metro).
Ecco perché il sole non ci appare poi così grande: è così lontano che la sua luce impiega 8 minuti per raggiungere noi, e se noi volessimo raggiungere lui, viaggiando al 100 chilometri all’ora, impiegheremmo circa 106 anni. Così il sole, che essendo tanto lontano da noi può apparirci piccolo, in realtà è un milione di volte più grande della Terra: è così grande che una fiamma proveniente dal sole potrebbe contenere 22 Terre. (mostrare ai bambini la carta 8: immagine che mostra la differenza di dimensioni tra Sole e Terra).
Inoltre pensate: se la luce impiega 8 minuti per raggiungerci, questo significa che ogni volta che guardiamo il Sole, stiamo guardando 8 minuti indietro nel passato.
Questo è il motivo per cui il telescopio Hubble può vedere il passato: perché è così potente che le immagini che riceve provengono da un passato lontanissimo. E così possiamo vedere le immagini dei proto pianeti e dei pianeti si sono generati da essi. (mostrare ai bambini la carta 9: protopianeti e la carta 10: pianeti).
Il nostro sole si è generato 5 miliardi di anni fa, e continuerà a brillare per almeno altri 5 miliardi di anni prima che la sua energia si esaurisca.
Cinquanta milioni di anni fa, come abbiamo visto, a seguito dell’esplosione di una Supernova, nella nostra galassia si è dispersa un’enorme quantità di materiale interstellare, che poi si è concentrato in grumi che si sono via via ingigantiti. Uno di questi grumi sarebbe diventato il nostro Sole. (mostrare ai bambini la carta 11: il Sole).
Quando nacque, questa nube di fuoco era un milione di volte più grande di quello che è oggi, ma non così grande da diventare una Gigante Blu ed esplodere. La sua dimensione era abbastanza grande da garantirgli energia a disposizione per lunghissimo tempo. Intorno al sole, altri grumi più piccoli si erano formati, ed il sole cominciò ad esercitare su di loro la sua forza di attrazione. Tutti questi grumi formati da particelle di materia hanno cominciato a seguire le leggi dello spazio, e hanno cominciato a girare ed a muoversi lungo un percorso fisso. Così sono nati i pianeti del nostro sistema solare, e così anche la perla blu, che doveva diventare la Terra, iniziò il suo viaggio. (mostrare ai bambini la carta 12: il Sistema Solare).
In principio, tutti i pianeti erano gassosi. Gli elementi prima si stringevano l’uno all’altro, raggiungevano temperature elevatissime, e poi si espandevano nello spazio per raffreddarsi. Una volta raffreddati tornavano a contrarsi strigendosi di nuovo verso il centro. E tutto ricominciava daccapo. Questo processio di espansione e contrazione continuò per milioni di anni, fino alla nascita dei pianeti. (mostrare nuovamente ai bambini la carta 9: protopianeti e la carta 10: pianeti).
Mano a mano, gli elementi più freddi e pesanti affondavano verso il centro, mentre gli elementi più caldi e leggeri vi galleggiavano sopra.
Ma guardiamo un po’ più da vicino la nostra Terra. Quando ha iniziato a formarsi, non si trattava che di gas vorticosi. Appena cominciò il suo moto su se stessa e intorno al Sole, nel gelido spazio, cominciò a raffreddarsi e a diventare più piccola. Le particelle del bordo esterno si freddavano e occupavano meno spazio, e stringendosi si avvicinavano al centro incandescente della Tera. In questo modo tornavano a scaldarsi, a diventare più leggere e ad occupare più spazio, dirigendosi di nuovo verso il bordo esterno, a contatto con lo spazio gelido. Questa danza è continuata per centinaia di milioni di anni. Infine, le particelle furono abbastanza fredde da stabilizzarsi. Quelle più pesanti affondarono e formarono il nucleo, quelle un po’ più leggere formarono il mantello, e quelle più leggere di tutte rimasero all’esterno, e lentamente formano una crosta.
La prima grande lezione Montessori – DIMOSTRAZIONE 2:
Le leggi fisiche sono molto potenti e tutte le particelle vi obbediscono. Le particelle che formavano la Terra nel corso del suo processo di formazione, avevano assunto tre diversi stati: solido, liquido e gassoso. Così è anche oggi: ogni particella che esiste sulla Terra o è un solido, o un liquido o un gas. Allo stato solido, le particelle si aggrappano così strettamente le une alle altre, che separarle è quasi impossibile. Esse formano un corpo che non modifica la sua forma, a meno che non applichiamo una forza su di esso. Se rompiamo una sostanza solida, i vari pezzi che otteniamo contengono le particelle aggrappate tra loro allo stesso modo in cui lo erano prima. Se ad esempio stacchiamo un frammento da una roccia, sia la roccia sia il frammento saranno di roccia. (Mostrare ai bambini il sasso spaccato). E questa è la legge che vale per i solidi.
Nello stato liquido, le particelle si tengono insieme, ma non così strettamente. Non hanno forma propria, ma riempiono ogni vuoto che trovano. Esse spingono lateralmente, e verso il basso, ma non verso l’alto. Questo è il motivo per cui siamo in grado di mettere la nostra mano nell’acqua, ma non all’interno di una roccia. (DIMOSTRAZIONE: modello di un liquido con biglie o perle)
Le particelle dei gas non sono del tutto aggrappate le une alle altre e possono sempre muoversi liberamente in tutte le direzioni. (spruzzare ildeodorante). Tutte le particelle nello spazio obbediscono a queste leggi. (Aspettiamo che tutti gli odori del gas svaniscano).
La Terra, ora composta da nucleo, mantello e crosta, aveva assunto una forma propria, però i metalli liquidi e incandescenti che si trovavano nel nucleo erano sottoposti a una pressione fortissima. Questa roccia fusa voleva espandersi, ma la crosta bloccava la sua strada. Così scoppiò! (Versare l’aceto nel vulcano)
Vulcani esplosero su tutta la Terra, e una grande nuvola avvolse tutto il pianeta. (Mostrare ai bambini la carta 13: vulcano).
Questa nube nascose il Sole, e così la Terra potè di nuovo raffreddarsi. Man mano che questo avveniva, dalla nube gli elementi presero a scendere in forma di pioggia. Quando l’acqua cadeva sulla terra assumeva la forma di vapore, formando sulla Terra le nuvole. Intanto nel pianeta sempre più gas diventavano liquidi, e sempre più liquidi diventavano solidi, così si riformò una crosta rocciosa, che la pioggia incessante potè raggiungere. La Terra, nel raffreddarsi, era diventata molto più piccola e si era fatta rugosa come una vecchia mela lasciata nella credenza: le pieghe erano le montagne, e i solchi gli oceani. Si formarono piscine di acqua, poi stagni, poi laghi, poi immensi oceani. Pioveva e pioveva e pioveva: tempeste immense infuriavano sulla terra, e l’acqua riempì tutte le cavità che incontrava. A volte, però, gli elementi fusi presenti nel nucleo, sotto la crosta terrestre, continuavano a esplodere in superficie. (mostrare ai bambini la carta 14: la Terra formata da vulcani ed acqua).
Quando la nube scura si dileguò, il Sole fu di nuovo in grado di irraggiare la Terra, e vide rocce, acqua ed aria. Tutto era bello e il pianeta era pronto ad accogliere la vita, ma di questo parleremo un altro giorno. (mostrare ai bambini la carta 15: una bella immagine della Terra).
(Lasciare i vassoi per gli esperimenti a disposizione dei bambini, per tutto il tempo in cui vediamo che suscitano il loro interesse).
LA PRIMA GRANDE LEZIONE MONTESSORI
La nascita dell’Universo: testo per recita
(adattamento dalla poesia “La storia della Terra” di Vera Edelstadl)
Costumi e oggetti di scena:
– sfere di gas: piatti di carta con le fiamme di carta crespa arricciata o nastri. Su questi piatti scriviamo in alto in alcuni “granito” e in alcuni “ferro”, in modo che quando i bambini si inginocchiano le parole siano visibili. – Vulcani: si possono fare con coni dai quali spuntano le stelle filanti sollevando una bacchetta. – Sole: una torcia inserita in un sole di cartoncino. – Vapore: ghiaccio secco o una pentolino termico di acqua bollente. (Il bambino prima si siede e poi lo apre). – Meteore: palline di carta stropicciata. – Luna: un’immagine della luna. – Pioggia: un foglio di carta trasparente o una tovaglia di carta tagliata a listarelle, tenuta da un bambino, o da due bambini che prima entrano e poi la dispiegano insieme dai due lati. – Nube scura: i bambini si coprono con dei teli scuri, tenendoli davanti a sé con le mani in alto. – Fulmini: fulmini di cartone. – Tuono: si può fare coi piatti. – Primo sfondo: la Terra allo stadio di pianeta gassoso. – Secondo sfondo: la Terra prima della comparsa della vita. – Per il finale serve inoltre la linea del tempo della vita o un poster.
Scena 1
Primo bambino: Circa cinque miliardi di anni fa, la Terra e tutti i gli altri pianeti si sono formati. Vorticose sfere di gas incandescente (entrano i bambini muovendosi e girando sul palco) iniziarono a girare follemente nello spazio (entrano le sfere di gas muovendosi vorticosamente tutto intorno).
Secondo bambino: Vortici di metallo e roccia fusa formarono una palla incandescente (le sfere di gas girando si portano al centro della scena e formano una sfera) Che prese a girare insieme ai gas (le sfere di gas girano in cerchio) poi si stabilono nella loro forma definitiva (le sfere di gas si inginocchiano formando una linea e tenendo la testa bassa)
Terzo bambino: Il granito galleggiò in lato, il ferro sprofondò nel nucleo (i bambini granito si alzano, i bambini ferro rimangono inginocchiati) Infine, il granito si raffreddò fino a formare una solida crosta di pietra.
Scena 2
Primo bambino (entrano i vulcani): I vulcani eruttaroro, lanciando pugnali fiammeggianti; (i vulcani zampillano) Il Sole gettò i suoi raggi cocenti (entra il sole) La Terra bruciava con ardente calore; l’acqua evaporò tornando ad essere un gas (entra il vapore)
Secondo bambino: Le meteore cominciarono a piovere dal cielo; privo di atmosfera (le meteore vengono gettate contro lo sfondo) Una delle più grandi può aver contribuito a formare la Luna che circonda la Terra oggi (entra un bambino con l’immagine della Luna)
Scena 3
Primo bambino: La Terra si era raffreddata abbastanza da permettere alla pioggia di cadere. (entra la pioggia) Nubi nere avvolsero la Terra, che sprofondò nelle tenebre (entrano i bambini coi panni scuri e coprono lo sfondo) I fulmini aprivano fessure frastagliate squarciando la nube (si lanciano i fulmini e si fa il rumore dei tuoni) (si fa calare il secondo sfondo) Non c’era nessuna vita sulla Terra: solo acqua e nuda crosta, e nient’altro. (i bambini indicano lo sfondo) Poi un giorno le piogge si fermarono (i bambini nube escono) La nube scura scomparve e la luce potè di nuovo splendere. (entra il Sole, brilla, poi se ne va)
Scena 4
Primo bambino: Ancora non c’era vita sulla Terra; solo la crosta rocciosa e oceani inquieti Ma negli oceani, le condizioni per accoglierla era pronte, e l’Adeano stava per finire. Ma questa è un’altra storia… (due bambini distendono il poster della comparsa della vita)
Secondo bambino: Grazie per essere venuti. Speriamo che il nostro spettacolo vi sia piaciuto.
La prima grande lezione Montessori
SPUNTI DI LAVORO PER I GIORNI SEGUENTI
Con brevi lezioni chiave, aperte, diamo una certa quantità di informazioni sugli argomenti toccati e su altri ad essi connessi. Per acquisire il vocabolario tecnico specifico e sperimentare i concetti presentiamo i materiali e i set di carte tematiche.
Quando i bambini hanno acquisito le conoscenze di base, possiamo chiamarli in cerchio, mettere sul tappeto davanti a loro una grande quantità di libri e materiali, e parlare loro della ricerca. Spieghiamo che una delle attività più emozionanti della scuola elementare è la ricerca. “Ricerca” significa che un bambino sceglie un argomento, legge un libro o due su di esso, e prende appunti su quello che secondo lui è importante. Dopo che il bambino ha scoperto tutto quello che può me lo dice. Anche le ricerche al computer sono un ottimo lavoro.
Prendiamo poi un libro e ne leggiamo un paragrafo. Lo chiudiamo e chiediamo ai bambini cos’era importante in quello che abbiamo letto. Il libro non dovrebbe essere ne troppo semplice ne troppo difficile da riassumere. Scriviamo un semplice riassunto insieme, quindi chiediamo ai bambini più grandi di scegliere un argomento per il giorno, mentre per i più piccoli predisponiamo noi un argomento, che i bambini svolgeranno in gruppo col nostro aiuto.
Il primo argomento di ricerca per i più grandi può ad esempio essere il Sistema Solare, che è abbastanza ampio da risultare vario e stimolante per tutti. Le ricerche possono comprendere anche materiale stampato dal web, che spesso i bambini portano da casa. In queste occasioni, soprattutto se le pagine sono molte, diciamo ai bambini di sottolineare le parti più interessanti con un evidenziatore, invece di prendere appunti. Possiamo anche fornire ai bambini una scheda o un piccolo libretto che contiene delle domande guida.
Al termine di ogni ricerca, quando tutti hanno più o meno finito di copiare o riassumere le informazioni trovate, ci sediamo in cerchio. Leggiamo le domande ad alta voce, e chiediamo se ci sono dei volontari, così i bambini leggono quello che hanno scritto. Poi parliamo di ciò che ognuno di loro ha trovato. Possiamo chiedere se qualcuno ha trovato qualcosa di particolarmente eccitante (di solito i bambini hanno con sé i libri scelti). Questa è un’occasione per parlare di quello che hanno scoperto, di ciò che attira il loro interesse, e ci aiuta ad espandere il loro studio in quella direzione.
LA PRIMA GRANDE LEZIONE MONTESSORI
La nascita dell’Universo
Lezioni chiave, da presentare per avviare i lavori di ricerca
Le rocce (possiamo anche scegliere di parlare solo delle rocce ignee, rimandando la trattazione delle rocce sedimentarie alla seconda grande lezione, aggiungendo le roccia metamorfiche e il ciclo delle rocce)
La composizione della Terra
Formazione degli Oceani
Formazione delle montagne
La luna
La composizione degli altri pianeti
Linea del tempo della nascita dell’Universo
Mitologie della creazione, letture e riassunti in classe
I viaggi spaziali
Mappe dei vulcani esistenti (anello di fuoco)
Come i continenti si sono spostati nel tempo
Lettura di racconti su Pompei (o altre storie di eruzioni), che porti alla composizione di racconti da leggere alla classe
Mitologia relativa ai vulcani da leggere in classe (Pele, i miti delle Hawaii, ecc…)
Corda del sistema solare
Le orbite
Dimensioni dei Pianeti e distanza dal Sole
Preparare un grafico per ogni pianeta e uno complessivo: rotazione del pianeta su se stesso, dimensioni, numero di lune, tempo di rotazione intorno al sole, distanza dal sole, peso
Introduzione alla biologia per la terza classe – lezioni pronte, esperimenti e materiale vario sulle meraviglie della vita.
Tra le discipline che più possono interessare i bambini, una è senza dubbio la biologia. Il mistero della vita, con le sue multiformi e indefinite trasformazioni, esercita un grande fascino sui bambini, e ne orienta la simpatia verso tutti gli oggetti che si muovono non per una forza che opera su di loro dall’esterno, ma per effetto di stimoli interiori che ne impediscono perennemente quello stato di quiete cui tendono normalmente tutti gli esseri non viventi. Certo: noi non potremo svelargli questo grande mistero, non gli potremo dire che cosa è la vita, ma potremo guidarlo a studiarne le manifestazioni, abituandolo a riconoscere le leggi che stanno dietro ai fenomeni che lo riguardano da vicino, e che egli considererebbe altrimenti come semplice opera del caso. Noi parliamo spesso ai bambini di regni incantati: il più bel regno incantato apparirà ai suoi occhi nel mondo circostante, se noi sapremo insegnargli la formula davanti alla quale cade la barriera che lo separa da esso, se gli daremo la chiave magica che apre le porte del castello fatato.
Introduzione alla biologia per la terza classe – Le differenze che passano tra gli esseri viventi e quelli non viventi
La definizione di vivente data dal fisiologo inglese Huxley è la seguente: “I caratteri fondamentali del corpo vivente in confronto a tutti gli altri corpi dell’universo si riassumono in uno stato di non-equilibrio che contrasta assolutamente con lo stato di quiete in cui si trovano, o a cui aspirano, dopo brevi turbamenti prodotti da cause esteriori, tutti quanti i corpi inorganici“. Parlando coi bambini le cose, come al solito, si devono prendere alla lontana, ed al carattere sintetico delle definizioni si deve sostituire un esame analitico del comportamento diverso delle due categorie di corpi. Se domandiamo ai bambini che cosa si intende per essere vivente, ci risponderanno quasi di sicuro che è vivo quello che si muove. Ma se ci facciamo spiegare che cosa intendano per movimento, ci renderemo conto che il loro concetto di movimento si identifica con quello di locomozione, e quindi considerano vivo ciò che può trasportarsi spontaneamente da un punto all’altro della superficie terrestre. Solo apparentemente avrà dunque colto nel segno. Se infatti gli chiedessimo, adesso, se le piante sono vive, i nostri piccoli studenti esiterebbero. Dovremmo meravigliarcene? Esitarono anche gli antichi a crederle tali, e si sa che il bambino ripercorre press’a poco, per quanto rapidamente, il cammino percorso dalla sua specie in una lunga serie di secoli, e cade negli stessi errori in cui sono cadute le generazioni che l’hanno preceduto. Forse risponderà che la pianta è viva, per averlo già sentito dire, ma in tal caso si accorgerà subito che il carattere da lui indicato non può più essere distintivo tra il mondo inorganico e l’organico. E’ probabile che il bambino abbia già visto una pianta secca in piena estate, ed abbia compreso che quella piante era morta. Non avrà certo meditato sul mistero della vita e della morte, ma saprà comunque che può morire solo ciò che è vivo, ed arguirà da questo che la pianta è un vivente. Ma cos’hanno di diverso una diverso una pianta o un animale, da un blocco di granito, da una lastra di marmo, da un pezzo di ferro o di carbone? Se qualcuno gli desse da accudire un canarino, una pianta di azalea, e una statuetta di porcellana, come si comporterebbe per restituire intatto quello che gli viene affidato? Il bambino sa che per accudire la statuetta non dovrebbe in realtà fare nulla: si cura da sè.
Introduzione alla biologia per la terza classe – gli esseri viventi si nutrono
Ma non è così per il canarino e per l’azalea. Allora il bambino capirà: l’animale mangia e la pianta beve, mentre la statuetta non mangia e non beve. Allora noi gli diremo che anche la pianta mangia, anche se non ha la bocca nè i denti: la sua bocca e i suoi denti sono le radici e le foglie, ed il suo bere è in realtà un mangiare. Come avvenga questa meraviglia nei particolari, lo spiegheremo nelle lezioni successive, ma intanto possiamo dargliene un esempio convincente. Prendiamo una zolletta di zucchero e chiediamo se si mangia o si beve. Poi sciogliamola in un bicchiere d’acqua: adesso si può bere. Così l’acqua che diamo da bere alle piante scioglie i sali minerali che si trovano nel terreno e, per mille piccole bocche che si trovano nelle radici, la pianta li mangia. Il latte è la sola cosa di cui si nutre il bambino appena nato, ed anch’esso si beve. Quindi, liquide o solide che siano, le sostanze che gli esseri viventi prendono dall’esterno per farli diventare parte di se stessi, rappresentano il loro nutrimento, e nutrizione si dice la funzione per cui essi assimilano, ciò fanno simili a sè, i cibi sottratti all’ambiente. Il latte che il bambino beve non rimane latte nel suo corpo, nè l’uovo o l’arancia rimangono, sia pure finemente triturati, uovo e arancia, ma diventano carte e sangue della sua carne e del suo sangue.
Introduzione alla biologia per la terza classe – Crescita, deperimento e morte
Facciamo ora supporre al bambino che il suo ipotetico amico che gli aveva dato in custodia un canarino, un’azalea e una statuina, gli lasci ora in custodia un cucciolo appena svezzato, e ritorni a riprenderselo dopo un paio d’anni di assenza. Mentre la statuina sarebbe rimasta la stessa, l’amico al suo ritorno stenterà a riconoscere il cane. a lasciato un batuffolo di pelo e si vede restituita una bestiola alta forse da terra una quarantina di centimetri e lunga mezzo metro almeno, a seconda della razza. Se la statuetta fosse cresciuta in proporzione non si saprebbe su che mobile metterla. Ecco dunque un altro carattere che differenzia l’essere vivente dal non vivente: il primo subisce, almeno fino a un certo momento della sua esistenza, un accrescimento, seguito da deperimento e da morte, mentre quello privo di vita non cresce, non deperisce, non muore. L’amico potrà trovare morta l’azalea, ma non potrà trovare morta la statuina di porcellana.
Introduzione alla biologia per la terza classe – Gli esseri viventi respirano
Invitiamo ora a fare un esperimento: diciamo al bambino di tenere chiusa la bocca e di chiudere ermeticamente le narici. Il bambino più eroico resisterà un minuto, un minuto e mezzo, ma poi, liberando con violenza le vie respiratorie, si compenserà largamente e rumorosamente di quella piccola tortura che egli stesso si è inflitto a scopo scientifico. Non basta, dunque, per vivere, che si introducano nel nostro organismo delle sostanze solide e liquide per mezzo della nutrizione; bisogna anche che vi si introduca una sostanza gassosa che si trova dappertutto intorno a noi: l’aria. Il bambino osserverà che, appena inspirata l’aria, essa viene poi espirata e questo sembrerebbe sciocco e inutile. Ma noi gli faremo osservare che la qualità dell’aria che manda dentro non è uguale a quella che manda fuori, che cioè egli si è tenuto qualcosa, di quell’aria, che gli è utile, mentre le ha ceduto qualche altra cosa che a lui sarebbe dannosa.
Esperimento
Prendiamo un po’ di acqua di calce e facciamogliela vedere: bella, limpida, trasparente. Invitiamolo a soffiare in essa con una cannuccia, e l’acqua trasformarsi in latte. Se l’aria esterna fosse uguale a quella che mandiamo fuori noi, anch’essa dovrebbe produrre lo stesso effetto, cioè l’acqua di calce dovrebbe sempre essere lattiginosa.
Questa specie di baratto che facciamo con l’aria, e che è tutto a nostro vantaggio, si chiama respirazione, e questo processo è in parte di assimilazione e in parte di esplulsione, cioè di allontanamento dall’organismo di ciò che non è utile, ma addirittura dannoso. Ma ora il nostro piccolo scienziato crederà che anche le piante respirano?
Introduzione alla biologia per la terza classe – Il naso delle piante
Quale può essere mai il naso delle piante? Se diciamo ai bambini che il naso delle piante sono le foglie, si metteranno a ridere, e osserveranno forse, che allora d’inverno le piante sono senza naso.
Esperimento Prendiamo un bel vasetto di qualche piantina comune, ad esempio un geranio, con le sue foglie ben sviluppate, e poniamolo sotto una campana di vetro. Lasciamolo lì, anche per qualche mese: non abbiamo fretta di aver ragione sulla sua incredulità; l’altra parte gli faremo osservare che, quando capovolgiamo la campana, essa rimane naturalmente piena d’aria. La piantina forse non morirà, o noi non proseguiremo l’esperimento fino a sacrificarla; ma certamente intristirà, dimostrando in tal modo che le manca qualcosa di essenziale a una vita rigogliosa.
D’inverno la pianta assume l’apparenza della morte appunto perchè le manca il naso, che funziona anche, contemporaneamente, da bocca. Se il bambino fosse scettico, potremmo fargli osservare che anche la pianta potrebbe ridere di noi, che abbiamo la bocca che funziona anche, contemporaneamente, come un naso.
Esperimento Prendiamo delle parti verdi di piante e mettiamole in un vaso sul fondo del quale si trovi dell’acqua di calce: se esse respirano come l’uomo, l’acqua di calce dovrà diventare lattiginosa come quando noi vi abbiamo soffiato dentro con la cannuccia. E così difatti avviene, se richiudiamo il nostro vaso al buio.
Ecco un nuovo mistero! Perchè mai dovremmo metterlo al buio? Per ora potremo dire soltanto che la pianta prende dall’aria tanto quello che le serve per mangiare quanto quello che le serve per respirare, e che, precisamente, trova buono da mangiare ciò che respinge come non utile per la respirazione. Ma, incapace di trovare mezzi di illuminazione artificiale, non mangia che di giorno, mentre di notte dorme tranquillamente, dandoci esempio di ciò che dovremmo fare anche noi per vivere a lungo e in buona salute. Sotto l’azione della luce, dunque, i prodotti eliminati dalla respirazione vengono da lei mangiati e perciò non li possiamo più trovare; mentre al buio, pur non mangiando, respira (precisamente come facciamo noi, che respiriamo anche dormendo), e perciò noi possiamo vedere gli elementi che la pianta, respirando, respinge.
Introduzione alla biologia per la terza classe – Anche nelle piante avviene la circolazione
Passiamo ancora ad un altro ordine di osservazioni. Il bambino si sarà qualche volta punto, ed avrà visto con terrore fuoriuscire dalla piccola ferita un rivoletto tiepido di un bel rosso rubino. Quel liquido che sprizza dalla rottura della pelle circola, all’interno di canali appositi, per tutto il nostro corpo, e questo fenomeno si chiama circolazione. Abbiamo forse trovato un carattere che è proprio soltanto degli animali, e non delle piante? Il bambino non avrà mai visto, infatti, colare dalla rottura di un ramo, nessun liquido rosso. Eppure, anche questa volta, il bambino si inganna, e tutti questi inganni sono preziosi per abituarlo ad una pacatezza di ragionamento e ad una cautela nel trarre conclusioni che lo salvaguarderanno nella vita da molte delusioni.
Esperimenti Se leghiamo fortemente un ramo, per esempio di salice, al disopra della legatura si formerà un rigonfiamento pieno di un umore che, discendendo di sotto alla corteccia e trovandosi ad un tratto sbarrata la strada, è forzato dall’ostacolo che incontra ad accumularsi un una specie di bozzo. Allo stesso modo, se immergiamo in un bicchiere due rami con foglie, l’uno per il taglio inferiore e l’altro per il superiore, vedremo il primo mantenersi fresco, il secondo avvizzire rapidamente, perchè la linfa che sale per il fusto alle foglie del ramo non può, se il ramo è capovolto, continuare facilmente il suo cammino. Che cos’è tutto questo se non una circolazione di umore che sale e che scende, proprio come fa il sangue nel nostro organismo?
Introduzione alla biologia per la terza classe – Da una statua non si generano altre statue
Torniamo ora col pensiero alla nostra statuina di porcellana, cioè a quella lasciataci in custodia dall’amico. Se io ne voglio una identica, dovrò rivolgermi alla fabbrica dove l’amico l’ha comprata, ma potrebbe darsi che non ce ne fossero più: il mio desiderio non potrà essere soddisfatto. Mai, da quella statuina, se ne potranno avere due. I cani riproducono altri cani, le azalee riproducono altre azalee, ma le statue non producono altre statue. Ecco dunque un nuovo carattere, la riproduzione, che distingue gli esseri viventi dai non viventi.
Introduzione alla biologia per la terza classe – Differenza tra materia organizzata e materia organica
Se prendiamo un pezzo di carbone e lo rompiamo col martello, ciascuno dei pezzi è un pezzo di carbone, uguale a tutti gli altri e a quello di partenza, salvo che per le dimensioni. Ma se osserviamo il macellaio che divide il pollo in pezzi, vedrà che le parti non sono affatto uguali tra loro, e che il pollo risulterà invece un insieme di organi differenti. Mentre poi i pezzi di carbone continuano ad essere tali anche se staccati dal pezzo più grosso col quale prima facevano parte del tutto, le parti di un essere vivente cessano, divise, di esistere: non sono più materia organizzata, ma diventano frammenti di materia organica.
Introduzione alla biologia per la terza classe – La vita è sensibilità e movimento
Per frantumare il carbone basta prendere un martello e batterlo su di esso con violenza, senza per questo sentirci colpevoli di crudeltà. Se invece il martello cadesse per errore sulla zampa del nostro cane, sentiremmo il nostro povero animale guaire di dolore. Ma se picchiassimo col martello una pianta, soffrirebbe? Forse il bambino risponderà di no, perchè la pianta non reagisce, non si contorce, non ulula di dolore. Eppure… Se la pianta cerca spontaneamente le condizioni necessarie alla sua esistenza, chi ci autorizza ad affermare che essa non sia dotata di sensibilità? E le sensitive, ritraendosi a contatto di uno stimolo, non ci mostrano forse di sentirlo? E non sente la luce la pianta che la cerca in uno sforzo di tutto il suo essere e si sviluppa in una sola direzione se la riceve da un dato punto?
E non sente la posizione del sole il girasole, che volge la corolla a seguirne il cammino nel cielo? Possiamo forse considerare le piante insensibili, solo perchè non possono comunicare attraverso dei suoni? Tanto varrebbe asserire che il pesce non soffre perchè non emette un grido quando viene pescato. La vita, nonostante tutte le nostre ricerche, è sempre un grande mistero. Certo che la sensibilità ci appare meglio negli animali, nei quali troviamo anche, a differenza dei vegetali, il potere della locomozione. Ma non sempre, e non tutti, perchè ve ne sono alcuni, collocati ai gradini inferiori del regno animale che, come le piante, non hanno facoltà locomotrice. E quando scendiamo molto in basso nella scala degli esseri viventi, non è nemmeno sempre possibile una distinzione netta e sicura tra regno animale e regno vegetale. Solo salendo al di sopra di questi primordi della vita potremo stabilire caratteri differenziali fra animali e piante, notando per esempio che la pianta si nutre di acqua, di sali e di gas (cioè sostanze che non sono nè furono mai vive), mentre l’animale si nutre o di piante o di altri animali (cioè di sostanze organiche); che l’animale ha una sensibilità accertata che nella pianta è soltanto supposta; che, infine, l’animale si muove nello spazio, mentre la pianta rimane fissa al suolo e non passeggia per il giardino. Quest’ultima affermazione sembrerebbe contrastate con quella che è servita come punto di partenza per la nostra lezione, cioè la definizione di Huxley “I caratteri fondamentali del corpo vivente in confronto a tutti gli altri corpi dell’universo si riassumono in uno stato di non-equilibrio che contrasta assolutamente con lo stato di quiete in cui si trovano, o a cui aspirano, dopo brevi turbamenti prodotti da cause esteriori, tutti quanti i corpi inorganici” dove essenzialmente si afferma che la vita non è se non movimento; ma se osserviamo bene, la troveremo perfettamente coerente, perchè la pianta, anche non passeggiando, non è mai tranquilla, nemmeno quando l’aria immobile e greve non ne consente il fremere di una foglia. In quella quiete apparente tutto in essa si muove; ogni suo organo compie le sue funzioni e lo stato di quiete non potrà da essa essere raggiunto, se non quando, abbandonata la vita, non sarà più che un pezzo di legno destinato a riscaldare la nostra casa o a fornirci il materiale per la costruzione dei mobili d’arredo.
Le proprietà fisiche dei corpi unità didattica completa per bambini della scuola primaria, con idee per le lezioni ed esperimenti scientifici per dimostrare i concetti.
Se domandiamo ai bambini cosa si intende per corpo, ci sentiremo rispondere: “Cose come la cattedra, la lavagna, il banco, sono corpi”. I bambini classificano per tipi e non per definizioni, ma se ci pensiamo anche lo scienziato si serve di questo tipo di classificazione quando non ha ancora colto i caratteri essenziali specifici di una determinata serie di oggetti. Se poi chiediamo ai bambini se il pensiero, la bontà, la giustizia, la verità, sono corpi, ci risponderenno di no, perchè non si vedono: i bambini pensano che un corpo deve essere percepito dalla vista; questo spiega perchè trovino difficile considerare l’aria un corpo. Tuttavia è semplice spiegare loro che il carattere di “visibile” non è sufficiente a designare il “corpo”, e basterà far osservare loro che, per esempio, la luce che emana da una lampadina elettrica, o da una qualsiasi altra fonte luminosa, anche se si vede, evidentemente non è un corpo. Tornando a chiedere ai bambini cosa si intende con “corpo”, i bambini diranno che un corpo si deve poter toccare, deve essere in qualche modo percepito col tatto. “Ma allora è un corpo il calore che emana dalla stufa, dal sole, da qualsiasi altra fonte di calore?”. A questo ulteriore stimolo, i nostri piccoli scienziati cercheranno espressioni più precise, ad esempio diranno che un un corpo si deve poter prendere in mano, perchè se stringo la mano in una stanza luminosa non afferro nulla, puure non posso portare un pezzo di calore da un luogo all’altro come posso fare con un pezzo di legno o di ferro. In questo modo ci stiamo avvicinando alla realtà un passo alla volta, ma non l’abbiamo ancora raggiunta. A questo punto ancora il bambino non potrà credere che l’aria sia un corpo, perchè non si può (o meglio non di si accorge di potere) stringere nella mano.
Le proprietà fisiche dei corpi
Primo esperimento Prendiamo una bilancia e proviamo a spiegargli il grande mistero: mettiamo su uno dei piatti una moneta, una pallina, una riga, una matita, e la bilancia perderà costantemente il suo equilibrio, obbligandoci, per ristabilirlo, a gettare un peso corrispondente sull’altro piattello. Ripesiamo ora attentamente la moneta (o meglio ancora, se l’abbiamo, una sfera di metallo). Poi togliamola dalla bilancia, facciamola riscaldare e rimettiamola sul piatto: rimessa sul piatto il suo peso sarà identico a prima. Pesiamo ora una torcia elettrica spenta, e poi ripesiamola accesa: anche in questo caso i due pesi saranno identici. La luce e il calore non sono corpi perchè non hanno un peso, o meglio non hanno un peso controllabile da alcuna bilancia, per quanto precisa essa sia. La precisazione è dovuta, in quanto la fisica afferma l’equivalenza tra massa ed energia, e questo conduce teoricamente ad affermare che anche calore e luce hanno un peso (un chilogrammo di ghiaccio pesa lievemente meno dell’acqua che risulta dalla sua fusione). Ma si tratta di differenze talmente minime e imponderabili anche con le più sensibili bilance di precisione che, per non portare i bambini nel campo dell’indimostrabile (che per loro equivarrebbe a incredibile), non è un gran male mantenere provvisoriamente questo vecchio carattere distintivo della fisica classica, aggiungendo che quel “non peso” è legato agli strumenti di cui noi disponiamo per controllarlo, e al nostro senso barico.
Quello che possiamo definire come “corpo” ha un peso avvertibile dal nostro senso barico, o almeno da strumenti che lo sostituiscono. Naturalmente un corpo può essere percepito anche con gli altri sensi: visivo, uditivo, olfattivo, gustativo, termico; ma l’essenziale sarà sempre che cade sotto il senso barico e, quando ciò non è possibile per le dimensioni o la lontananza dal corpo, o impossibile da controllare per l’insufficiente finezza del senso, bisognerà comunque dimostrare, per effetti, che esso pesa. Con questo criterio, il bambino non sbaglierà più, mentre altre definizioni di “corpo”, come “corpo è tutto ciò che cade o può cadere sotto il dominio dei sensi”, oppure “corpo è una porzione di materia collocata nello spazio”, possono confonderlo: la prima può portarlo a credere che siano corpi anche la luce, il calore e il suono; la seconda, rigorosamente scientifica, è superiore in questa prima fase alla sua capacità di astrazione.
Stabilito questo primo carattere dei corpi, non ci sarà molto difficile fargli notare che essi possono presentarsi sotto diversi stati, anzi che uno stesso corpo può passare dall’uno all’altro di questi stati per effetto di un aumento o di una diminuzione di calore. Non è ancora il momento di dirgli che anche la pressione può essere causa di cambiamento. I corpi che i bambini ci hanno nominato di primo acchito (cattedra, lavagna, banco) sono corpi che hanno una forma propria ed occupano perciò uno spazio determinato e invariabile. Ma ve ne sono altri che, pur avendo un volume costante, cioè occupando una stessa quantità di spazio, variano di forma, a seconda del recipiente che li contiene: un litro di acqua, o di latte, o bibita, è sempre un litro, ma assume forma conica, cilindrica, prismatica a seconda del recipiente che lo contiene. C’è inoltre una terza categoria di corpi che non hanno ne forma ne volume costanti, ma, assumendo la forma del recipiente che li contiene, non giungono, come i liquidi, ad un determinato livello, bensì lo occupano tutto, per grande che sia, e tendono ad espandersi in uno spazio sempre maggiore, così che, aprendo il recipiente che li contiene, essi ne escono fuori.
Le proprietà fisiche dei corpi
Secondo esperimento Mettiamo in una bottiglietta qualche cristallo di iodio (se non si trova in farmacia, si può acquistare la tintura di iodio, versarla in un piattino di plastica e lasciare evaporare a temperatura ambiente la base alcolica: sul piattino si formeranno i cristallini di iodio) chiudiamo ermeticamente per evitare le fuoriuscita dei vapori, e facciamolo riscaldare: magnifiche colorazioni rosso-violacee, cioè vapori di iodio, riempiranno la bottiglia. Mettiamo la stessa quantità di iodio in una seconda bottiglie, di forma e dimensioni diverse: quelle stesse colorazioni riempiranno tutto la bottiglia, mentre la quantità di liquido che serve a riempire la bottiglietta non sarà naturalmente mai sufficiente a riempire anche la bottiglia.
Se tutti i gas si vedessero, come i vapori di iodio, e se avessero tutti un odore, il bambino si convincerebbe facilmente della loro esistenza. Ma quando gli parliamo dell’aria, il bambino avrà dei dubbi: nessuno dei suoi sensi riceve da essa qualche impressione, che possa fargli ritenere che l’aria è un corpo, e molto meno quella sensazione barica che ha imparato a ricercare come primo contrassegno dei corpi. Facciamogli capire, prima di tutto, quanto peso esercita una pressione, e che il peso altro non è che la pressione esercitata da un corpo su un altro che gli impedisce di cadere.
Le proprietà fisiche dei corpi
Terzo esperimento Prendiamo un bicchiere pieno d’acqua e facciamo il classico esperimento di capovolgerlo su un foglietto di carta (una cartolina va benissimo) fatto prima aderire perfettamente all’orlo del bicchiere: l’acqua non si versa.
Evidentemente c’è una forza che sostiene l’acqua, qualcosa al di fuori deve esercitare una pressione sul foglio di carta, superiore al peso dell’acqua contenuta nel bicchiere, e, poichè non c’è altro che aria sotto il bicchiere, l’aria soltanto può essere la causa del fenomeno.
Le proprietà fisiche dei corpi
Quarto esperimento Prendiamo una bottiglia dal collo largo e non lavorato, e dopo averne rarefatto l’aria con la combustione di un pezzo di carta (la carta bruciando consuma l’ossigeno dell’aria in essa contenuto), collochiamo rapidamente alla sua imboccatura, come un turacciolo, un uovo sodo sgusciato. Lo vedremo presto allungarsi, assottigliarsi e infine precipitare, con una piccola detonazione, sul fondo della bottiglia. Chi ha esercitato sull’uovo un peso capace di operare il prodigio? L’aria, nient’altro che l’aria.
Ora proviamo a dare ai bambini l’idea del peso che l’atmosfera esercita su tutti i corpi, proponendo l’esperimento del Torricelli. La realizzazione dell’esperimento prevede l’uso di un tubo barometrico e di mercurio. Si riempie il tubo di mercurio, si versa altro mercurio in una scodella, si chiude col pollice il tubo e si capovolge tenendolo chiuso fino a portare il foro al di sotto del mercurio contenuto nella scodella:
Si osserva che, liberando l’apertura, il mercurio scenderà nel tubo di circa 24 cm. Chi è che sostiene il peso della colonnina alta circa 76 cm che vi rimane sospesa, contrariamente a quanto il bambino si attenderebbe dovesse avvenire per effetto della gravità? L’aria; nient’altro che l’aria che preme sul mercurio della scodella.
Le proprietà fisiche dei corpi
Poichè l’esperimento prevede l’uso di mercurio, possiamo mostrare ai bambini un video:
E anche se non vogliamo fare ora il semplice calcolo del peso di quella colonnina di mercurio, corrispondente a quello della pressione atmosferica, rimandandolo alle lezioni riguardanti la meccanica degli aeriformi, da cui sapremo di reggere sulla testa il bel peso di oltre due quintali, potremo sempre darne un’idea al bambino versando il contenuto del tubo barometrico in un recipiente qualsiasi ed invitandolo a reggere quel recipiente. Non c’è alcun dubbio che l’aria pesi un peso controllabile e misurabile, e che debba perciò essere considerata a tutti gli effetti un corpo. Ma il bambino si porrà a questo punto una nuova domanda: “Se l’aria pesa, e pesa così considerevolmente su ogni porzione della superficie del nostro corpo come pesa sul mercurio, come mai non ci schiaccia?”
Rifacciamo l’esperimento dell’uovo sodo che funziona come tappo della bottiglia, ma senza consumare l’ossigeno dell’aria in essa contenuta (non bruciamo la carta al suo interno): l’uovo vi resterà immobile nella sua funzione di tappo. Ricordiamo l’esperimento della cartolina che, sostenuta dall’aria, sosteneva l’acqua contenuta nel bicchiere capovolto. Per dimostrare la pressione dell’aria dall’alto al basso (che è quella a cui noi diamo il nome di peso) occorre eliminare quella dal basso verso l’alto, altrimenti, sollecitato da due forze contrarie, l’uovo non obbedisce a nessuna delle due.
Allo stesso modo, se due bambini spingono con uguale forza un banco, uno verso destra e l’altro verso sinistra, il banco rimarrà dov’è, non si accorgerà nemmeno di essere spinto.
Le proprietà fisiche dei corpi – Il “trasformismo” della materia
Dicendo che i corpi possono presentarsi sotto tre aspetti diversi, abbiamo già accennato ai bambini che uno stesso corpo può assumere l’uno o l’altro di questi aspetti: l’esempio più facile è quello dell’acqua che, sottoposta ad un notevole raffreddamento, solidifica, mentre sottoposta all’azione del calore si trasforma in vapore acqueo. Con grande meraviglia dei bambini potremo fabbricare, seduta stante, del ghiaccio artificiale, mettendo un po’ di acqua in una provetta e immergendola in un miscuglio frigorifero (ad esempio neve mista a sale). Ma potremo anche partire dallo stato solido per arrivare al liquido e all’aeriforme, servendoci della cera o di qualsiasi altro corpo facilmente fusibile con un fornelletto.
Le proprietà fisiche dei corpi – Proprietà classiche dei corpi
Stabilito ormai che cosa si intenda per corpo, quali siano gli aspetti sotto cui i corpi possono presentarsi, e come ciascuno di essi possa assumere l’uno o l’altro dei tre stati della materia arriveremo a ricercare coi bambini quali siano i caratteri propri a tutti i corpi, e quali invece siano propri solo a quelli che si trovano in un determinato stato della materia. Una proprietà comune a tutti l’abbiamo già incontrata, ed è il peso, ma ce n’è un’altra, intuitiva, che il bambino ha già implicitamente osservato e che già faceva capolino, nei sui primi tentativi di definizione di corpo, quando diceva che il corpo deve potersi “toccare”.
Questo toccare, almeno nei corpi solidi, equivale per il bambino ad isolare il corpo nello spazio, a limitarlo per mezzo della superficie, a verificare quanto si stende in lunghezza, in larghezza, in profondità. Se il bambino lo leva dal luogo dov’è collocato, lo spazio che occupava si confonde con lo spazio circostante non occupato da oggetti, ma, se il corpo potesse lasciare una traccia nello spazio, il bambino potrebbe avere davanti a sè, ben definita, la porzione di spazio precedentemente occupata dal corpo: questa porzione si chiama volume, e la proprietà del corpo di occupare quello spazio si chiama estensione. Che anche i liquidi occupino uno spazio è intuitivo e non c’è bisogno di alcun esperimento particolare. Un liquido che riempie un recipiente occuperà tanto spazio quanto ne occupa il recipiente, eliminato lo spessore delle pareti del recipiente stesso. Degli aeriformi potremo dire la stessa cosa se li consideriamo in recipienti chiusi, e potremo perciò richiamarci all’esperimento dei vapori di iodio; ma, anche immaginando di stappare i recipienti, essi occuperanno sempre tutto lo spazio disponibile.
Le proprietà fisiche dei corpi
Quinto esperimento Diciamo ora ai bambini di mettere un libro nello spazio preciso occupato da un altro libro: per farlo i bambini dovranno levare quello che già si trova in quello spazio per collocarvi l’altro che noi gli abbiamo indicato. Facciamo gettare ai bambini un sasso in un bicchiere pieno d’acqua, e un po’ d’acqua (tanta quanta corrisponde al volume del sasso) uscirà dal bicchiere. Se il bicchiere non è pieno d’acqua e vi immergiamo un corpo qualsiasi, l’acqua si sposterà per lasciar posto al corpo, elevando il suo livello nel recipiente. Se in una scodella piena di latte vogliamo versare dell’acqua, i due liquidi potranno mescolarsi, ma una parte del miscuglio dovrà traboccare dagli orli della scodella. Questa proprietà generale della materia per cui nessun corpo può occupare la porzione di spazio già occupata da un altro corpo, si dice impenetrabilità, e si può sperimentare in tantissimi modi. E’ però facile che il bambino non creda all’impenetrabilità dei gas, e in particolare dell’aria, perchè, mentre l’aria è dappertutto, noi ci muoviamo al suo interno liberamente. Possiamo allora ricordargli, per analogia, quello che succede quando si tuffa in piscina: l’acqua si sposta al suo passaggio, si apre davanti a lui e si richiude dietro di lui, ma dove si stende il suo corpo non può contemporaneamente stendersi l’acqua. Nella vasca da bagno si può vedere l’acqua che si alza di livello quando ci immergiamo, ma questo fenomeno non è visibile in piscina, o al mare, perchè lo spazio occupato dal nostro corpo è infinitesimo in rapporto alla loro estensione. Ebbene, ciò che avviene nell’acqua avviene anche nell’aria; essa si sposta al suo passaggio; si apre davanti a noi, si richiude dietro di noi, ma dove si trova il nostro corpo non ci può essere contemporaneamente aria.
Le proprietà fisiche dei corpi
Sesto esperimento Per convincere praticamente i bambini che dove c’è un corpo non ci può essere aria, o meglio ancora, reciprocamente, che dove c’è aria lo spazio non può essere occupato da un altro corpo, possiamo fare un semplice esperimento. Prendiamo una ciotola trasparente d’acqua e cerchiamo di mettere sul pelo dell’acqua un bicchiere vuoto capovolto: il livello dell’acqua nel bicchiere sarà uguale a quello dell’acqua presente nella ciotola.
Ma se premendo e inclinando il bicchiere faremo uscire le bolle d’aria in esso contenuta, l’acqua salirà dentro di esso per un buon tratto.
L’acqua non poteva entrare nel bicchiere finchè vi era aria, perchè l’aria, come tutti i corpi, è impenetrabile.
Mettiamoci ora alla ricerca di qualche altra proprietà generale della materia. Se prendiamo un po’ di chicchi di caffè e li maciniamo, otterremo da ogni chicco un numero grandissimo di granelli. Ma ognuno di quei granelli è ben lontano da rappresentare la più piccola parte in cui quel corpo solido si può suddividere. Se mettiamo un po’ di zucchero o un po’ di sale in un bicchiere d’acqua, queste sostanze si divideranno e si suddivideranno in parti così minime che non ci sarà più possibile afferrarne con l’occhio l’esistenza. Se soffiamo con forza in uno spruzzatore, o schizziamo fuori l’acqua da una peretta di gomma, essa si suddividerà in una quantità di minutissime goccioline, e così avverrebbe per qualsiasi altro liquido. Questa possibilità di dividersi in parti piccolissime si chiama divisibilità, ed è anch’essa una proprietà di tutti i corpi.
La più piccola parte ottenibile da queste divisioni si chiama atomo, da una parola greca che vuol dire appunto “indivisibile”. Questo “indivisibile” non è affatto indivisibile, ma ci conviene per il momento considerarlo come tale. Che esso sia effettivamente tale dal punto di vista chimico, ma che, viceversa, lo si debba pensare fisicamente divisibile, e che ciò sia stato confermato praticamente con la divisione dell’atomo, in questa prima fase di osservazione dei fenomeni della natura è prematuro da affrontare. Rimandiamo queste nozioni ad un secondo momento. La momentanea “ignoranza” non costituisce però ne un errore (in quanto l’atomo scisso non rappresenta più il corpo semplice, o elemento, che eventualmente volessimo considerare), ne un ostacolo alla comprensione dei fenomeni che ci prepariamo a spiegare. Questi atomi, dunque (a cui, del resto, neppure il fisico ha cambiato il nome), si riuniscono in piccoli gruppi detti molecole per effetto di una reciproca attrazione, e le molecole a loro volta si attraggono a formare il corpo; se si respingessero, il corpo, evidentemente, non starebbe unito, ma ogni particella se ne andrebbe per suo conto nello spazio. E’ ciò che avviene, in parte, nei corpi aeriformi, che in quella loro tendenza ad espandersi, mentre provano la loro divisibilità, mostrano di essere forniti di ben poca attrazione tra le particelle che lo costituiscono, attrazione che è anch’essa una proprietà della materia e prende più propriamente il nome di coesione.
L’aver ammesso che i corpi sono formati da particelle piccolissime di materia ci conduce ad un’altra interessante considerazione. Le particelle che formano un corpo sono saldate, fuse insieme? Oppure, nella loro attrazione reciproca, le particelle mantengono una certa distanza tra loro in modo da formare nel corpo degli spazi invisibili tra loro? Tutto induce a ritenere esatta la seconda supposizione, evidentissima per gli aeriformi, ma non evidente nei solidi e nei liquidi se non con l’aiuto di qualche esperimento.
Le proprietà fisiche dei corpi
Settimo esperimento Se metto dell’acqua all’interno di un recipiente di terracotta non verniciato e osservo, dopo poco tempo la superficie esterna di esso, vi noterò minutissime goccioline che ne inumidiscono tutta la superficie. Ma come può essere uscito il liquido dal vaso che io non ho toccato? Evidentemente esso si è fatto strada attraverso piccoli spazi che io non vedo osservando la terracotta, e che si chiamano pori. I membri di un’accademia scientifica, l’Accademia del Cimento, vollero un giorno (circa 3 secoli e mezzo fa) provare se il volume di una certa quantità di acqua fosse comprimibile. Fecero fare per questo una bella sfera d’argento fuso, la riempirono d’acqua, la chiusero ermeticamente, poi si dettero a percuoterla con dei martelli, per ridurre, ammaccandola, il volume della sfera, e con esso il volume dell’acqua. Ma non le avevano ancora prodotta alcuna ammaccatura, che la sfera si era tutta ricoperta di goccioline d’acqua, le quali, evidentemente, erano trapelate attraverso i pori dell’argento. Essi ne dedussero che l’acqua non fosse comprimibile, e si sbagliarono (la scienza è poi riuscita a ridurre il volume dell’acqua a meno della metà sotto una pressione di cinquantamila atmosfere), ma dimostrarono intanto certamente una proprietà dell’argento, condivisa anche da ogni altro corpo solido, e cioè la porosità. Questa stessa caratteristica detta porosità si può trovare facilmente anche nei liquidi, riempendo d’acqua a metà circa un vasetto di vetro, quindi versandovi sopra, con molta cautela e fino a riempimento dell’alcol colorato che, per la sua leggerezza maggiore di quella dell’acqua, dovrà stare a galla. A questo punto chiudiamo il vasetto con un tappo attraversato da una cannuccia trasparente, e introduciamo nella cannuccia altro alcol colorato fino a un certo livello. Agitando il vaso, l’alcol e l’acqua si mescoleranno e il livello del liquido nella cannuccia discenderà, dimostrandoci una riduzione di volume. Poichè abbiamo già dimostrato l’impenetrabilità della materia, non si potrà risolvere altrimenti il problema se non supponendo che i due liquidi siano penetrati reciprocamente l’uno nei pori dell’altro.
Le proprietà fisiche dei corpi
Ottavo esperimento Per dimostrare una proprietà dei corpi detta variabilità di volume, in genere si usa per i solidi l’anello di Gravesande,
per i liquidi e gli aeriformi un’ampolla di vetro apposita che presenta un’imboccatura a forma di tubo di piccolo calibro, in cui si introduce, a seconda dei casi, un liquido colorato o un gas, che dovrà, aumentando di volume, spingere in alto una goccia di mercurio contenuta nel cannello. Ma si possono fare le stesse esperienze senza questi apparecchi.
Le proprietà fisiche dei corpi
Esperimento Si prende un bicchiere; si appoggia sull’apertura del bicchiere un foglio di cartoncino rigido, e in questo si pratica un taglio lungo perfettamente quanto il diametro di una moneta e largo quanto la costa della medesima, in modo che essa, infilata nel taglio, cada nel bicchiere come dentro a un salvadanaio. Togliamo la moneta, riscaldiamola, e vedremo che la moneta non passerà più nel taglio, e dimostrerà così di essere aumentata di volume. Come potremo convincere il bambino che questo apparente aumento di materia non è che un allungamento degli spazio intermolecolari e interatomici, un allontanamento tra particella e particella che costituiscono il corpo, e non un accrescimento della sostanza di cui il corpo è composto? Semplicemente pesando la moneta riscaldata e mostrando che nell’aumento di volume non subisce alcun aumento di peso verificabile.
La variabilità di volume nei liquidi o negli aeriformi può essere dimostrata facilmente con una bottiglietta qualsiasi tappata da un tappo entro il quale si è infilata una cannuccia trasparente. Per i liquidi si introduce dell’acqua colorata in modo che il livello superi l’imboccatura della cannuccia: riscaldando l’acqua, essa corre su per la cannuccia mostrando con evidenza l’aumento di volume. Per i gas lasciamo lasciamo all’imboccatura di base della cannuccia una gocciolina di acqua colorata: scaldando l’aria contenuta nella bottiglia, la goccia d’acqua salirà rapidamente lungo il tubo.
Passiamo ad un altro ordine di osservazioni: ce ne offre l’occasione il gioco della palla. Battendo sul terreno la palla si schiaccia, cioè ne tocca la superficie orizzontale non in un punto, come avviene se io la poso delicatamente a terra, ma per un’estensione circolare che potrei anche ottenere annerendo il piano, ad esempio, con del nerofumo. Quando poi la palla ci rimbalza nuovamente tra le mani, è ancora perfettamente rotonda, e non porta nessuna traccia della deformazione. Prendiamo un elastico: tirandolo si allunga e cessando la trazione torna alla lunghezza originaria. Questa proprietà per cui i corpi riprendono la forma o il volume primitivo quando cessa la causa di alterazione su di essi, si chiama elasticità.
Prendiamo la lama di un coltello ed incurviamola: cessando di esercitare questa forza la lama torna rettilinea. Attorcigliamo due funi legate ad uno stesso corpo pesante che faremo girare rapidamente: e le funi torneranno a dividersi non appena cesseremo di costringere il peso a ruotare nella direzione da noi voluta. Anche se non vogliamo ora parla di elasticità alla compressione, alla tensione, alla flessione, alla torsione, ci basta averle dimostrate per effetto.
Potremo anche proporre al bambino dei divertenti giochi che gli fissino nella memoria queste proprietà: per esempio, chiediamogli di trovare il modo di allontanare una moneta dall’estremità di una fila di altre monete identiche, unite costa a costa, senza toccarla in nessun modo.
Basterà urtare la moneta che si trova all’estremità opposta, e quella da noi indicata si allontanerà, senza che si muovano le monete intermedie.
Evidentemente le particelle che le compongono devono essersi spostate con violenza verso l’ultima, che ne è fuggita lontano, ma devono anche essere ritornate nella posizione primitiva.
Un apparecchio molto simile al pendolo di Newton:
si può costruire prendendo un’asta di legno e facendovi alcuni fori distanti l’uno dall’altro quanto il diametro di alcune palline di legno, tutte uguali. Attaccando le palline a dei fili che passino per i fori praticati, fermando l’estremità superiore dei fili con un nodo, e sospendendo la riga a due sostegni qualsiasi, avremo tanti pendoli che si toccano fianco a fianco. Scostando la prima di queste palline e lasciandola cadere contro la successiva, l’ultima si scosterà senza che si muovano le intermedie:
Con questi esperimenti non avremo dimostrato l’elasticità dei solidi, ma solo di alcuni solidi, e non potremo generalizzare da questi pochi casi, se non avvisando il bambino che gli scienziati hanno fatto esperimenti che dimostrano come tutti i corpi siano elastici e che quelli che a lui non appaiono tali lo sono in così piccola misura da richiedere, per la dimostrazione, mezzi di cui è possibile disporre solo nei laboratori. Questa precisazione è importantissima per non assecondare la pericolosa tendenza, già propria dei bambini, di generalizzare da uno o pochi casi, cioè di formulare la legge in base a un numero insufficiente di osservazioni o di esperimenti.
Ci sarà però facile dimostrargli l’elasticità di qualche liquido, invitandolo a girare il rubinetto dell’acqua potabile: l’acqua, per il suo peso, scenderà precipitosamente nella vaschetta, ma in breve il bambino si troverà tutto cosparso da un’infinità di goccioline minutissime di acqua, quasi argentee in quella loro piccolezza di volume. Ma come l’acqua è saltata addosso a lui? Non doveva dunque scendere verticalmente, anelando, per il peso, a cadere sempre più in basso? Doveva, ed è caduta, ma le gocce d’acqua che, cadendo, non hanno potuto infilare il foro del condotto hanno naturalmente battuto con violenza sul fondo della vaschetta: ed ecco che esse hanno fatto come la sua palla di gomma e sono rimbalzate con violenza verso l’alto, ad investirlo, a spruzzarlo, agili, leggere e perfettamente rotonde. Non ci sarà nemmeno difficile mostrare ai bambini l’elasticità di un gas: l’aria che un bambino comprime in piccolo volume quando gonfia le gomme della sua bicicletta vuole riacquistare quello che aveva in origine e sfugge, sibilando, dalla valvola, non appena essa le venga aperta. Se possiamo procurarci una pompa da bicicletta in cui scorre uno stantuffo di gomma a perfetta tenuta infilato e fermato ad un’asta di metallo, in modo da poterlo spingere in giù, faremo vedere che l’aria compressa là dentro dalla discesa dello stantuffo lo spingerà indietro, al cessare della nostra pressione, per riacquistare il volume primitivo, qualora noi si tappi con un dito il foro inferiore, invece di infilarlo sopra la valvola del pneumatico. Chiuderemo questi nostri cenni sulle proprietà generali dei corpi con alcuni esperimenti riguardanti l’inerzia.
Le proprietà fisiche dei corpi
Le proprietà fisiche dei corpi – Il gioco delle bocce può offrire utile materiale didattico
Noi usiamo comunemente il termine “inerte” per indicare ciò che non si muove, che non lavora, che non produce. Scientificamente, però, la parola ha un altro valore: indica cioè non soltanto la quiete, anche il moto. Nel primo senso la cosa è troppo evidente per aver bisogno di spiegazione; un corpo inanimato non potrà mai mettersi in movimento se una forza ad esso estranea non verrà a smuoverlo. Non è altrettanto evidente, o almeno così sembra a prima vista, il fatto che un corpo inanimato non possa mai cessare quel movimento dopo che gli è stato impresso, se una forza estranea non interviene per fermarlo, nè possa accelerare o rallentare il suo moto senza cause esteriori che possano produrre su di lui tali modificazioni. Il moto, una volta impresso ad un coro, dovrebbe durare per anni, per secoli, per millenni, se si realizzassero condizioni ambientali tali da non poter influire minimamente su di esso. Non è facile dimostrare al bambino questa legge: possiamo solo parzialmente basarci su esperimenti e abbiamo bisogno, per completare le nostre spiegazioni, di supporre, di astrarre, di immaginare, di costruire una realtà su elementi irreali. Il bambino ci potrà capire? Possiamo tentare.
Le proprietà fisiche dei corpi – Esperimento Prendiamo una boccia e diciamo al bambino di farla rotolare in un cortile o su una strada pavimentata a ciottoli: urtata, nella sua corsa, dagli spigoli dei sassi, la boccia non andrà molto lontano. Facciamo poi rotolare la boccia su una strada di terra battuta: la palla arriverà molto più lontano, e ancora più lontano potrà andare su una bella strada asfaltata. Certo, anche in questo caso la boccia, sia pure a notevole distanza, si fermerà, ma per liscio che sia il pavimento, vi sarà pur sempre un po’ di attrito tra la boccia e il terreno, senza considerare la resistenza opposta al moto della boccia dall’aria. Il bambino stesso può provare questa resistenza mettendosi a correre: l’aria gli aliterà sul viso come se improvvisamente si fosse levato il vento. Senza queste cause la boccia una volta messa in moto non si fermerebbe più.
Possiamo fare esempi di questo moto osservando una gran quantità di eventi quotidiani, che il bambino ha sperimentato inconsapevolmente mille volte, ma senza mai averli analizzati nelle loro cause e nei loro effetti. Se il bambino si trova su un vagone del treno lanciato a velocità notevole, all’arresto del treno si sentirà spingere con forza nella stessa direzione seguita dal vagone, perchè il suo corpo, che si muoveva con esso nella stessa direzione, tende a permanere in quello stato di movimento. Se il treno da una traiettoria rettilinea passa ad un tratto a descriverne una fortemente curva, il bambino si sentirà come lanciato al di fuori, per la tendenza che il suo corpo aveva di continuare il moto secondo la traiettoria rettilinea. Se di un treno in rapida corsa si arresta improvvisamente il motore, i vagoni che seguono la locomotiva urteranno l’uno con l’altro, si accavalleranno addirittura, per quella forza d’inerzia che tende a farle persistere nel movimento iniziale.
Un fenomeno analogo avviene anche per i liquidi: se la pioggia violenta ci ha sorpresi per la strada senza ombrello, possiamo liberare il cappello dall’acqua che lo inzuppa scuotendolo come se no volessimo gettare a terra, mentre poi lo tratteniamo saldamente; ma le gocce, cui già era stato impresso il movimento di discesa, lo continuano per inerzia ed escono dal cappello per cadere sul terreno.
Negli aeriformi potremo far osservare al bambino il vapore acqueo che esce da una pentola che bolle: le molecole che lo costituiscono continuano a salire finchò non trovano un ostacolo che le arresti nel loro cammino e che, nel nostro caso, sarà rappresentato dal soffitto della stanza in cui ci troviamo. Non che tutti i gas si comportino come il vapore acqueo, preso qui come esempio perchè visibile: il vapore infatti sale perchè è più leggero dell’aria, ma esistono anche gas più pesanti dell’aria. Detto questo anche per i secondi vale le legge per cui una volta iniziato il moto le loro molecole tenderebbero a muoversi infinitamente, se non arrestate da ostacoli. Ma non complichiamo per ora questo concetto con la qualità del moto che un corpo, per inerzia, dovrebbe seguire: l’uniformità della velocità e la l’andamento rettilineo della traiettoria percorsa sarebbero complicazioni astratte e non controllabili attraverso l’esperienza diretta. D’altra parte non siamo interessati alla compiutezza delle nozioni, ma piuttosto al fatto che quelle illustrate siano esatte e che mai il bambino debba farle proprie per autorità. Vogliamo che il bambino assimili queste nozioni attraverso quella convinzione incrollabile che può dare solo l’esperienza concreta.
Le proprietà fisiche dei corpi – Ogni classe di corpi tende a differenziarsi dalle altre
Dopo aver condotto il nostro piccolo scienziato allo studio delle proprietà generali della materia, sia attraverso l’osservazione di fenomeni naturali, si attraverso la loro riproduzione artificiale per mezzo di esperimenti, ci rimarrà ancora un lungo cammino da percorrere per guidarlo nello studio delle proprietà comuni solo a certi stati della materia. Noi finora abbiamo volutamente fermato l’attenzione su caratteri che si riscontrano in qualsiasi corpo, ed abbiamo insistito perchè il bambino non generalizzasse precipitosamente in legge le conclusioni a cui i suoi sensi parevano guidarlo nei rapporti di un determinato stato della materia. Questo era indispensabile, perchè, insieme ai caratteri generali, ogni corpo ne possiede altri particolari del suo stato, ed altri ancora specifici a un gruppo di quello stato, ed altri infine del tutto individuali che lo differenziano fra tutti e costituiscono il suo essere. I solidi, ad esempio, hanno caratteri propri, quali la durezza e la tenacità; i liquidi proprietà specifiche come la scorrevolezza delle molecole e il potere di trasformare in liquido un solido immerso in essi; mentre l’espansibilità e la tensione sono fenomeni che si riscontrano solo negli aeriformi. Così alcuni caratteri fisici sono propri, ad esempio, solo di certi corpi solidi, come la plasticità, la malleabilità, la duttilità, la friabilità, la fragilità, ecc…, mentre la forma, il sapore, il calore, l’odore ecc… sono proprietà essenzialmente individualizzatrici.
CARTA MARMORIZZATA tutorial per realizzarla facilmente coi bambini. E’ una classica attività manuale, semplice e di grande effetto. La carta ottenuta si presta a vari utilizzi, soprattutto perchè oltre al grande impatto decorativo, questa carta assume la robustezza della carta oleata. Particolarmente interessante è, coi bambini anche piccoli, giocare a interpretare le macchie.
Coi bambini più grandi possiamo parlare di peso specifico per spiegare come si crea l’effetto marmorizzato sulla carta: l’olio è più leggero dell’acqua; inoltre mentre il colore è solubile con l’essenza di trementina e con l’olio di semi, è insolubile in acqua.
Dopo aver realizzato i primi fogli, si apre la sperimentazione: è molto interessante verificare come i differenti colori si accostano tra loro, e come, in una certa misura, è possibile dominare la casualità con la quale le macchie si imprimono sulla carta, sia creando una certa tavolozza galleggiante prima di appoggiare il foglio, sia muovendo le macchie creando vortici, zig zag, ecc…
colori ad olio essenza di trementina eventualmente olio di semi contenitori di vetro o anche coperchi di vasetti pennelli o bastoncini ovattati (cotton fioc) una bacinella con acqua fogli di carta, di vario tipo (possiamo usare carta da stampante, da acquarello, carta da disegno, ecc… a seconda della qualità della carta, l’effetto finale può variare.
CARTA MARMORIZZATA tutorial – COME SI FA
Per prima cosa prepariamo i colori, diluendoli con l’essenza di trementina. Potete sperimentare vari tipi di diluizione a seconda dell’effetto che preferite. Potete anche provare ad aggiungere ai colori, oltre all’essenza di trementina, anche dell’olio di semi.
Allestiamo quindi il tavolino in modo tale che il bambino sia autonomo nel prendere i colori che preferisce e, quando lo desidera, i fogli di carta. Per i bambini più piccoli è meglio non usare fogli troppo grandi (ad esempio io ho diviso a metà dei fogli A4 sia da stampante, sia da pittura):
Utilizzando i bastoncini cotonati, il bambino comincia a schizzare le macchie di colore sull’acqua:
Quando lo desidera, posa il foglio di carta sulla superficie dell’acqua:
e quando il foglio è bagnato lo estrae:
Il foglio avrà catturato tutte le macchie:
Ed è pronto per essere steso ad asciugare:
Questo è il risultato, una volta asciutto:
Dopo varie esperienze, si può giocare a creare effetti diversi:
Dopo aver schizzato il colore nell’acqua, il bambino può provare a muovere il colore con un bastoncino cotonato:
quindi immergere il foglio:
Questo è il risultato una volta asciugato:
Questo articolo fa parte dell’Album di Vita pratica:
MARBLED PAPER tutorial to achieve it easily with the children. It is a classic manual activity, simple and highly effective.
The paper obtained lends itself to various uses, mainly because besides the great decorative impact, this paper assumes the robustness of greaseproof paper.
Is particularly interesting, with even small children, play to interpret stains.
With the older children we can speak of specific gravity to explain how you create the marbled effect on the paper: the oil is lighter than water, and the color is also soluble in turpentine and oil seeds , is insoluble in water.
After scoring the first sheet, opens the experimentation: it is very interesting to see how the different colors are combined with each other, and how, to a certain extent, it is possible to dominate the randomness with which the spots are printed on paper, or by creating some floating palette before placing the sheet, either by moving the spots, creating swirls, zig zag, etc…
MARBLED PAPER tutorial – ATERIALS REQUIRED
oil colors
turpentine
possibly seed oil
glass containers or lids of jars
brushes or cotton sticks
a tray with water
sheets of paper, of various types (we can use printer paper, for watercolor, drawing paper, etc … depending on the quality of the paper, the final effect may vary).
MARBLED PAPER tutorial – HOW TO DO
First prepare the colors, diluting with turpentine. You can experiment with different types of dilution depending on the effect you want. You can also try adding to the colors, as well as the essence of turpentine, even seed oil.
Then we set up the table in such a way that the child is autonomous in taking the colors that he prefers and, when he wishes, the sheets of paper. For younger children it is best not to use too large sheets (for example, I divided in half sheets A4):
Using cotton sticks, the child begins to squirt the spots of color on the water:
When he wishes, he puts the sheet of paper on the surface of the water:
and when the paper is wet, he takes it out:
The sheet will have captured all of the spots:
And it is ready to be hung out to dry:
This is the result, when dry:
After several experiences, you can play in creating different effects:
After the color splashed in the water, the child may try to move the color with a cotton swab:
then soak the paper:
This is the result after dried:
Questo articolo fa parte dell’Album di Vita pratica:
FENOMENI METEOROLOGICI materiale didattico di autori vari, per bambini della scuola primaria.
L’aria
L’aria è un miscuglio di gas costituenti l’atmosfera e in cui vivono, nella parte inferiore, gli animali e le piante. I gas si presetnano più rarefatti e mutano di proporzione man mano che si sale in altezza. L’aria è trasparente, inodore e incolore se in masse limitate; azzurra se in grandi masse. I suoi costituenti principali sono l’azoto e l’ossigeno. Contenuti in piccole quantità, l’argo, l’elio, il cripto, lo xeno, l’idrogeno, con quantità variabili di vapore acqueo, anidride carbonica, ammoniaca, ozono, ecc… Particelle solide, spore, microorganismi formano il pulviscolo atmosferico. A causa della funzione clorofilliana per cui le piante, di giorno, assorbono anidride carbonica ed emettono ossigeno, l’aria dei boschi è più salubre. La troposfera è lo strato più basso dell’atmosfera la quale raggiunge l’altezza di circa 1000 chilometri e circonda il nostro globo seguendolo nei suoi movimenti.
La pressione atmosferica
L’atmosfera preme enormemente sulla superficie del globo e noi non ne rimaniamo miseramente schiacciati soltanto perchè la pressione si esercita sul nostro corpo non solo esternamente da tutte le parti, ma anche internamente, ciò che produce equilibrio. Quando questo equilibrio dovesse mancare, si avrebbero gravi disturbi e la morte. Possiamo considerare che noi portiamo sulle nostre spalle il peso di tre elefanti ci circa cinque tonnellate ciascuno e ciò senza sentire il minimo inconveniente. Un litro d’aria pesa poco più di un grammo, ma se si pensa all’enorme spessore dell’atmosfera, il paragone degli elefanti non può sorprendere. La pressione non è uguale dappertutto. Sulle montagne, per esempio, è molto minore che al livello del mare. Inoltre dato che l’aria fredda è più pesante di quella calda, nello stesso luogo la pressione sarà anche in base alla temperatura. Lo strumento per misurare la pressione atmosferica è il barometro che fu inventato da Evangelista Torricelli. Questi riempì di mercurio un tubo di vetro e ne immerse l’estremità aperta in una vaschetta, anch’essa piena di mercurio. Poté constatare che la colonnina di mercurio non andava al disotto dei 76 centimetri. Era chiaro, quindi, che la pressione di una colonna di mercurio alta 76 cm e dalla sezione di un centimetro quadrato veniva equilibrata da una pressione analoga che non poteva essere che quella dell’atmosfera. Vi sono anche altri piccoli esperimenti che possiamo fare per constatare l’esistenza della pressione atmosferica. Eccone di seguito alcuni.
Succhiamo una bibita con una cannuccia, poi quando il liquido è giunto alla nostra bocca, appoggiamo rapidamente un dito all’estremità superiore della cannuccia e teniamolo fermo. Il liquido non uscirà, e ciò perchè il suo peso esercita una pressione minore di quella atmosferica. Non appena si toglierà il dito, il liquido uscirà dalla cannuccia.
Prendiamo un comune bicchiere e riempiamolo d’acqua fino all’orlo. Poi appoggiamo sul bicchiere un pezzo di cartone o di carta, in modo che ricopra completamente l’orlo. Capovolgiamo rapidamente il bicchiere e togliamo la mano dal cartone. Questo non cadrà e l’acqua rimarrà nel bicchiere. Perchè? Perchè nel bicchiere non c’è aria, ma soltanto acqua, e questa ha un peso inferiore a quello esercitato dalla pressione dell’aria che spinge dal basso il cartone.
Il vento
L’aria è sempre in movimento. Lo si può constatare considerandone gli effetti. Osserviamo le foglie muoversi nella brezza, il bucato sventolare, le nuvole correre nel cielo. Questo movimento si chiama vento. Da che cosa dipende il vento? Per poter spiegare questo fenomeno bisogna dire qualcosa sulla temperatura dell’aria. L’aria ha una sua temperatura, più calda o più fredda, secondo la stagione, l’altitudine, l’azione del sole, ecc… Ebbene: l’aria calda è più leggera dell’aria fredda e tende a salire. L’aria fredda è più pesante e tende a discendere e ad occupare quindi il posto dell’aria calda. Possiamo procedere ad alcuni piccoli esperimenti.
Proviamo a fare sul termosifone qualche bolla di sapone. Queste saliranno verso l’alto, ciò non accadrà o accadrà con minor effetto, per le bolle di sapone che faremo in un punto lontano dalla sorgente di calore.
Se potessimo misurare, a vari livelli, la temperatura di una stanza riscaldata, potremmo constatare che, verso il soffitto, l’aria è molto più calda che nei pressi del pavimento. Ebbene, è questa differenza di temperatura che produce il vento. Quando, fuori, l’aria calda sale, l’aria fredda si precipita ad occuparne il posto e forma, così, una corrente – vento che poi noi chiamiamo con diversi nomi a seconda del punto cardinale da cui proviene. Pensiamo adesso a tutta l’aria che avvolge il nostro globo. Sappiamo che essa è freddissima nelle regioni nordiche e caldissima nelle regioni equatoriali. Ecco perchè l’atmosfera è sempre in movimento: l’aria fredda tende ad occupare il posto di quella calda che sale e quindi si formano venti che possono essere deboli, oppure violenti e disastrosi. Abbiamo detto che essi prendono il nome del punto cardinale da cui provengono. Abbiamo così Ponente, Levante, Ostro, Tramontana, rispettivametne provenienti da ovest, est, sud e nord. E poi venti intermedi: sud-ovest Garbino o Libeccio; sud-est Scirocco; nord-est Greco; nord-ovest Maestrale. Per stabilire la direzione del vento, si usa la rosa dei venti.
Le nuvole
Nell’atmosfera ci sono le nuvole. Ci sarà facile invitare i bambini ad osservare il cielo e quindi le nuvole. Come sono le nuvole che si presume portino la pioggia? Quali nuvole si vedono nel cielo di primavera? In quello dell’estate? Nuvole grigie, pesanti, oscure; nuvole leggere e delicate; nuvoloni bianchi e bambagiosi. Se uno di noi capitasse in una nuvola si troverebbe in breve bagnato. Infatti tutte le nuvole sono formate da vapor acqueo parzialmente condensato in minutissime gocce e, negli strati superiori dell’atmosfera, in cristallini di ghiaccio. Ma da dove provengono queste goccioline e questi cristallini di ghiaccio? Ammassi di vapore acqueo si elevano nell’atmosfera., resi leggeri dal calore del sole. Quando il vapore acqueo si condensa diviene visibile ai nostri occhi appunto sotto forma di nubi.
Esperimento scientifico per creare nuvole in vaso qui:
Vediamo come accade il fenomeno per cui l’acqua cade sulla superficie terrestre. Le nuvole sono sospese in una massa d’aria, che, essendosi riscaldata, sta innalzandosi. Le gocce di cui le nuvole sono formate, divenute più pesanti per la ulteriore condensazione dovuta al contatto con strati di aria fredda cominciano effettivamente a cadere, ma l’aria calda che tende ancora a salire, le risospinge verso l’alto. Facciamo l’esempio di una pallina da ping pong che venga sollevata al disopra di un ventilatore. La pallina resterà sollevata in aria, sospinta dall’aria che sale dall’apparecchio. Lo stesso avviene per le goccioline d’acqua che formano le nuvole. Ma ecco che esse ingrossano anche perchè urtandosi, si fondono tra loro e diventano quindi più pesanti. E così le gocce cominciano a cadere sulla terra. E’ la pioggia.
Esperimento scientifico per creare la pioggia in un vaso qui:
L’aria è piena di vapore acqueo che proviene dalla superficie del mare o dei laghi o del suolo, potendo con sè un po’ del calore degli oggetti che ha abbandonato. Per constatare questo fenomeno basta bagnare un dito con l’alcool ed esporlo all’aria. Si avvertirà subito una sensazione di freddo e ciò perchè l’alcool, evaporando, porta con sè un po’ del calore del dito. Se il vapore acqueo che si trova nell’aria è abbondante, si dice che l’aria è umida. Quando l’aria è molto umida, l’evaporazione diminuisce ed è allora che, nelle giornate estive molto umide e afose, il sudore ci si appiccica addosso. Abbiamo avuto occasione di vedere, specie in un raggio di sole, il pulviscolo atmosferico, cioè minutissime particelle che danzano nell’aria. Questo pulviscolo è formato dalla polvere che si leva dal suolo, da piccolissime spore, da impurità di ogni genere. Quando il vapore acqueo che proviene dal suolo ancora caldo si raffredda a contatto dell’aria fresca notturna, esso si condensa attorno ad un minuscolo granello di polvere. Queste goccioline formano una specie di nuvola bassa sul suolo, che si chiama nebbia. Quindi, la nebbia è una specie di nuvola bassa sulla terra, formata da vapore acqueo condensato e pulviscolo atmosferico. Essa si forma anche sul mare e sui laghi e non appena il sole la riscalda a sufficienza, sparisce perchè le goccioline d’acqua evaporano e salgono nell’aria.
Esperimento scientifico per creare la nebbia in vaso qui:
Quando l’aria è molto fredda, il vapore si condensa in tanti piccoli cristalli di ghiaccio che riunendosi formano quelli che chiamiamo i fiocchi di neve. Questi sono leggeri e morbidi perchè inglobano grandi quantità di aria. Se si osservano con una forte lente di ingrandimento, si potrà vedere che sono di forma diversa, ma tutti fatti a stellina con sei punte.
Qui un tutorial per realizzare bellissimi fiocchi di neve di carta:
Il fenomeno della grandine avviene prevalentemente in estate e c’è la sua ragione. In questa stagione, l’aria è talvolta molto calda e, come abbiamo visto, tende a salire. Nelle altissime regioni atmosferiche, l’aria calda incontra generalmente correnti assai fredde, anzi, gelate. Allora, le goccioline d’acqua che l’aria contiene, cominciano a turbinare non solo, ma gelano e si trasformano in cristalli di ghiaccio. Anche qui avviene lo stesso fenomeno della pioggia; cioè i cristalli di ghiaccio cadono e incontrano, nella loro caduta, altre gocce d’acqua a cui si uniscono. Le correnti d’aria calda li sospingono incessantemente verso l’alto finchè i ghiaccioli, divenuti ormai grossi e pesanti, precipitano sulla terra con gli effetti disastrosi che tutti conosciamo. Nel fiocco di neve è contenuta molta aria, nel chicco di grandine no. Ecco perchè questo è più pesante e compatto.
La rugiada
Abbiamo occasione di vedere la rugiada sulle piante e sulla terra, di mattina presto, quando il calore del sole non l’ha ancora fatta evaporare. Come si è formata? La spiegazione è semplice. Durante la giornata, i caldi raggi del sole hanno riscaldato la terra, le erbe, i fiori. Durante la notte, invece, questi si raffreddano e il vapore acqueo vi si condensa in brillanti goccioline. In autunno o in inverno, quando le notti sono molto fredde, si forma invece la brina. Mentre la rugiada è benefica, la brina, come è noto, danneggia le piante e talvolta quella che si chiama una brinata o una gelata può distruggere un intero raccolto.
Lampi e fulmini
E’ facile, durante un temporale scorgere nel cielo i lampi e vedere cadere un fulmine. La spiegazione di questo fenomeno risale a quanto abbiamo detto a proposito della pioggia. Le goccioline di acqua che, sospinte dalle correnti calde si aggirano vorticosamente nell’aria, si caricano ad opera di questo movimento di elettricità. Questa elettricità si manifesta, appunto, nel lampo che è un’enorme scintilla elettrica che scocca fra due nubi cariche di elettricità (positiva e negativa). Se la scarica colpisce il suolo, abbiamo il fulmine di cui conosciamo gli effetti talvolta drammatici. Il tuono è il rimbombo dell’aria quando viene squarciata dal lampo e dal fulmine, ma non deve incutere paura perchè, quando il tuono si sente, il pericolo è già passato.
L’arcobaleno
Portiamo a scuola un prisma e con esso facciamo osservare ai bambini che un raggio di sole, apparentemente fatto di luce bianca, passando attraverso il prisma si scompone di sette bellissimi colori. Ciò avviene perchè i diversi colori di cui è composta la luce bianca sono dal prisma deviati in modo diverso. La stessa cosa avviene con l’arcobaleno. Le gocce di pioggia ancora sospese nell’aria vengono attraversate dalla luce del sole i cui raggi si piegano come nel prisma di cristallo. I colori dell’arcobaleno sono sette: rosso, giallo, celeste, verde, arancione, indaco e violetto.
L’aria atmosferica La parte inferiore dell’atmosfera è costituita dallo strato gassoso che circonda il nostro globo e che lo segue nel suo movimento di rotazione. L’atmosfera è una massa gassosa alta mille chilometri.
La pressione atmosferica L’atmosfera preme enormemente sulla superficie del nostro globo e noi non ne rimaniamo schiacciati perchè la pressione si esercita sul nostro corpo internamente ed esternamente, ciò che produce equilibrio. Quando questo equilibrio viene a mancare, come nel caso in cui l’uomo salga a grandi altezze senza essere munito di speciali apparecchi per respirare e per sostenere la mancanza di pressione, si rilevano gravi disturbi e quasi sempre la morte.
Tre elefanti sulle spalle Chi porta elefanti sulle spalle? Chi è quest’uomo così robusto da non rimanere schiacciato non solo sotto il peso di tre elefanti, ma di uno soltanto? Siamo tutti noi, che sopportando il peso dell’aria, è come se portassimo un peso uguale a quello di tre grossi elefanti.
La pressione atmosferica L’atmosfera pesa enormemente sopra di noi. E perchè non ne rimaniamo schiacciati? Perchè l’aria esercita questa pressione su tutte le parti del nostro corpo, non solo, ma anche nell’interno, e il risultato è che queste enormi pressioni, enormi ma uguali, si equilibrano e l’uomo può muoversi benissimo senza alcun disturbo.
La stratosfera La stratosfera è chiamata la regione del buon tempo permanente. Il cielo è di una bellezza commovente: scuro, turchino, cupo o viola, quasi nero. La terra, lontana, è invisibile: non si vede che nebbia. Soltanto le montagne emergono. Dapprima avvolte nelle nubi, si rivelano a poco a poco. Una cima poi un’altra. Lo spettacolo è magnifico. (A. Piccard)
Le conquiste degli spazi La conquista degli spazi è agli inizi. Chissà quanti palpiti, chissà quanta ammirazione, quanti evviva dovremo spendere per le sempre più meravigliose imprese future! Se siamo diversi dalle bestie, è proprio per questo insaziabile, anche se folle bisogno di andare sempre più in là, di svelare uno ad uno i misteri del creato. (D. Buzzati)
L’atmosfera Noi siamo immersi completamente nell’aria, anzi, nella sfera d’aria che circonda la terra; meglio sarà se diremo atmosfera, che significa, appunto, sfera d’aria. La terra gira, gira vorticosamente, es e noi non ce ne accorgiamo dipende dal fatto che tutto gira con la terra, comprese le nuvole che fanno parte dell’atmosfera.
La conquista dello spazio A ogni passo di là dalle conosciute frontiere, volere o no, il nostro cuore palpita. Al pensiero che un uomo come noi sta bivaccando lassù, nella vertiginosa e gelida parete trapunta di stelle, vien fatto di correre su per le scale, di affacciarsi sull’ultima terrazza e di agitare un lumino. Chi lo sa, se ci vede: si sentirà meno solo. (D. Buzzati)
Il lancio del missile Il razzo, avvolto alla base da un bagliore di fiamma e da una nuvola di vapori, si stacca dalla piattaforma e sale sempre più velocemente verso l’alto. L’astronauta comincia con voce pacata a trasmettere a terra tutte le informazioni richieste dal suo eccezionale servizio e contemporaneamente esegue tutte le operazioni assegnategli come se fosse seduto davanti a una scrivania. Solo una volta, mentre la capsula ha raggiunto l’altezza di 185 chilometri, si lascia sfuggire un’esclamazione: “Che vista meravigliosa!”
Aria calda e aria fredda Mutamenti improvvisi di temperatura molto spesso portano pioggia o tempo burrascoso. E’ per questo motivo che, alla fine di una calda giornata estiva, quando comincia a levarsi il vento e l’aria rinfresca e il cielo si copre di nuvole, si può essere quasi sicuri che ci sarà un temporale. L’aria, così calda per tutta la giornata, comincerà a salire, e quella fredda scende rapidamente a prendere il suo posto, portando con sè vento e pioggia. (J. S. Meyer)
Un oceano d’aria Noi viviamo sul fondo di un oceano d’aria, che si innalza per chilometri e chilometri sopra le nostre teste ed è molto pesante. Se non ne sentiamo il peso è solo perchè la sua pressione si esercita sul nostro corpo dall’alto, dal basso e dai lati, in ogni direzione contemporaneamente. Inoltre c’è sempre aria nei nostri polmoni e in tutto il nostro corpo, e quest’aria che è dentro di noi e quella che è intorno a noi si bilanciano così che non di accorgiamo di quanto l’aria pesi. (J. S. Meyer)
L’atmosfera La quasi totalità degli esseri viventi ha bisogno di aria per respirare. Anche gli alberi, le erbe, i fiori, hanno bisogno di aria; ma se potessero esistere senza di essa, sarebbero immobili come cose dipinte. Non una sola tra le innumerevoli foglie degli alberi si muoverebbe; non un solo filo d’erba si piegherebbe, e ramoscello o fronda stormirebbero ondeggiando alla brezza. E non potrebbero esserci ne api ne farfalle ne uccelli di alcuna specie, poichè come potrebbero volare se non di fosse aria a sostenerne il volo? Ogni cosa al mondo sarebbe silenziosa e muta, poichè il suono non può propagarsi se non attraverso l’aria. (J. S. Meyer)
L’aria Senza aria o atmosfera non si avrebbe ne tempo bello ne tempo brutto, ne pioggia ne neve; e non si saprebbe che cosa sono il sereno, le nuvole, i temporali. Senz’aria non potrebbero vivere ne uomini ne animali, la quasi totalità degli esseri viventi ha bisogno di aria perchè questa necessita per respirare. ( J. S. Meyer)
Un oceano d’aria Immaginate che cosa significherebbe vivere sul fondo dell’oceano. Supponete per un momento di poter camminare sul fondo oceanico, con tante migliaia di tonnellate d’acqua che premono su di voi e pesano come montagne. Naturalmente, non si potrebbe resistere poichè il nostro corpo non è fatto per sopportare un peso così enorme: si resterebbe schiacciati in meno di un minuto. Eppure tutti noi viviamo sul fondo di un oceano d’aria che si innalza per chilometri e chilometri sopra la nostra testa ed è molto pesante. (J. S. Meyer)
Salire nell’atmosfera Quanto più saliamo nell’atmosfera, tanto minore è la quantità di aria sopra di noi e minore sarà la pressione. Se potessimo salire per sessanta o settanta chilometri, difficilmente troveremmo ancora un po’ d’aria, e sarebbe la morte per noi. Il nostro corpo, infatti, è costituito per poter vivere sulla terra, nel fondo dell’oceano d’aria, e proprio dove l’aria è più pesante. (J. S. Meyer)
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Il vento
Venti e piogge I venti non solo servono a ventilare decentemente questo nostro quartiere di residenza che è la terra, ma compiono inoltre l’alta funzione di distribuire la pioggia, senza la quale sarebbe impossibile lo sviluppo normale della vita animale e vegetale. La pioggia non è altro che acqua evaporata dagli oceani, dai mari chiusi, dalla terra arida e dalle foglie delle piante e dai nevai continentali e trasportata dall’aria sotto forma di vapore. Quando i venti, che trasportano questo vapore, incontrano aria fredda si ha la pioggia. (Van Loon)
Il vento Il vento è una corrente. Ma, cos’è che produce una corrente? Cos’è che la mette in moto? Le differenze di temperatura dell’aria. Di solito una parte dell’aria è più calda dell’aria circostante e quindi più leggera, e perciò tende a levarsi in alto. Levandosi, crea il vuoto. L’aria fredda delle regioni superiori, essendo più pesante, precipita turbinando nel vuoto. (Van Loon)
Vento e pioggia Quando un vento, carico di vapore acqueo, incontra una catena di montagne, possono accadere due cose. O la sua violenza deve spezzarsi contro questo ostacolo, oppure, per poterlo oltrepassare, la corrente aerea deve innalzarsi a grande altezza. Trovando, così, una zona più fredda, il vapore acqueo si condensa, si trasforma in pioggia, e il vento, ormai diventato asciutto, passa oltre. Quindi la zona che è situata al di qua della catena di monti, avrà frequenti piogge e clima umido, la zona situata al di là avrà clima asciutto e cielo sereno. (Van Loon)
Le nubi che corrono all’impazzata per il cielo sono leggere, soffici e, spinte dal vento, sembrano bianchi agnelli in corsa. Si divertono qualche volta ad oscurare il sole, a cingere di un pallido alone la luna lucente, a coprire e a scoprire le cime lontane dei monti. Qualche volta si appesantiscono, si fanno nere e minacciose: sono allora foriere di temporale. Si scaricano in furiosi acquazzoni e non di rado in dannose grandinate. (R. Mari)
Le nuvole Che cosa sono quelle nuvole soffici che vediamo pigramente e oziosamente fluttuare nel cielo azzurro? La maggior parte di esse hanno l’aspetto di fiocchi bambagiosi, delicati e soffici: sembrerebbe bello poter andar vagando qua e là per cielo, adagiati su di esse, spinti da un gentile venticello! Ma sappiamo che in realtà non si tratta di bambagia e tanto meno di fiocchi morbidi e leggeri.
Le nubi Le nubi sono costituite da miliardi e miliardi di minutissime goccioline di acqua, ciascuna delle quali è così piccola che non si vede a occhio nudo. Di tali goccioline ce ne sono miliardi in una goccia di pioggia: di qui si potrà comprendere la piccolezza di ognuna e come possa essere invisibile a occhio nudo. (J. S. Meyer)
Forma delle nuvole Quelle nuvole d’aspetto soffice e bambagioso sono chiamate cumuli. I cumuli spesso sono considerati come nuvole del bel tempo. Talvolta i cumuli si avvicinano e si uniscono sì che tutto il cielo ne è presto ricoperto. Non si tratta più di cumuli, ma di strati. Essi formano una specie di coltre e ci avverte che la pioggia può non essere lontana. Alte nel cielo, talvolta a quindici chilometri dalla terra, viaggiano quelle nuvole fini e delicate che sono dette cirri, che vuol dire riccioli. Sono freddissime e invece che da goccioline d’acqua, sono costituite da minuti cristalli di ghiaccio. (J. S. Meyer)
Nuvole La mattina, al primo chiarore, sorgono dai prati umidi. La sera sbucano in un batter d’occhio da qualche gola più oscura, si assottigliano, innalzandosi velocissime per le coste, si librano per le cime dei monti, poi, in un batter d’occhio, come scaturiscono, svaniscono. Il vento le incalza, le sbaraglia, le sgretola e le disperde dopo una lotta silenziosa di giganti. (G. Giacosa)
Le nuvole Quando, levandosi dal suolo, l’aria calda le incontra, intorno ai mille o ai duemila metri, correnti o strati d’aria più fredda, il vapor acqueo in essa contenuto si raffredda e le minute goccioline di cui è composta si raggruppano insieme e formano gocce più grosse. Miliardi di gocce si ammassano e si condensano sempre più, formano cioè delle nuvole. A poco a poco si riuniscono tutte e in breve il cielo ne è completamente ricoperto. (J. S. Meyer)
Le nuvole E’ appena giorno e io che mi sono svegliato presto ne approfitto per continuare a registrare le mie memorie nel mio caro giornalino, mentre i miei cinque compagni dormono della grossa. Ieri l’altro dunque, cioè il 30 gennaio, dopo colazione, mentre stavo chiacchierando con Tino Barozzo, un altro collegiale grande, un certo Carlo Pezzi gli si accostò e gli disse sottovoce: “Nello stanzino ci sono le nuvole”. “Ho capito!” rispose il Barozzo strizzando un occhio. E poco dopo mi disse: “Addio Stoppani, vado a studiare” e se ne andò dalla parte dove era andato il Pezzi. Io che avevo capito che quell’andare a studiare era una scusa bella e buona e che invece il Barozzo era andato nello stanzino accennato prima dal Pezzi, fui preso da una grande curiosità, e senza parere, lo seguii pensando “Voglio vedere le nuvole anch’io”. E arrivato a una porticina dove avevo visto sparire il mio compagno di tavola, la spinsi e… capii ogni cosa. In una piccola stanzetta che serviva per pulire e assettare i lumi a petrolio (ce n’erano due file da una parte, e in un angolo una gran cassetta di zinco piena di petrolio e cenci e spazzolini su una panca) stavano quattro collegiali grandi, che nel vedermi, si rimescolarono tutti, e vidi che uno, un certo Mario Michelozzi, cercava di nascondere qualcosa. Ma c’era poco da nascondere, perchè le nuvole dicevano tutto: la stanza era piena di fumo e il fumo si sentiva subito che era di sigaro toscano. “Perchè sei venuto?” disse il Pezzi con aria minacciosa. “Oh bella, sono venuto a fumare anch’io” “No, no!” saltò a dire il Barozzo “Lui non è abituato… gli farebbe male, e così tutto sarebbe scoperto”. “Va bene, allora starò a veder fumare” “Bada bene” disse un certo Maurizio Del Ponte, “Guai se…” “Io, per regola” lo interruppi con grande dignità, avendo capito quel che voleva dire, “la spia non l’ho mai fatta, e spero bene!” Allora il Michelozzi, che era rimasto sempre prudentemente con le mani di dietro, tirò fuori un sigaro toscano ancora acceso, se lo cacciò avidamente tra le labbra, tirò due o tre boccate e lo passò al Pezzi che fece lo stesso, passandolo poi al Barozzo che ripetè la medesima funzione passandolo a Del Ponte che, dopo le tre boccate di regola, lo rese al Michelozzi… e così si ripetè il passaggio parecchie volte, finchè il sigaro fu ridotto ad una misera cicca e la stanza era così piena di fumo che ci si asfissiava… “Apri il finestrino!” disse il Pezzi al Michelozzi. E questi si era mosso per eseguire il saggio consiglio quando il Del Ponte esclamò: “Calpurnio!” E si precipitò fuori della stanza seguito dagli altri tre. Io, sorpreso da quella parola ignorata, indugiai un po’ nell’istintiva ricerca del suo misterioso significato, pur comprendendo che era un segnale di pericolo; e quando a brevissima distanza dagli altri feci per uscire dalla porticina, mi trovai faccia a faccia con il signor Stanislao in persona che mi afferrò per il petto con la destra e mi ricacciò indietro esclamando: “Che cosa succede qua?” Ma non ebbe bisogno di nessuna risposta; appena dentro la stanza comprese perfettamente quel che era successo e con due occhi da spiritato, mentre gli tremavano i baffi scompigliati dall’ira, tuonò: “Ah, si fuma! Si fuma, e dove si fuma? Nella stanza del petrolio, a rischio di far saltare l’istituto! Sangue d’un drago! E chi ha fumato? Hai fumato tu? Fa’ sentire il fiato… march!” E si chinò già mettendomi il viso contro il viso in modo che i suoi baffoni grigi mi facevano il pizzicorino sulle gote. Io eseguii l’ordine facendogli un gran sospiro sul naso ed egli si rialzò dicendo: “Tu no… difatti sei troppo piccolo. Hanno fumato i grandi… quelli che sono scappati di qui quando io imboccavo il corridoio. E chi erano? Svelto… march!” “Io non lo so!” “Non lo sai? Come! Ma se erano qui con te!” A queste parole i baffi del signor Stanislao incominciarono a ballare con una ridda infernale. “Ah, sangue d’un drago! Tu ardisci rispondere così al direttore? In prigione! In prigione! March!” E afferratomi per un braccio mi portò via, chiamò il bidello e gli disse: “In prigione fino a nuovo ordine!” (Vamba)
Quando l’ammasso delle nuvole che si condensano con il freddo, si raffredda maggiormente, allora tutti i miliardi di goccioline che lo formano e che hanno già un discreto volume, diventano sempre più grosse e più pesanti e a un bel momento, cominceranno a staccarsi dalle nubi ed a precipitare sulla terra in forma di pioggia. La pioggia cade e le nuvole a poco a poco si dissolvono. (J. S. Meyer)
La pioggia La pioggia non è altro che acqua evaporata dagli oceani, dai mari chiusi e dai nevai continentali e trasportata nell’aria sotto forma di vapore. Poichè l’aria calda può contenere molto maggior vapore che la fredda, il vapore acqueo viene trasportato senza molta difficoltà finchè i venti non incontrino aria fredda; quando ciò avviene, il vapore si condensa e precipita nuovamente alla superficie della terra in forma di pioggia o grandine o neve. (Van Loon)
La nebbia è una nuvola bassa sulla terra formata da vapore acqueo e pulviscolo atmosferico. Essa si forma prevalentemente sul mare e sui laghi e non appena il sole la riscalda a sufficienza sparisce perchè le goccioline d’acqua evaporano e salgono nell’aria.
La neve è una precipitazione atmosferica che avviene quando la temperatura dell’aria in cui il vapore acqueo si va condensando, diventa molto bassa. Per questo fatto, il vapore acqueo si condensa in minutissimi cristalli di ghiaccio disposti a forma di stella, i quali, cadendo, si raggruppano fra loro formando i fiocchi di neve.
Fiocchi di neve Andate al’aperto con una tavola scura mentre nevica e studiate, mediante una lente di ingrandimento, le stelline graziose che vi cadono a miliardi dal cielo. Osserverete la mirabile costruzione di queste foglioline di cristallo, di questi grappoli di stelline, ognuno delle quali è un capolavoro che nessun gioielliere saprebbe mai imitare. (B. H. Burgel)
La rugiada compare sempre la mattina presto, di primavera, d’estate, e anche al principio dell’autunno. Se di giorno ha fatto molto caldo e la notte è fresca, è certo che al mattino seguente ci sarà molta rugiada sui prati. Sull’erba, sulle foglie, sui fiori ci saranno tante goccioline d’acqua che brillano come diamanti alla luce dell’alba. (J. S. Meyer)
La grandine è formata di granellini gelati che cadono da nuvole cineree. E’ preceduta spesso da un uragano nel quale si percepisce un rullio caratteristico causato, pare, dallo sfregamento dei granellini di ghiaccio che si muovono in moto vorticoso, rapidissimo. La grandine è sempre apportatrice di rovine; i granelli possono raggiungere anche la grandezza di un uovo e un peso notevole.
La grandine D’estate, quando da noi fa un caldo insopportabile, a diverse migliaia di metri dal suolo la temperatura può essere bassissima; e allora succedono strane cose. L’aria calda che si solleva dalla terra comincia, a un certo punto, a turbinare e a trasportare con sè goccioline di acqua. Su, sempre più su le sospinge l’aria calda, finchè esse raggiungono gli strati d’aria dove la temperatura è molto bassa. Allora gelano, si trasformano in minuti ghiaccioli e cominciano a cadere. Così turbinando e cadendo, si uniscono fra loro e formano chicchi di ghiaccio che, per l’aumentato peso, precipitano sulla terra in forma di grandine. (J. S. Meyer)
La natura è bella anche nei suoi furori: una bufera è tanto più bella, quanto più è terribile e intensa. Ecco che il cielo si oscura e il sole si nasconde fra le nuvole scure, coi contorni neri, che si rincorrono, si inseguono come eserciti in battaglia. Guizzano i lampi e le nubi vibrano e si scuotono come invase da una corrente elettrica che le illumina, ora di una luce azzurra, ora dorata, ora argentea. Di quando in quando guizzi di lampi serpeggiano nell’oscuro esercito delle nuvole. (P. Mantegazza)
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Il vulcano è davvero un classico tra le attività scientifiche proposte ai bambini della scuola d’infanzia e primaria. Nelle vacanze estive è anche un ottimo gioco da fare all’aperto, o in cucina…
Vulcano in eruzione: Versione 1
Materiale occorrente:
carta di recupero
una bottiglia di plastica
un tubo di plastica
colla a caldo
una pasta di sale fatta al momento e lasciata molto morbida
sassi e muschio
aceto, bicarbonato e ketchup
un imbuto per il cratere e uno per il tubo
Preparazione:
1. forare un lato della bottiglia, in basso, inserire il tubo e sigillare con la colla a caldo
2. modellare il vulcano con palle di carta di recupero e pasta di sale
3. colorare il vulcano e decorare con sassi e muschio
4. in una brocca miscelare aceto e ketchup (nella proporzione che volete)
Attività:
1. i bambini, a turno, versano del bicarbonato nella bocca del vulcano
2. i bambini, a turno, versano nel tubo la miscela di ketchup ed aceto
Vulcano in eruzione: Versione 2
… per realizzare il vulcano basta nascondere una bottiglia di plastica all’interno di una montagna che può essere fatta con sabbia, terra, pasta da modellare, carta pesta… noi l’abbiamo preparato così:
materiale occorrente:
– un contenitore poco profondo di legno, plastica, o cartone
– una o due bottiglie di plastica
– cartoni da pizza da asporto
– vecchi quotidiani
– carta da cucina
– colori a tempera
– carta verde (velina, oleata, cartoncino)
– una colla artigianale preparata con farina bianca, acqua e aceto balsamico
– stecchini da spiedino
– sabbia, terra, sassolini (o farina gialla)
– nastro adesivo
Procedimento
Preparata la colla artigianale, noi abbiamo incollato le due bottiglie tra loro con la colla a caldo, per poter eventualmente caricare il vulcano dal basso, e anche per lo svuotamento, ma non è indispensabile. Potete tranquillamente usare una bottiglia sola.
poi abbiamo iniziato a modellare la montagna attorno alla bottiglia coi cartoni da pizza, fissandoli col nastro adesivo:
e con la nostra colla artigianale data col pennello, versata con un bicchierino, o anche preparando delle pezze di carta da cucina imbevute della nostra colla e poi appoggiate al cartone (così si fa anche pulizia senza sprecare nulla):
continuiamo a modellare, aggiungendo anche fogli di giornale:
rivestiamo con abbondante colla artigianale, quindi mettiamo ad asciugare.
Quando è asciutto, possiamo modellare il cratere tagliando un po’ la bottiglia, e quindi passiamo alla decorazione:
Per la scenografia noi abbiamo usato ghiaia e farina gialla, poi abbiamo strappato la carta verde (strappare la carta è un’attività molto interessante per i bambini più piccoli, ed un ottimo esercizio di motricità fine):
Il nostro vulcano ha anche una bella grotta, dove può abitare ad esempio, una famiglia di orsi… ma potrebbero essere uomini preistorici, o altri personaggi.
Veniamo all’eruzione; noi giochiamo spesso con le pozioni magiche, questi sono alcuni nostri esperimenti con succo di cavolo rosso, bicarbonato ed aceto, e può essere una prima buona idea per il nostro vulcano. La reazione funziona sempre, non servono dosi e i bambini si divertono molto a sperimentare le variabili di consistenza e colore:
Al posto del succo di cavolo rosso, possiamo invece usare del colorante alimentare rosso, e sempre bicarbonato ed aceto (caricando il vulcano dall’alto o dal basso, come volete):
Ecco l’eruzione:
Un’altra possibilità è utilizzare la ricetta del “dentifricio degli elefanti”, che crea una schiuma molto densa e di grande effetto; servono:
10 cucchiai di acqua ossigenata a 20 volumi (si compra dal parrucchiere)
una o due bustine di lievito per dolci
un cucchiaio di detersivo per piatti
colorante alimentare
tre cucchiai di acqua calda per sciogliere il lievito.
Mettete nel vulcano l’acqua ossigenata, il detersivo e il colorante. A parte sciogliete il lievito e versatelo velocemente nel vulcano.
per ravvivare la reazione potete aggiungere poi aceto bianco:
La terza possibilità è versare nel vulcano della diet coke, e aggiungere alcune caramelle mentos (si crea un getto alto di schiuma marrone che non ho fatto in tempo a fotografare, poi continua per qualche secondo la fuoriuscita di schiuma)…
Giochi col ghiaccio – 50+ idee:- una collezione di giochi, attività, esperimenti scientifici col ghiaccio, per bambini della scuola d’infanzia e primaria, molto adatti al periodo estivo…
1. fate tanti cubetti di ghiaccio utilizzando una miscela di poca acqua, bicarbonato di sodio e aceto, colorando con l’aggiunta di coloranti alimentari vari. Mettete nel congelatore, quindi metteteli un una bacinella di plastica, mettendo a disposizione dei bambini vari utensili di cucina, siringhe senza ago o pompette, e ciotoline con vari elementi che possono divertire i bambini: aceto, sale, bicarbonato, sapone liquido, ecc… Di http://fun-a-day.com/
2. per un bel gioco sensoriale utilizzate i palloncini per creare tante palline di ghiaccio colorato, di http://sunnydaytodaymama.
3. questa prima versione di barchetta di ghiaccio è realizzata usato come forma i bicchieri di plastica. Si riempie d’acqua il bicchiere, e si fissa al centro del bicchiere una cannuccia da bibita. Tolto dal congelatore, si fissano alla cannuccia vele e bandiera. Di http://homeschooljournal-bergblog
4. un’idea semplicissima e un po’ magica per la merenda dei bambini. Mettete qualche goccia di colorante alimentare diverso sul fondo di ogni bicchiere. Quando sarà il momento di offrire ai bambini l’acqua (o qualsiasi altra bevanda di colore chiaro) nascondete il colorante con dei cubetti di ghiaccio, e versate. Sorpresa! Ogni bicchiere conterrà una “bibita” di colore diverso. Di http://homeschooljournal-bergblog.blogspot.
5. naturalmente con cubetti di ghiaccio, acqua, giocattoli e altri piccoli elementi si possono inventare tantissime vaschette sensoriali; questa è di http://wemadethat.blogspot.co.uk/
6. e per i più piccoli bastano cubetti di ghiaccio colorati con coloranti alimentari ed acqua. Di http://www.plainvanillamom.com/
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7. vaschetta sensoriale di ghiaccio fluorescente (ottenuto riciclando evidenziatori scarichi) anche per light box, qui
10. altra sensory tub, tutta di ghiaccio colorato, di http://mamaofmanyblessings.com/ (ottima anche per giocare ai travasi corredata da cucchiai o pinze da ghiaccio o da insalata)
11. gioco del bowling con bottiglie di plastica e palle di ghiaccio colorato (si preparano riempendo d’acqua e colori alimentari dei palloncini), si http://alittlelearningfortwo.blogspot.com.au/
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12. ricetta per realizzare gessetti da asfalto di ghiaccio: miscelate amido di mais ed acqua in parti uguali, ed aggiungete coloranti alimentari. Versate negli stampini da ghiaccio e congelate. Aggiungendo polvere di gesso bianca, avrete dei gessetti marmorizzati. Di http://www.readingconfetti.com/
14. diluite i colori a tempera con poca acqua, versate negli stampini da ghiaccio in colori singoli o anche a più strati di colore diverso e ghiacciate. I cubetti ottenuti si usano all’aperto per dipingere su carta o tessuto, di http://www.learnplayimagine.com/
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15. ghiacciando invece i colori ad acquarello diluiti, otterrete un materiale che consente meravigliose esperienze di colore, su carta. Di http://www.learnplayimagine.com/
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16. sculture di ghiaccio e sale. Bellissima attività anche per i più piccoli. Preparate un blocco di ghiaccio abbastanza grande utilizzando un contenitore da cucina o anche un grande palloncino. Ponete il blocco su un vassoio. Il bambino cosparge il blocco di sale grosso, poi utilizzando siringhe, pipette, spruzzini o anche pennelli, colora con acquarelli (o anche con coloranti alimentari) creando effetti spettacolari. Di http://artfulparent.typepad.com/
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17. tunnel colorati nel ghiaccio di http://artandcreativity.blogspot.it/. E’ un’attività artistica adatta anche ai più piccoli, e insieme un divertente esperimento scientifico. Preparate vari blocchi di ghiaccio di varie dimensioni, utilizzando sacchetti di plastica o contenitori da cucina. Quando i blocchi sono pronti, preparate i barattoli di colore ad acquarello (o colorante alimentare) aggiungendo ad ognuno un abbondante cucchiaio di sale fino. Utilizzando una pipetta o una siringa senza ago, versate un colore in un punto del blocco di ghiaccio: vedrete il liquido colorato scavare un tunnel all’interno del blocco. Infatti il sale ha la proprietà di ridurre il punto di congelamento dell’acqua.
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18. bellissimo gioco di caccia al tesoro frizzante di http://fun-a-day.com/. Preparate una soluzione con 3 parti di bicarbonato di sodio, 1 parte di acqua, e colorante alimentare. Mettete sul fondo degli stampini da ghiaccio dei piccoli tesori (monete, perline, ecc…) quindi versate la soluzione e ghiacciate. Quando i cubetti saranno pronti, i bambini potranno divertirsi a trovare i tesori utilizzando aceto e acqua.
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19. Collane e gioielli di ghiaccio: metti alcuni cubetti di ghiaccio in un bicchiere d’acqua. Bagna il filo di cotone, poi posalo sui cubetti che galleggiano nel bicchiere. Cospargi di sale per tutta la lunghezza del filo e aspetta circa 10 secondi. Solleva il filo: avrai tra le mani la tua collana di ghiaccio… ancora più bello utilizzando formine a stella o cuore e coloranti alimentari. Qui: https://www.lapappadolce.net/59-esperimenti-scientifici-una-collana-di-ghiaccio/
22. per creare la nebbia in un vaso possiamo riempire un vaso di vetro con acqua calda, immergervi un fiammifero acceso dopo averlo tenuto qualche secondo all’interno, quindi coprire il vaso con un sacchetto di ghiaccio. Qui https://www.lapappadolce.net/13-esperimenti-scientifici-la-nebbia-in-vaso/
24. tempera ghiacciata per dipingere. Versare la tempera non diluita negli stampini da ghiaccio e mettere in congelatore per circa 20 minuti, quindi inserire i bastoncini in posizione verticale e lasciare congelare completamente. Possono essere usati come pennelli, su carta. Di http://www.momto2poshlildivas.com/
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25. mostriciattoli di ghiaccio e spaghetti colorati con coloranti alimentari, per il gioco sensoriale, di http://www.growingajeweledrose.com/
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26. bellissima idea adatta anche ai più piccoli per imparare a conoscere i colori primari e secondari, di http://thepreschoolexperiment. Preparate tanti cubetti di ghiaccio nei colori primari utilizzando acquarelli o coloranti alimentari. Mettete i cubetti in bicchieri trasparenti per vederli miscelare tra loro sciogliendosi.
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27. architetture di ghiaccio di http://www.pbs.org/. Dopo aver preparato vari blocchi di ghiaccio di varie forme, dimensioni e colori si possono realizzare costruzioni come queste. Per far aderire i blocchi tra loro basta aggiungere un po’ di sale fino, ma questo accorgimento non funziona se l’esterno del ghiaccio non è asciutto. (Il sale porta la superficie del ghiaccio a sciogliersi, poi quando si posiziona il secondo blocco di ghiaccio su di esso, l’acqua che si è formata grazie al sale congela di nuovo.)
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28. congeliamo negli stampini da ghiaccio aceto colorato con coloranti alimentari. Quando è pronto prepariamo una soluzione di acqua e bicarbonato di sodio per giocare. Di http://inspirationlaboratories.com/
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29. dinosauri imprigionati nel ghiaccio di http://happyhooligans.ca/. Preparate un grande blocco di ghiaccio a più strati, inserendo via via dinosauri giocattolo, pietre, conchiglie, ecc… Possono servire più giorni. Quando il blocco è pronto mettere a disposizione dei bambini vari attrezzi e materiali (ciotoline di sale fino colorato con coloranti alimentari, saliera da tavola, siringhe, provette, martelli, bastoncini, acqua calda)
34. cubetti di ghiaccio colorato con coloranti alimentari nella vasca da bagno, per giocare durante il bagnetto, di http://www.ottawavalleymoms.com/
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35. bolle di sapone ghiacciate di http://www.wikihow.com/. Bellissima attività, che richiede una certa pazienza. Per prima cosa rovesciate il vostro liquido per bolle di sapone in un piatto, quindi con una cannuccia cercate di creare una grande bolla alla volta sulla superficie del liquido. Preparate un secondo piatto con una leggera pellicola di liquido per bolle, e cercate di trasferire su di esso la bolla, avvicinando i due piatti e soffiando per spostarla. Mettete la bolla nel congelatore per circa 20 minuti.
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36. ciotoline di ghiaccio, di http://www.wikihow.com/. E’ davvero molto semplice: basta riempire un palloncino di acqua, chiuderlo e metterlo nel congelatore per circa 2 o tre ore, cioè per il tempo necessario a far congelare l’acqua lungo le pareti del palloncino, e a mantenere allo stato liquido l’interno. Togliete il palloncino dal congelatore e scuotetelo per sentire se c’è acqua all’interno, quindi tagliare il bordo del palloncino e staccarlo dalla parete di ghiaccio che si è formata, quindi svuotare l’acqua. Modellate l’apertura della vostra ciotola di ghiaccio col coltello, a vostro gusto. La ciotola può contenere macedonia o altro…
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37. ciotole di ghiaccio decorate con fiori e frutti, di http://www.wikihow.com. Preparate fettine di frutta e fiori commestibili. Scegliere due ciotole possibilmente della stessa forma ma di due misure differenti, in modo tale che possano stare l’una nell’altra creando uno spazio di qualche centimetro tra di loro. Riempite di ghiaccio la ciotola più piccola, in modo che sia pesante, e se serve fissatela anche ai bordi della più grande con del nastro adesivo. Riempite lo spazio con fiori e frutta, e versate l’acqua che serve a riempire tutto lo spazio, quindi mettete a congelare.
40. merenda sana, fresca e scientifica: congelate negli stampi da ghiaccio succhi di frutta di vari gusti e colori: quando si sciolgono nel bicchiere si può osservare la formazione dei colori secondari. Di http://www.science-sparks.com/
43. di http://alittlelearningfortwo.blogspot.it queste uova di ghiaccio con sorprese. Utilizzate del palloncini, inserite i giocattolini e riempite d’acqua. Congelate ma non completamente, in modo che l’interno dell’uovo risulti ancora un po’ liquido.
47. bellissimo gioco “Sciogli il ghiaccio”. Servono un cubetto di ghiaccio per ogni giocatore, una ciotola d’acqua, sale, un dado, una tabella per le istruzioni. Ad ogni valore del dado corrisponde un’azione; ad esempio: 1. tenere il cubetto in mano 10 secondi; 2. infilare il cubetto nella maglietta e farlo scivolare giù; 3. soffiarci sopra per 10 secondi; 4. mettere un cucchiaino di sale sul cubetto; 5. far cadere il cubetto sul tavolo; 6. metterlo a galleggiare nell’acqua per 10 secondi. Vince chi riesce a sciogliere il cubetto di ghiaccio per primo.
Erosione del suolo – Esperimenti scientifici – L’importanza del verde
Erosione del suolo – Questo esperimento sull’erosione del suolo, che ha un impatto visivo formidabile anche per la sua semplicità, serve a dimostrare la relazione esistente tra precipitazioni, erosione del suolo, tutela dei corsi d’acqua e vegetazione.
Un esperimento estremamente semplice che sottolinea quanto sia importante la copertura vegetale del terreno.
Si può proporre in tre varianti: – predisponendo la semina di piantine – utilizzando piante pronte da trapiantare – utilizzando campioni di suolo.
Erosione del suolo – Esperimento – Prima variante
Prepariamo tre bottiglie di plastica uguali, ritagliamole come mostrato nelle foto e posizioniamole su una superficie piana (io le ho incollate con la colla a caldo su una tavoletta di compensato):
l’imboccatura delle tre bottiglie deve sporgere un po’ fuori dal piano d’appoggio. In ogni bottiglia distribuiamo la stessa terra, in pari quantità, premendola bene per compattarla quanto più possibile. La terra deve essere al di sotto del livello dell’apertura della bottiglia:
Tagliamo il fondo di altre tre bottiglie di plastica trasparente, e pratichiamo due fori per inserire la cordicella. Queste coppette hanno la funzione di raccogliere, durante l’esperimento vero e proprio, l’acqua in eccesso delle innaffiature che riproduce l’acqua piovana:
Poi rimettiamo il tappo alla prima bottiglia, dove semineremo:
e mettiamo nella seconda bottiglia un letto di residui vegetali morti (rametti, cortecce, foglie secche, radici morte).
Nella terza bottiglia lasceremo solo la terra.
Spargiamo i semi nella prima bottiglia (io ho scelto crescione, basilico ed erba cipollina), copriamo con un velo di terra e premiamo un po’, poi innaffiamo.
Possiamo utilizzare la parte di bottiglia tagliata per creare una serra che aiuterà i semi a germogliare più velocemente:
Esponiamo alla luce del sole, e prendiamoci cura della nostra semina finchè le pantine non si saranno ben sviluppate. L’esperimento vero e proprio si potrà fare solo allora…
Questa variante è particolarmente adatta ad essere proposta ai bambini più piccoli, perchè genera curiosità ed aspettative, invita a prendersi cura nel tempo del terreno di semina e stimola l’osservazione del processo di sviluppo della pianta a partire dal seme.
Un processo completo come questo, insegna ai bambini piccoli tantissimi concetti che possono apparire “troppo complicati”, e crea un legame col mondo reale: la pianta viene dal seme (e non dal supermercato o dal fiorista). Quando poi, dopo tanta attesa e tante cure, avremo le piantine nella prima bottiglia, e dopo che chissà quante volte i bambini avranno guardato le altre due e quelle strane coppette facendosi tutte le loro domande, sarà indimenticabile quello che vedranno…
Senza dover dare particolari “spiegazioni” verbali (i piccoli possono apprendere concetti astratti attraverso la loro esperienza e non dalle nostre parole astratte), anche se forse solo i più grandi potranno arrivare all’idea di erosione del suolo, sicuramente tutti avranno chiaro il legame verde=pulito.
Facendo invece l’esperimento con bambini della scuola primaria, che già hanno affrontato i temi dell’ecologia, dell’impoverimento del suolo, della franabilità del terreno legata al diboscamento, della tutela dei corsi d’acqua, tutti questi concetti si chiariranno davvero “in un colpo d’occhio”.
Una volta che le nostre piantine si saranno sviluppate, potremo osservare acqua limpida uscire dalla prima bottiglia, ed acqua progressivamente più sporca dalla seconda e dalla terza; ecco le immagini scattate un paio di settimane dopo la semina:
Erosione del suolo – Esperimento – Variante due
Acceleriamo il processo sostituendo alla semina il trapianto di piantine già sviluppate (io avevo dei gerani):
e naturalmente in questo caso togliamo il tappo anche dalla prima bottiglia:
Ora versiamo la stessa quantità di acqua in ogni bottiglia. Perchè la cosa sia più chiara possibile, e ogni concetto passi attraverso l’esperienza diretta, possiamo fare un segno all’interno dell’innaffiatoio :
Versiamo dunque l’acqua in tutte e tre le bottiglie, in tutte e tre nello stesso punto (l’estremità opposta all’apertura)
e osserviamo:
Le immagini sono scattate in sequenza.
Utilizzando piantine da trapianto, come vedete, l’acqua del primo contenitore al termine non è perfettamente limpida (inevitabilmente attorno all’apparato radicale ci sarà del terriccio aggiunto di fresco che sporca un po’ l’esperimento), ma l’acqua nella ciotola risulta comunque pulita rispetto a quella contenuta nelle altre due.
Erosione del suolo – Esperimento – Terza variante
Questa variante è adatta a bambini della scuola primaria e oltre: aggiunge infatti all’esperimento la scientificità e la serietà del “prelevare campioni di suolo”, cosa che per i bambini piccoli, invece, può generare un’impressione non proprio positiva.
E con questo arriviamo a poter citare gli ispiratori dell’esperimento:
Come vedete, qui sono state utilizzate bottiglie più grandi per i campioni, e per l’innaffiatura si è utilizzato un tubo con tre rubinetti (per questo è evidente il foro nel terzo campione).
Si tratta di andare all’aperto e prelevare tre zolle differenti di terreno: una di erba viva, una di terra coperta di residui vegetali morti, una priva di qualsiasi altro elemento.
Si aprono i rubinetti, ma pochissimo, in modo che l’acqua goccioli lentamente in ognuna delle bottiglie, si attende e si osserva. Si può anche versare l’acqua senza usare rubinetti, purchè ogni bottiglia ne riceva, come già detto, la stessa quantità.
Visitando il blog (anche se in portoghese) potrete trovare altri interessanti esperimenti e molto materiale sul tema dell’erosione.
Science experiment on soil erosion – This experiment, which has a tremendous visual impact due to its simplicity, it will demonstrate the relationship between precipitation, soil erosion, protection of watercourses and vegetation.
A very simple experiment that stresses the importance of the vegetation cover of the soil. You can propose in three versions: – Preparing the planting of seedlings – Using plants ready to be transplanted – Using soil samples.
Science experiment on soil erosion – First version
Prepare three identical plastic bottles, cut as shown in the pictures and put them on a flat surface (I’ve stuck with the hot glue on a tablet of plywood):
the opening of the three bottles should protrude a little out of the surface. Put in each bottle the same amount of ground and press hard to pack as much as possible. The ground must be below the level of the opening of the bottle:
Cut the bottom of other three bottles of transparent plastic, and make two holes for the string. These cups will serve to collect, during the experiment, the water in excess, which reproduces the rainwater:
Then put the cap on the first bottle in which to plant the seeds:
put inside the second bottle some dead vegetal wastes (twigs, bark, leaves, dead roots). In the third bottle just leave ground.
Spread the seeds in the first bottle (I chose watercress, basil and chives), cover with a layer of ground and press a little, then watering; you can use the piece of plastic cut from the bottle to cover the soil seed like a greenhouse, which will help the seeds to germinate faster:
Expose to sunlight, and take care of planting until the plants are well developed. The actual experiment can be done only then …
This version is particularly suitable to be offered to younger children, because it generates curiosity and expectations, invites you to take care of sowing and stimulates the observation of the process of development of the plant from seed.
A process as complete teaches children many concepts that may appear “too complicated”, and creates a link with the real world: the plant is from seed (and not from the supermarket or florist). When, after a long wait and a lot of care, we have the plants in the first bottle, and after the children have watched day after day the other two bottles and cups, making all their questions, what they see will be unforgettable …
Without having to give specific verbal explanations (little ones can learn abstract concepts through their experience and not by our words), though perhaps only the older children come to the idea of soil erosion, surely everyone will clear the link green = clean .
If you do this experiment with primary school children, who have already studied about ecology, land degradation, landslides, deforestation, protection of watercourses, etc … all of these concepts will become experience.
When the plants will be developed, we can see clear water out of the first bottle, and water progressively dirtier out of the second and third. Here are the pictures taken two weeks after sowing:
Science experiment on soil erosion – Second Version
Speed up the process and replace the sowing with the transfer of plants already developed (I had geraniums):
of course, in this case, remove the cap also from the first bottle:
Pour the same amount of water in each bottle. To make it as clear as possible, and to learn each concept through direct experience, make a mark inside the watering can:
Pour the water into all three bottles, in all three at the same point (the end opposite the opening) and observe:
The images are taken in sequence.
Using plants already developed, as you can see, the water from the first container at the end of the experiment, it is not perfectly clear (inevitably, there will be some fresh soil around the root), but the water in the first bowl will always be clean compared to the water contained in the other two bowls.
Science experiment on soil erosion – Third version
This version of the experiment on soil erosion is suitable for children of primary school and beyond: it adds the seriousness of “taking samples of the soil.” With younger children, however, take samples of soil (especially living plants) can generate a negative impression. And so I can quote the inspirers of this experiment:
As you see, here were used larger bottles for the samples, and it is used for watering a tube with three taps (for this reason it is so evident the hole in the third sample). It is to go outside and take three different clods of soil: a patch of grass alive, a ground covered with dead plant residues, a clod without any other element. Open taps, but very little, so that the water drips slowly in each of the bottles, wait and observe. It can also pour water without using taps, provided that each bottle receives, as already said, the same amount of water.
Visiting the blog (although in Portuguese) you can find other very interesting experiments and educational materials on the topic of soil erosion.
Lavoretti per bambini – Stampe al latte: un progetto molto interessante, tra scienza ed arte, adatto a bambini del nido e della scuola d’infanzia e primaria. Il punto di partenza è uno dei miei esperimenti scientifici per bambini preferito :
Lavoretti per bambini – Stampe al latte – materiale occorrente un piatto o un vassoio latte (sarebbe meglio usare latte intero, ma io lo avevo solo parzialmente scremato, e mi pare abbia funzionato comunque) coloranti alimentari (io li avevo in polvere) un foglio di carta bianca a misura dei piatto o del vassoio scelto detersivo per i piatti.
Lavoretti per bambini – Stampe al latte – Come si fa
versate del latte nel vassoio, poi immergete il foglio di carta, lisciandolo bene e facendolo aderire al fondo del recipiente per evitare ondulazioni e bolle:
Usate il colorante alimentare per creare nel latte delle macchie di colore:
Versate una goccia di detersivo per i piatti al centro ed assistete alla magia:
Le macchie di colore, senza far altro, entreranno in movimento creando mutazioni continue sotto i vostri occhi:
Ho cercato di scattare una serie di foto in sequenza, ma consiglio davvero di provare (per credere 😉 )
Cessato il movimento estraete delicatamente il foglio dal vassoio:
Ed avrete ottenuto la vostra stampa al latte, che ora deve solo essere posta sul tavolo ad asciugare:
La lampada a “luce nera” per giocare con la fluorescenza. Le lampade a luce nera di cui parliamo sono in realtà lampadine BLB (Black Light Blue); somigliano alle normali lampadine fluorescenti (quelle a risparmio energetico), ma una volta accese emettono una debole luce blu-viola e rendono fluorescenti abiti bianchi, denti e vari altri elementi.
Queste lampadine a luce nera vengono utilizzate nelle feste (soprattutto Halloween, naturalmente), in locali, concerti, discoteche, parchi di divertimento per creare effetti di luce decorativi e artistici, ma anche per illuminare in modo particolare oggetti presenti nei musei, e nelle vetrine dei negozi. Nel web imperversano meravigliose immagini di attività artistiche e scientifiche realizzate sotto luce BLB, come potete vedere scorrendo l’articolo…
http://playathomemom3.blogspot.it
Funzionano esattamente come le normali lampade a risparmio energetico: generano luce elettrica all’interno di un tubo riempito con gas inerte e una piccola quantità di mercurio; quando eccitati, gli atomi di mercurio emettono energia sotto forma di fotoni di luce.I fotoni emessi sono in parte di luce visibile, ma in parte appartengono alla gamma ultravioletta (UV). Come sappiamo la luce UV è completamente invisibile per l’occhio umano, per questo nelle lampade a risparmio energetico viene convertita in luce visibile grazie ad un rivestimento di fosforo intorno alla parte esterna del tubo. In una normale lampada fluorescente a risparmio energetico, la luce emessa appartiene per la maggior parte alla gamma della luce visibile: il rivestimento di fosforo le fa emettere una luce bianca che possiamo vedere, e una piccolissima parte di luce UV a onda lunga.
http://reggioinspired.ning.com
Le lampadine a luce nera per giocare con la fluorescenza sono a bassa potenza e si basano su questo stesso principio, ma invece del rivestimento di fosforo hanno un rivestimento scuro che blocca la maggior parte della luce visibile, e lascia passare poca luce visibile blu-viola e più luce UV ad onda lunga. La luce UV a onda lunga emessa dalla lampadina a “luce nera” reagisce con vari fosfori presenti nell’ambiente esterno, esattamente come la luce UV all’interno di una lampada fluorescente a risparmio energetico reagisce con il rivestimento di fosforo.
http://www.growingajeweledrose.com
Esistono tantissimi elementi naturali che contengono fosfori: i denti e le unghie, ma anche l’urina (è un trucco usato per individuare dove il gatto di casa ha fatto pipì, ad esempio).Alimenti che contengono fosfori sono la banana e l’acqua tonica (per la presenza di chinino). Altri elementi che contengono fosforo sono: gli stick per la colla a caldo bianchi, alcuni detersivi e sbiancanti, le pagine dei libri e la carta in genere (sempre perchè in genere sbiancata), alcuni tessuti e oggetti in plastica. Molti capi di abbigliamento bianchi sotto la “luce nera” diventano fluorescenti: la maggior parte dei detersivi per bucato, infatti, contengono fosfori che servono a rendere i bianchi più luminosi alla luce del sole (la luce del sole contiene raggi UV), e insomma quello che recitava la pubblicità “più bianco del bianco” è vero :-)Tutti gli oggetti e i prodotti fluorescenti in commercio, primi fra tutti i pennerelli evidenziatori, contengono fosforo.
http://graham-and-parker.blogspot.it
Un po’ di storia e altre lampade a “luce nera” La “lampada di Wood” (dal nome dello scienziato statunitense Robert Williams Wood) o “a luce nera” è una sorgente luminosa che emette radiazioni elettromagnetiche prevalentemente appartenenti alla gamma degli ultravioletti e, in misura trascurabile, al campo della luce visibile. La “lampada di Wood” è anche detta semplicemente “lampada UV”.
La lampada UV o lampada di Wood è largamente usata per le più svariate applicazioni. Esistono lampade UV di diversa potenza e per diversi impieghi; nei laboratori, in campo medico e non solo, sono impiegate anche lampade di Wood a onda corta (che emettono raggi che coinvogono la gamma UVB e UVC), molto pericolose, e che richiedono complesse procedure di sicurezza: gli ultravioletti di tipo B e C sono in grado di modificare il DNA umano.
Lampade UVA di comune impiego sono quelle utilizzate per la ricostruzione delle unghie, per la sterilizzazione in campo medico, o le lampade abbronzanti.
Altre lampade di Wood che sfruttano la capacità di indurre effetti di fluorescenza, oltre alle lampadine BLB, sono quelle impiegate:
– nella lotta alla falsificazione di banconote e francobolli;
– in medicina legale per l’individuazione di macchie di liquidi organici non visibili a occhio nudo;
– in medicina, per evidenziare alcune infezioni da funghi e diverse altre malattie a carico della pelle;
– in paleografia, per identificare simboli o lettere su pergamene o papiri altrimenti illeggibili a occhio nudo;
– in merceologia alimentare, per rilevare la infestazione da funghi di prodotti alimentari;
– nel restauro, per individuare la presenza di vari colori, tra i quali il verderame che, attraverso la lampada, appare diverso dalle ridipinture;
– inoltre: per il rilevamento di alcuni batteri, per effettuare test di riparazione (ispezionare il vetro, trovare perdite da tubazioni), ecc…
stevespanglerscience.com
Sicurezza
Tornando alla nostra lampadina, le fonti consultate sostengono che le lunghezze d’onda UVA emesse sia dalla BLB, sia dalle normali lampade fluorescenti a risparmio energetico sono sostanzialmente innocue, ma come per tutte le sorgenti di luce (sia naturale, sia artificiale) il pericolo non è del tutto zero, e soprattutto coi bambini poche semplici conoscenze portano a mettere in atto le giuste precauzioni.
http://www.growingajeweledrose.com
In rete (come potete vedere) si trovano tantissime proposte di meravigliose attività per i bambini con l’impiego di queste lampade, ma trovare le informazioni relative all’uso in sicurezza non è stato affatto facile: l’innocuità viene praticamente data per scontata.
Per contro si possono trovare anche fonti che richiamano l’attenzione su alcuni possibili rischi legati all’impiego scorretto di queste luci.
http://www.ourbestbites.com
Intanto sul foglietto allegato alla mia lampadina leggo: “Questa lampada è stata progettata per uso domestico. Quando accesa, la lampada emette attorno a sè radiazioni ultraviolette. Durante la sua attività il corpo della lampada diventa molto caldo. L’unità di illuminazione deve essere dotata di protezione antischeggia. “
trainupachildlearnaswego.blogspot.it
Queste sono le informazioni di sicurezza relative alle lampade usate per “divertimenti fluorescenti” trovate:
– intanto i danni derivanti dall’esposizione scorretta ai raggi UV (sole o luci artificiali tutte) vanno dall’ustione della pelle a danni a lungo termine agli occhi, e questo vale soprattutto per i bambini che, secondo le associazioni dei medici oculisti, in estate dovrebbero sempre indossare occhiali da sole, e possibilmente con lenti molto larghe, per giocare all’aperto. Anche l’esposizione dei bambini alla luce artificiale nelle nostre case dovrebbe seguire alcuni accorgimenti:
– nel caso delle lampadine normali a risparmio energetico, ad esempio, le lampade da scrivania dovrebbero essere sempre del tipo “incapsulato” (quelle a forma di lampadina tradizionale e non quelle col tubo visibile) perchè emettono quantità di luce UV decisamente minore. Quelle del tipo “a tubo visibile” dovrebbero essere utilizzate solo da lontano (lampadario): utilizzarle sulla scrivania o per fare qualsiasi tipo di lavoro da “vicino” comporta un’esposizione pari al trovarsi all’aperto durante una giornata di sole estiva, mentre posizionate lontano non comportano nessun pericolo. Quindi anche per illuminare le lightbox sarebbe bene utilizzare lampade del primo tipo. Sarebbe poi sempre bene limitare l’esposizione a monitor di computer e schermi tv.
http://elementaryartfun.blogspot.it
– nel caso di utilizzo di lampade BLB:
1. evitarne un uso continuo e posizionare la lampada sempre ad una distanza di almeno 40 cm dalle persone;
2. schermare sempre la lampada, sia perchè va evitato (sempre!) di guardare direttamente la lampada accesa, sia perchè l’effetto ottico ne risulta anche migliorato insieme alla sicurezza. Vedrete che basta davvero pochissima intensità di luce per creare le fluorescenze, basta che la stanza sia molto buia;
3. la lampada va schermata o comunque mai tenuta a portata di bambino anche perchè diventa veramente molto calda. L’ipotesi che si rompa con piccola esplosione pare sia possibile: tenere la lampada lontana, protetta da un paralume adeguato, o schermata, è una buona pratica;
4. per illuminare soltanto un’area della casa in modo diffuso (la vasca da bagno, piuttosto che una parete o il tavolo dove si vuole giocare con la fluorescenza) posizionate la lampada il più lontano possibile e mai in modo tale che punti direttamente sulle persone (può essere semplicemente puntata verso l’alto o verso un punto della parete che non può investire il bambino direttamente) e anche per le festine effetto discoteca a tema “glow in the dark” non servirà una grande potenza, ma piuttosto che la stanza sia molto buia;
5. ripeto, non guardare mai direttamente la lampadina, e se desiderate utilizzarla in casa per creare qualche effetto artistico o scenografico particolare, puntatela sempre sulla decorazione e in modo che non cada direttamente sulle persone (alcune fonti precisano che è meglio sotto il livello della vita o dietro alle persone)
6. Un insegnante e un allievo che lavorano in una stanza buia per 2 ore sotto una luce BLB posizionata a 1 metro e mezzo di distanza, ricevono una dose di radiazioni ultraviolette pari a circa 48 secondi di sole estivo.
6. considerate, soprattutto per i bambini, l’uso di occhiali da sole con un buon filtro UVA, anche 100%. Non sono affatto costosi ed esistono modelli con elastici che li rendono davvero comodi. E’ un buon modo per familiarizzare con questo accessorio, per sentirsi ancora più “scienziati” e per imparare ad usarli sempre all’aperto, nelle giornate estive.
http://twobigtwolittle.blogspot.it/
Conclusioni
Si tratta sicuramente di esperienze entusiasmanti per i bambini, nelle quali possono esercitare tutte le proprie capacità immaginative, provare stupore e meraviglia, sviluppare il senso per la ricerca di quanta bellezza a volte non è percepita attraverso i sensi comuni, indagare scientificamente fenomeni, mettere in atto strategie decisionali, vedere oggetti comuni trasformati in oggetti del tutto diversi, ecc…I bambini più grandi, poi, possono realizzare video e raccolte fotografiche strabilianti, scoprendo varie proprietà della luce ed utilizzandole per raccontare se stessi ed esprimere i propri sentimenti.
Per contro non si tratta di materiali “naturali” e anche se ormai di uso comune (dalle discoteche alle feste, ecc…) e molto presenti nel web, bisogna sicuramente tenere in considerazioni anche le voci che richiamano ad un uso consapevole, misurato e responsabile di questo genere di offerte, anche se esistono fonti che ne proclamano l’assoluta innocuità.Siamo in estate, e vale anche per il “naturale”: a quanti bambini vedete indossare occhialini da sole o cappelli con visiera anti UV?
Dove si trovano Le lampadine BLB si possono trovare abbastanza facilmente nei negozi di hobbistica, di articoli per la pesca, e soprattutto nei negozi specializzati in feste e musica. Nel web sono offerte da vari siti, oltre che su ebay. Costano circa 10 euro.
The “black light” lamp to play with the fluorescence. The black light lamps of which we speak are actually bulbs BLB (Black Light Blue); resemble normal fluorescent bulbs (energy-saving ones), but once lit emit a faint blue-violet light and make fluorescent white clothes, teeth and various other items.
These black light bulbs are used in parties (especially Halloween, of course), nightclubs, concerts, discos, amusement parks, to create decorative and artistic lighting effects, but also to illuminate in a particular way objects in museums, and in shop windows. Web raging wonderful images of artistic and scientific activities made under BLB light, as you can see by scrolling through the post …
They work exactly like normal energy saving lamps: generate electricity inside a tube filled with inert gas and a small amount of mercury; when excited, the mercury atoms emit energy in the form of photons of light. The emitted photons are in part visible light, but partly belong to the ultraviolet range (UV). As we know the UV light is completely invisible to the human eye, for this in the energy saving lamps it is converted into visible light through a phosphor coating around the outside of the tube. In a normal fluorescent lamp energy saving, the light emitted belongs for the most part to the range of visible light: the phosphor coating makes them emit a white light that we can see, and a very small part of UV light at long wavelengths.
The black light bulbs to play with the fluorescence are low-power and based on this same principle, but instead of the phosphor coating have a dark coating that blocks most visible light, and let little visible light blue-purple and more long-wave UV light. The long wave UV light emitted from the black light bulb reacts with various phosphors present in the external environment, exactly as the UV light inside a fluorescent lamp energy saving reacts with the phosphor coating.
There are many natural elements that contain phosphors: teeth and nails, but also urine (a trick used to identify where the house cat has urinated, for example). Food containing phosphors are the banana and tonic water (for the presence of quinine). Other items that contain phosphorus are: sticks for hot glue white, some detergents and bleaches, the pages of books and paper in general (again because usually bleached), some tissues and plastic objects. Many clothing whites under the “black light” become fluorescent: most laundry detergents, in fact, contain phosphors that serve to make the whites brighter in sunlight (sunlight contains UV). All objects and fluorescent products on the market, first of all the markers highlighters, contain phosphorus.
The “black light” lamp to play with the fluorescence
A bit of history and other “black light” lamps.
The “Wood lamp” (from the name of US scientist Robert Williams Wood) or “black light” is a light source that emits electromagnetic radiation almost belonging to the ultraviolet range and, to a negligible extent, to range of visible light. The “Wood lamp” is also referred to simply as “UV lamp”.
The UV lamp or Wood lamp is widely used for the most varied applications. There are UV lamps of different power and for different uses; in laboratories, in the medical field and not only, they are also used Wood lamps shortwave (emitting rays involving the range UVB and UVC), much dangerous, and that require complex security procedures: ultraviolet type B and C are able to modify the human DNA.
UVA lamps commonly used are those used for the reconstruction of the nails, for the sterilization in the medical field, or the tanning lamps.
Other Wood lamps that exploit the ability to induce fluorescence effects, in addition to the BLB bulbs, are those used:
– In the fight against counterfeiting of banknotes and stamps;
– In forensic medicine for the detection of spots of organic liquids that are not visible to the naked eye;
– In medicine, to highlight some fungal infections and many other diseases of the skin;
– In paleography, to identify symbols or letters on parchment or papyrus otherwise illegible to the naked eye;
– In the food product sector, to detect the infestation by fungi of food products;
– In the restoration, to detect the presence of various colors, such as verdigris that, through the lamp, it looks different from repainting;
– Also for the detection of certain bacteria, to carry out repair test (inspect the glass, find leaks in pipes), etc …
The “black light” lamp to play with the fluorescence
Security
Returning to our bulb, the sources consulted say the wavelength UVA issued either by the BLB, both from normal energy-saving fluorescent lamps are basically harmless, but as with all light sources (both natural and artificial), the danger is not completely zero, and especially with kids a few simple knowledge lead to put in place the right precautions.
On the web (as you can see) are many proposals of wonderful activities for children with the use of these lamps, but finding information about the safe use was not at all easy: the safety is virtually taken for granted.
By contrast you can also find sources that draw your attention to some possible risks linked to the use improper of these lights.
First, on the enclosed leaflet to my bulb I read: “This lamp is designed for domestic use. When lit, the lamp emits ultraviolet radiation around itself. During his activity the lamp body becomes very hot. The lighting unit must be cover with shatter protection. “
This is the information security relating to lamps used for “fluorescent entertainment ” found:
– Damage resulting from exposure incorrect to UV rays (sunlight or artificial light all) go from the skin burns to long-term damage in the eyes, and this is especially true for children who, according to the associations of ophthalmologists, in the summer should always wear sunglasses, and possibly with much large lenses, to play outdoors. Even children’s exposure to artificial light in our homes should follow some precautions:
– In the case of normal energy-saving light bulbs, for example, desk lamps should always be of the type “encapsulated” (those to the form of standard bulb and not those with the tube visible) because they emit amount of UV light much lower. Those of the type “tube visible” should only be used from a distance (chandeliers): use them on your desk or to make any kind of work by “near” entails exposure equal to be outdoors during a sunny day summer while positioned far pose no danger. So also to illuminate the lightbox it would be good to use lamps of the first type. It would then always good to limit exposure to computer monitors and TV screens.
1. avoid continuous use and always place the lamp at a distance of at least 40 cm from all persons;
2. always shield the lamp, and because it should be avoided (always!) to look directly at the lighted lamp, and because the optical effect resulting also improved along with safety. You will see that just really very little intensity of light to create the fluorescence, It serves only that the room is very dark;
3. The lamp goes screen or otherwise never held at child height also because it gets really hot. The hypothesis that breaks with small explosion seems possible: hold the lamp distant, protected by an appropriate lampshade or screen, it is a good practice;
4. to illuminate only an area of the house diffusely (the bathtub, rather than a wall or table where you want to play with the fluorescence) place the lamp as far as possible and never in such a way that points directly on the people (may be simply pointing upward or to a point on the wall that can not invest the child directly) and also for parties effect disco themed “glow in the dark” does not need a great power, but rather that the room is very dark;
5. I repeat, do not look directly into the light bulb, and if you want to use it at home to create some artistic or dramatic special effect, direct it more on decorating and so it does not fall directly on the people (some sources state that it is better under the waist level or behind people)
6. A teacher and a student that work in a dark room for two hours under a light BLB positioned at 1 meter and a half away, they receive a dose of ultraviolet radiation equal to about 48 seconds of summer sun.
7. consider, especially for children, the use of sunglasses with good UV filter, even 100%. They are not at all expensive, and there are models with elastic bands that make them really comfortable. It is a good way to familiarize with this accessory, to feel even more “scientists” and to learn to use them always outdoor, in the summer days.
The “black light” lamp to play with the fluorescence
Conclusions
They are definitely exciting experiences for children, where they can exercise all their imaginative abilities, feel amazement and wonder, develop a sense for finding how much beauty is sometimes not perceived through the senses common, investigate scientific phenomena, implement strategic direction, see everyday objects transformed into objects completely different, etc … The older children, then, can make videos and photo collections astonishing, revealing various properties of light and using them to tell themselves and express their feelings.
On the other hand it is not “natural” materials and although now in common use (from discotheques to parties, etc …) and much present on the web, you need to definitely take into consideration the voices that call for a conscious use, measured and responsible for this kind of offers, although there are sources that claim to be completely safe. We are in the summer, and also applies to the “natural”: how many children wear sunglasses or hats with visor UV protection?
The “black light” lamp to play with the fluorescence
Where can they find?
BLB bulbs can be found quite easily in hobby shops, shops for fishing, and especially in specialty stores in parties and music. On the web are offered by various sites, as well as on ebay. It costs about $ 10.
The “black light” lamp to play with the fluorescence
Gallery of shots “come wrong”
The “black light” lamp to play with the fluorescence
Esperimenti scientifici per bambini – Cromatografia con i pennarelli. Di cromatografia avevo già parlato qui, in un esperimento che dimostra perchè le foglie in autunno cambiano colore. Ora propongo esperimenti scientifici per bambini anche più piccoli, più semplici e artistici, utilizzando come base il colore dei pennarelli (o anche i coloranti alimentari, se volete).
Partiamo dai più semplici… anche coi bambini più piccoli ricordiamo la motivazione del nostro lavoro: nel rosso che usiamo per colorare c’è proprio solo il rosso? E il nero è solo nero, o contiene anche lui altri colori?
In questi video è mostrato l’esperimento con pennarello nero e acqua; possiamo usare qualsiasi carta un po’ assorbente e porosa, e non troppo delicata, anche la carta da cucina può andare bene; i pennarelli possono essere quelli lavabili o quelli a inchiostro permanente, magari insieme: è anche interessante vedere cosa succede di diverso usando un materiale piuttosto che un altro. Si possono usare anche coloranti liquidi alimentari.
In tutti i casi gli effetti migliori sono quelli ottenuti col nero e coi colori secondari e terziari.
In questo una bellissima variante con gessetti bianchi, pennarelli e acqua (scegliete gessi bianchi porosi, i gessi lisci non funzionano bene):
Mentre si sperimenta la cromatografia, si possono realizzare pezzi d’arte, ad esempio fiori di carta:
Il video realizzato con l’acqua è accelerato; se volete davvero vedere i colori separarsi sotto i vostri occhi, invece dell’acqua dovete usare un solvente alcoolico, come spiegato poi. Utilizzando un alcool le bande di colore si formano dopo pochi minuti, e l’esperimento diventa per i bambini molto più stimolante.
Che usiate acqua o solventi, al termine dell’esperimento fate asciugare bene i gessi: avrete dei bellissimi gessetti colorati! A meno che non utilizziate grandi quantità di inchiostro o colorante, naturalmente il gesso si colorerà solo in superficie, e più che gessi colorati, saranno meravigliosi gessi bianchi decorati…
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Ed ora qualche informazione in più sulla cromatografia per l’adulto che presenta l’attività, e per i bambini più grandi:
La cromatografia è un procedimento scientifico impiegato per separare i componenti di una miscela: comporta la separazione di sostanze chimiche. Esistono molti tipi di cromatografia, ed alcuni richiedono costose apparecchiature di laboratorio, ma alcune varianti possono invece essere realizzate a casa, facilmente e con pochissima spesa.
Possiamo separare ad esempio pigmenti vegetali (vedi qui),
oppure sostanze come l’inchiostro dei pennarelli o i coloranti alimentari.
La separazione, in tutti i progetti esposti sopra, si ottiene ponendo la sostanza che intendiamo separare su di un supporto fisso (la carta o il gesso) e facendola interagire con una sostanza in movimento (l’acqua o l’alcool che lentamente “camminano” nel supporto fisso).
Per realizzare l’esperimento servono pochi materiali:
(i video mostrano molto bene sia i materiali, sia il procedimento)
– per la cromatografia con carta: carta porosa abbastanza assorbente e resistente, un vaso di acqua o di alcol, uno “stoppino” molto assorbente lungo poco più del vaso (si può fare con un pezzo di carta da cucina, o avvolgendo la carta da cucina o dell’ovatta attorno a un bastoncino); pennarelli o coloranti alimentari
– per la cromatografia con gessetti: gessetti bianchi porosi, un piatto fondo, pennarelli o coloranti alimentari, acqua o alcool. Se si utilizza l’alcool, che evapora molto facilmente, può essere utile una ciotola grande trasparente da usare come coperchio oppure della plastica trasparente. Coi bambini piccoli è meglio non usare un piatto unico, ma porre ogni singolo gessetto in un vaso di vetro separato, più facile da chiudere.
In entrambi i casi, se usate coloranti liquidi, possono servire degli stuzzicadenti per distribuire il colore a gocce sulla carta o sul gesso.
I solventi alcoolici
Tutti i tutorial parlano di “rubber alcohol”, che é il nostro alcool isopropilico o “alcool bianco”. Questo detergente a base di alcool isopropilico e qualche altro ingrediente si trovava anche al supermercato:
Però si può acquistare l’alcool isopropilico denaturato anche nei negozi di elettronica (si usa come detergente di componenti vari), e online ad esempio qui:
oppure questo:
Anche l’alcool denaturato (rosa) può funzionare abbastanza bene, ma dipende anche dai pennarelli o dai coloranti che abbiamo a disposizione… si possono sempre fare delle prove.
Alcune fonti consigliano anche il metanolo (quello che si può acquistare nei negozi specializzati di modellismo), ma mi sembra una scelta ancora più complicata.
Per quanto riguarda la procedura, è sufficiente seguire i video; le uniche raccomandazioni sono:
– se usate i gessi il colore non deve essere a diretto contatto col liquido, ma distanziato di circa mezzo centimetro;
– se lo scopo dell’esperimento è vedere i colori che si celano in ogni colore, è importante usare un solo colore per gessetto, oppure distanziare tra loro i colori sulla carta; coi bambini più piccoli, se si è interessati principalmente all’osservazione dei colori che si muovono sul supporto, potete usare tutti i colori che volete, come più vi piace e anche sovrapponendoli;
– l’esperimento ha termine quando siete soddisfatti della vostra cromatografia, ed è quello il momento di togliere la carta o i gessi.
Possibili osservazioni conclusive
Il liquido è salito attraverso lo stoppino assorbente o il gesso, e man mano che ha percorso il gesso o la carta, ha raccolto i pigmenti portandoli con sé nel suo viaggiare. La separazione dei colori si è verificata perché i differenti colori presenti nell’inchiostro o nel colorante hanno pesi e dimensioni diverse, quindi alcuni viaggiano più di altri.
Insegnare l’igiene orale – Esperimento con le uova sode
sostenuto da:
Salute dei denti e alimentazione
Insegnare l’igiene orale – Esperimento con le uova sode: la crescita di denti sani dipende molto dalla dieta. I denti da latte del vostro bambino si sono formati durante le gravidanza, influenzati dalla vostra dieta. Dopo la nascita, molto si può fare per garantire ai denti permanenti di svilupparsi e crescere sani e forti.
Assicuratevi che il vostro bambino riceva con la dieta un sufficiente apporto di calcio e vitamina D. Dopo lo svezzamento il bambino assume il latte in quantità decisamente minore, quindi è importante inserire nella sua alimentazione yogurt e formaggio.
L’alimentazione poi, influenza la salute dei denti anche in modo più diretto, per questo fate il possibile per evitare di sviluppare nel bambino comportamenti che ledono i denti creando nel cavo orale un ambiente favorevole allo sviluppo dei batteri ed all’insorgere di placca, tartaro e carie.
Non abituate i bambini a consumare succhi di frutta zuccherati, snack e bibite tra un pasto e l’altro. In ogni caso preferite sempre offrirgliele in bicchiere e non nel pacchetto con la cannuccia, perchè questo piccolo accorgimento può ridurre di molto il tempo di esposizione allo zucchero.
L’ideale sarebbe che il bambino non sapesse nemmeno cosa sono caramelle e cioccolata prima dei due anni, ma i condizionamenti posso essere molti. Non c’è dubbio che i dolci facciano male ai denti del vostro bambino, ma un atteggiamento ansioso e rigido non è comunque salutare per lui: dosati con cura, dolci e caramelle possono non essere un problema.
Alte concentrazioni di zucchero raffinato distruggono l’equilibrio acido nella bocca del bambino e compromettono la salute dello smalto dei denti. Ogni volta che si mangia dello zucchero, i denti sono in pericolo, e più a lungo lo zucchero rimane in bocca, tanto più è probabile che si formino carie, ma questo vale per lo zucchero raffinato in generale, e non in particolare per le caramelle: il sorseggiare continuo o il succhiare dalle cannucce dei succhi di frutta o di altre bevande, può essere più dannoso delle caramelle o della fetta di torta più dolce che ci sia.
Per questo è più ragionevole controllare tutti gli alimenti dolci, anziché vietare le caramelle, e preferire sempre dolci che si consumano in fretta, perchè l’acido prodotto dalla loro presenza potrà scomparire senza avere il tempo di aderire alla smalto dei denti . Ad esempio una fetta di torta o un pezzetto di cioccolata sono meno pericolosi per i denti di un lecca lecca che il bambino può succhiare per ore.
Anche la consistenza dei dolci fa la differenza: quelli che possono incollarsi ai denti masticando, magari restando là fino al prossimo spazzolamento, sono i peggiori: questo vale per i biscotti secchi e anche per alcuni prodotti naturali che a volte offriamo perchè più salutari rispetto alle caramelle: ad esempio l’uvetta.
Tutti i bambini attraversano fasi in cui sono particolarmente golosi di dolci: scegliamo quelli che si dissolvono più rapidamente in bocca, come cioccolato e caramelle morbide, e diamo da bere dell’acqua.
Insegniamo ai bambini a riconoscere gli alimenti che fanno bene ai denti, e quelli che possono danneggiarli. Si può cominciare anche quando sono piccoli, anche senza dare particolari informazioni tecniche, ma permettendo loro di fare esperienze dirette.
L’esempio classico è l’esperimento con le uova sode. E’ vero che l’affinità tra guscio dell’uovo e smalto dei denti è assolutamente discutibile, ma come vedrete l’impatto visivo è formidabile e i bambini fanno spontaneamente l’associazione tra uovo e dente. In questo caso l’immaginazione è davvero più potente della fredda analisi nel trasmettere l’informazione corretta…
Insegnare l’igiene orale – Esperimento con le uova sode – Per l’esperimento servono:
– due barattoli trasparenti – due uova sode (se le trovate bianche è meglio, ma non è indispensabile) – un assortimento di cibi sani (frutta, formaggi, verdura, pane,…), acqua e latte – un assortimento di cibi dannosi (miele, zucchero, cioccolata, marmellata, panna montata, caramelle, gelato,…),e cola – spazzolino da denti e dentifricio – una bacinella d’acqua – vassoio e piattini – può essere utile anche un timer o una clessidra, se vogliamo rinforzare nel bambino la percezione di quanto siano lunghi i tre minuti che gli chiediamo di impiegare per spazzolarsi i denti.
Insegnare l’igiene orale – Esperimento con le uova sode – Cosa fare:
Prima di intraprendere l’esperimento sarebbe importante avviare coi bambini una discussione sul tema dei denti, e ad esempio portarli ad immaginare cosa potremmo mangiare se non avessero i denti. Possiamo invitare i bambini a toccarsi i denti e poi a dirci come sono, quindi a toccare le uova sode che abbiamo preparato. Emergerà che i denti sono duri e bianchi proprio come le uova.
Ora prepariamo in un vassoio tutti i cibi dannosi per i denti, mettiamo nel primo barattolo un uovo sodo,
aggiungiamo gli alimenti
e versiamo la cola (per rendere l’esperimento ancora più impressionante si può aggiungere succo d’arancia e aceto: in questo modo, oltre a sporcarsi tantissimo, l’uovo assumerà un odore disgustoso e diventerà molliccio).
In un altro vassoio prepariamo tutti di cibi sani,
mettiamo l’altro uovo sodo nel secondo barattolo, aggiungiamo gli alimenti e versiamo latte ed acqua.
Ora andiamo a dormire senza lavarci i denti…
Nel versare i vari alimenti nei barattoli, possiamo chiedere ai bambini cosa sono e se secondo loro sono buoni. Sicuramente in molti diranno che la cola è buona, ad esempio. Ma proviamo a chiedere se fa bene ai denti, e molti bambini non sapranno cosa rispondere. Per fortuna abbiamo il nostro dente – uovo ad aiutarci!
Possiamo anche dire che, ad esempio, nella cola c’è molto zucchero, e che lo zucchero nella nostra bocca diventa acido come l’aceto, e che questo piace molto ai batteri che bucano i dentini con le carie.
E se non ci lavassimo i denti, cosa succederebbe?
Il giorno successivo, tiriamo fuori dai barattoli i nostri denti – uova: il confronto è incredibilmente forte!
Laviamo il povero dente… prepariamo su un vassoio dentifricio, spazzolino, l’uovo da lavare in un piattino e a parte una bacinella d’acqua. Grazie a questa attività il bambino si eserciterà a svitare e riavvitare il tappo, stendere il dentifricio, spazzolare…
Se il bambino lo desidera, può dedicarsi anche alla pulizia dell’altro dente, ma ai fini dell’esperimento è servito essenzialmente per il confronto iniziale…
Lavarsi i denti, insomma, anche se ogni tanto mangiamo un po’ di zucchero, mantiene i denti puliti e bianchi, proprio come il guscio d’uovo! Però mangiare sano è proprio meglio…
Insegnare l’igiene orale – Esperimento con le uova sode
Oral care – Experiment with hard-boiled eggs: the growth of healthy teeth is very dependent on diet. The milk teeth of your child have been formed during the pregnancy, affected by your diet. After birth, much can be done to ensure the permanent teeth to develop and grow healthy and strong.
Make sure your child receives a diet with sufficient calcium and vitamin D. After weaning, the child takes the milk in amounts much lower, so it is important to include in his diet yogurt and cheese.
The nutrition then, affects the health of teeth even more directly, so do everything you can to avoid developing in the child behaviors which harm teeth creating a favorable environment in the oral cavity to the development of bacteria and the onset of plaque, tartar and cavities.
Not accustomed children to consume sugary juices, snacks and drinks between meals and the other. In any case always prefer to offer them in glass and not in the package with drinking straw, because this little trick can greatly reduce the time of exposure to sugar.
Ideally, the child does not even know What are candies and chocolate before two years, but the conditioning can be many. There is no doubt that the sweets to hurt your child’s teeth, but an anxious and rigid approach however, it is not healthy for him dosed carefully, cakes and sweets can not be a problem.
High concentrations of refined sugar destroy the acid balance in your child’s mouth and endanger the health of the tooth enamel. Every time you eat sugar, the teeth are in danger, and the longer the sugar remains in the mouth, the more it is likely to be formed caries, but this applies to the refined sugar in general, and in particular not for candies : the continuous sipping from straws fruit juices or other drinks, can be more damaging of candies or cake sweeter there is.
Therefore it is more reasonable to check all sweet foods, rather than banning the sweets, and always prefer sweets that you consume in a hurry, because the acid produced by their presence will disappear without having time to adhere to tooth enamel. For example, a slice of cake or a piece of chocolate are less hazardous to the teeth of a lollipop that the baby can suck for hours.
Even the consistency of the sweets makes the difference: those who can stick to teeth by chewing, maybe staying there until the next toothbrushing, are the worst: that goes for dry biscuits and even for some natural products that sometimes we offer because most healthful compared to candies: such as raisins.
All children go through stages where they are particularly sweet tooth: choose those that dissolve quickly in the mouth, such as chocolate and soft candy, and we give him water to drink.
We teach children to recognize foods that are good for teeth, and those that can damage them. You can begin when they are small, without giving any further technical information, but allowing them to make direct experiences.
The classic example is the experiment with the boiled eggs. It is true that the affinity between eggshell and tooth enamel is absolutely questionable, but as you will see the visual impact is tremendous and the children spontaneously make the association between egg and tooth. In this case the imagination is truly mightier than the cold analysis in conveying the correct information …
Oral care – Experiment with hard-boiled eggs
What do you need?
– Two transparent jars – Two boiled eggs (if you find white is better, but is not essential) – An assortment of healthy foods (fruit, cheese, vegetables, bread, …), water and milk – An assortment of harmful foods (honey, sugar, chocolate, jam, whipped cream, candy, ice cream, …), and cola – Toothbrush and toothpaste – A bowl of water – Tray and dishes – It can also be useful a timer or an hourglass, if we want to strengthen the child’s perception of how long are the three minutes that we ask him to employ for brushing teeth.
Oral care – Experiment with hard-boiled eggs
What to do?
Before embarking on the experiment it would be important to start a discussion with kids on the theme of the teeth, and for example take them to imagine what we could eat if we did not have their teeth. We invite children to touch their teeth and then tell us how they arethen to touch the boiled eggs that we have prepared. It emerges that the teeth are hard and white just like the eggs.
Now we prepare on a tray all the foods damaging to their teeth, and we put in the first jar a boiled egg,
add foods:
and pour the cola (to make the experiment more impressive you can add orange juice and vinegar: in this way, as well as dirty a lot, the egg will take a disgusting smell and become mushy):
In another tray we prepare all of healthy foods,
We put another hard-boiled egg in the second pot, add the food and pour milk and water.
Now we go to bed without brushing our teeth …
While we pour the various foods in jars, we can ask the children what they are and if they think they are good. Surely many will say that the cola is good, for example. But we try to ask if it is good for teeth, and many children do not know what to say. Luckily we have our teeth – egg to help us!
We can also say that, for example, in the cola there is a lot of sugar, and that sugar in our mouth becomes acid such as vinegar, and that it really like to the bacteria, which pierce the teeth with caries.
And if we do not brush teeth, what would happen?
The next day, we pull out of the jars our teeth – eggs: the comparison is incredibly strong!
We wash the poor tooth … prepare a tray of toothpaste, toothbrush, the egg to be washed in a dish and part a basin of water. Thanks to this activity the child will practice to unscrew and screw the cap, apply toothpaste, brushing …
If the child wants, he can dedicate himself to cleaning the other tooth, but the purpose of the experiment is served primarily by the initial confrontation …
Brush your teeth, in short, even if sometimes we eat a bit of sugar, keeps teeth clean and white, just like the eggshell! But eating healthy is your best…
Insegnare l’igiene orale – esperimento della mela “cariata”: un semplicissimo esperimento che serve a dare un’impressione visiva dell’effetto delle carie sui denti, adatto a bambini del nido d’infanzia e della scuola d’infanzia, dopo aver parlato di denti e carie…
cosa serve
due mele belle e simili tra loro
una bacchetta cinese o qualcosa di simile.
cosa fare
praticare con la bacchetta un foro profondo in una delle due mele, dire al bambino che una carie nel dente è proprio un buco, come quello che sta facendo nella mela… anche il dente, proprio come la mela, ha al suo interno la polpa. Più passa il tempo, più quel foro danneggia tutto il frutto…
Ora si tratta solo di aspettare (almeno un giorno),
e poi di confrontare le due mele tra loro:
Quale mela metteresti nella tua bocca?
Insegnare l’igiene orale – Esperimento della mela cariata
Oral care: experiment of the “decayed” apple: a simple experiment that serves to give a visual impression of the effect of caries on teeth, suitable for children of nursery and kindergarten, after talking about teeth and caries …
Oral care: experiment of the “decayed” apple
What do you need?
two apples beautiful and similar to each other,
Chinese wand or something similar.
Oral care: experiment of the “decayed” apple
What to do?
Practicing with the wand a deep hole in one of two apples, tell the child that a cavity in the tooth is just a hole, like what he is doing in the apple … even the tooth, just like the apple, has within it the pulp. The more time passes, the more the hole damages all the fruit.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo
Anche se l’accrescimento può essere soggetto a diversi fattori ambientali, l’orientamento della pianta è guidato da tre fattori principali che sono il fototropismo, il gravitropismo e il tigmotropismo:
– il fototropismo, o crescita verso la luce, assicura che le foglie ricevano una quantità ottimale di luce per la fotosintesi; – il gravitropismo, o crescita in risposta alla gravità, permette alle radici di crescere nel suolo verso il basso e ai fusti di crescere verso l’alto, lontano dal suolo; – il tigmotropismo, o crescita a seguito di contatto, permette alle radici di crescere attorno agli ostacoli ed permette alle piante rampicanti di avvolgersi attorno alle strutture di supporto.
Il fototropismo è mediato dall’auxina (un ormone vegetale della crescita). L’auxina si forma nell’apice e poi scende distribuendosi uniformemente in tutte le cellule della pianta, ma se l’illuminazione non proviene dall’alto, l’auxina anziché distribuirsi uniformemente si sposta verso il lato non illuminato. L’accumulo di questo ormone determinerà crescita maggiore nel lato in ombra, con conseguente piegamento verso la luce.
Il fototropismo è stato descritto per la prima volta da Darwin, ed è stato osservato anche nel plancton acquatico.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo Materiale necessario per costruire il labirinto:
– una scatola di cartone con coperchio, possibilmente di colore scuro – ritagli di cartone, possibilmente di colore scuro
Piantine:
l’esperimento riesce particolarmente bene utilizzando patate, patate dolci o cipolle germogliate che possono essere messe in un vaso di terriccio ben bagnato, oppure sospese in un vaso d’acqua con degli stecchini di legno:
Se usiamo il vaso con terriccio, sia per la semina, sia per patate e cipolle germogliate, occorrerà di tanto in tanto innaffiare, e anche se usiamo il vaso d’acqua dovremo controllare se serve aggiungerne.
Con le patate e le cipolle si può anche provare a metterle nella scatola così, senza acqua né terriccio: contengono in effetti acqua e nutrienti che per un po’ possono assicurare la crescita del germoglio anche in assenza di terra ed acqua. Se scegliete questa soluzione, il processo di sviluppo della pianta potrebbe essere un po’ più lento, ma vi sarà possibile sigillare meglio il coperchio alla scatola.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo Obiettivi dell’esperimento:
dimostrare l’effetto della luce sulla crescita delle piante.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo Tempi:
occorreranno circa due settimane dall’esperimento, per poter osservare i risultati. Di più se rinunciate a terriccio ed acqua.
Per preparare i bambini possiamo, nei giorni precedenti, invitarli ad osservare le piante sul davanzale della finestra. Cosa possiamo dire della loro crescita? Che le piante non crescono verso la stanza, ma verso l’esterno della casa. Perchè? Perchè le piante si rivolgono alla luce del sole. Possiamo anche uscire all’aperto ed osservare e confrontare la crescita delle piante che incontriamo.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo Preparazione della scatola
La scatola può essere preparata in diversi modi, l’importante è che presenti un solo foro in alto per l’ingresso della luce e che i cartoni divisori siano alternati in modo tale da non impedire alla luce di seguire un certo percorso verso la pianta, ed alla pianta di crescere verso il foro, una volta che la scatola sarà chiusa.
I cartoni divisori devono avere esattamente la stessa altezza di quella della scatola, in modo tale da toccare il coperchio, quando la scatola verrà chiusa. Potete farne quanti ne volete. Possono essere di lunghezza diversa, oppure posso essere tutti lunghi come la lunghezza della scatola, e si possono praticare fori (finistrelle di circa 3×3 cm) a distanze diverse per il passaggio della luce.
Per la riuscita ottimale dell’esperimento, naturalmente, la scatola deve essere integra ed il coperchio deve chiudere perfettamente, così la luce può davvero entrare solo attraverso il foro superiore. Si può controllare inserendo una torcia,al buio, nel foro superiore, e si può provvedere a sigillare meglio con l’aiuto del nastro adesivo, ma bisogna ricordare che ogni tanto la scatola deve essere aperta per dare l’acqua alla pianta.
È essenziale che anche i cartoni divisori all’interno siano a tenuta di luce lungo i punti di fissaggio alla parete della scatola e utilizzare nastro adesivo nero può essere una buona soluzione.
Inoltre anche tutti i bordi dei cartoni divisori che toccano il coperchio, quando viene montato, devono essere a tenuta di luce; per impedire alla luce di fuoriuscire al di sopra dei divisori che vengono in contatto con il coperchio si può provvedere a rivestire l’interno del coperchio con un foglio di spugna o qualche strato di feltro, e poi mettere il coperchio premendo delicatamente, in modo tale da comprimere l’imbottitura contro i divisori di cartoni ed i bordi esterni della scatola.
Possiamo anche più semplicemente incappucciare la scatola con un telo nero che presenti solo un foro in corrispondenza del foro per la luce praticato sulla scatola.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo Cosa fare
Preparata la scatola e il germoglio, posizionare la piantina sul fondo, chiudere col coperchio e posizionare in un luogo soleggiato, in modo che il foro in alto possa ricevere quanta più luce possibile.
Possiamo coi bambini fare previsioni rispetto a quello che accadrà all’interno della scatola, e i bambini possono provare a disegnarle.
Si può approfittare dell’apertura della scatola per le innaffiature, per fare misurazioni e registrazioni. Quanto velocemente può la vostra pianta di fagioli o di patate crescere? Patate e fagioli sono piante che crescono molto in fretta: una pianta di fagioli raggiunge l’altezza di circa 50 centimetri in tre settimane, e una pianta di patata cresce fino a 60 centimetri in quattro settimane. I bambini possono usare un righello per misurare la crescita della pianta, e fare un segno all’interno della scatola . Queste misurazioni possono essere fatte ogni giorno. Osserveremo che durante i primi giorni la crescita sarà molto molto lenta, ma poi accelererà notevolmente dopo il terzo o quarto giorno, soprattutto se saremo costanti con le innaffiature.
Possono inoltre essere preparate delle “scatole di controllo”. La più interessante sarà quella preparata come spiegato, ma poi, invece di essere esposta al sole col foro in alto, la si può appendere a un sostegno alto, in modo che l’apertura per la luce venga a trovarsi in basso. Cosa accadrà alla piantina in questa scatola? Sarà in grado di sfidare la forza di gravità e crescere a testa in giù per raggiungere la luce?
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo Conclusioni possibili
Le piante, che appaiono immobili per definizione in quanto saldamente ancorate alla terra con le loro radici, in realtà sono in grado di compiere movimenti in risposta a stimoli esterni.
La luce solare è essenziale per la crescita delle piante, e le piante fanno tutto il possibile per riceverla.
Coi bambini più grandi possiamo parlare nello specifico del fototropismo e dei suoi meccanismi ricorrendo ai termini esatti, oppure presentare il fenomeno a partire da ciò che è direttamente osservabile.
Le piante, come tutti gli esseri viventi, sono costituiti da piccole unità chiamate cellule. Nelle piante, alcune cellule presenti nelle foglie e negli steli sono sensibili alla luce. Mentre gli esseri umani e altri animali mangiano cibo per ottenere energia, le piante ricavano l’energia che serve loro per vivere dal sole. Una pianta che non può ricevere una quantità di luce adeguata può morire, e per questo ogni pianta cerca sempre di crescere in direzione del sole. Per la nostra piantina chiusa nel labirinto, anche la piccola quantità di luce che entra attraverso il foro è sufficiente a guidare il germoglio verso l’esterno.
All’apertura della scatola potremo notare come il germoglio e le foglioline appaiano biancastre nelle zone più lontane dal foro. Le piante infatti, ricevuta l’energia che serve loro attraverso la luce del sole, producono una sostanza chimica chiamata clorofilla, che è di colore verde. Quando la clorofilla manca, le foglie invece di essere verdi diventano bianchicce, gialle, rossicce, marroncine; come avviene naturalmente in autunno.
Esperimenti scientifici per bambini – Labirinti per germogli: il fototropismo – Fonti:
Esperimenti scientifici per bambini – Il sacchetto magico. Per questo esperimento servono soltanto: acqua di rubinetto matite ben appuntite, quante ne volete un sacchetto trasparente di quelli apri/chiudi per alimenti, ma se non lo avete potete ingegnarvi come ho fatto io un secchio.
Esperimenti scientifici per bambini – Il sacchetto magico
Riempite il sacchetto di plastica con acqua, quindi chiudetelo e verificate che non ci siano perdite; in caso contrario il sacchetto sarà da cambiare. Per sicurezza fate l’esperimento tenendo il sacchetto su un secchio, oppure nel lavandino.
Inserite una ad una le matite nel sacchetto, con mano ferma ma senza violenza: magicamente non uscirà una sola goccia d’acqua! Il sacchetto sembra proprio sigillare le matite che sono state inserite: fatelo notare ai bambini.
Esperimenti scientifici per bambini – Il sacchetto magico
Quando hai finito, poni il sacchetto sul secchio (o sul lavandino) e rimuovi una ad una le matite:
Perchè?
I sacchetti di plastica sono fatti di polimeri. Un polimero è una grande molecola costituita da diverse unità molecolari, identiche o simili, chiamate monomeri e tenute insieme da legami chimici (legami covalenti).
wikipedia.org
Queste catene di molecole sono molto flessibili e danno al sacchetto elevata elasticità.
Quando la matita appuntita penetra nel sacchetto, le molecole di cui è costituito la abbracciano creando una guarnizione a tenuta stagna intorno alla matita, e il sacchetto non perde.
Science experiments for kids: magical plastic bag. For this experiment are used only: tap, well-sharpened pencils (many as you want), a transparent plastic bag of those open / close for food, but if not have it you can remedy with plain plastic bag, as I did, a bucket.
Science experiments for kids: magical plastic bag
How is it done?
Fill the plastic bag with water, then close it and check that there are no leaks; otherwise the bag will be to change. For safety you do the experiment holding the bag on a bucket, or in the sink.
Insert one by one the pencils in the bag, with a firm hand but without violence: magically will not leave a single drop of water! The bag looks just seal the pencils that were included: do note to children.
When you’re done, put the bag on the bucket (or sink) and remove one by one the pencils:
Science experiments for kids: magical plastic bag
Why?
The plastic bags are made of polymers. A polymer is a large molecule composed of different molecular units, identical or similar, called monomers and held together by chemical bonds (covalent bonds).
wikipedia.org
These chains of molecules are very flexible and give the bag a high elasticity.
When the sharpened pencil penetrates into the bag, the molecules of which it is composed embrace it, creating a watertight seal around the pencil, and the bag does not leak.
Esperimenti scientifici per bambini – Turbina ad acqua: per pressione idrostatica si intende la pressione che un liquido come l’acqua, esercita quando è a riposo. Questa proprietà viene sfruttata da secoli per la costruzione di fontane, orologi ad acqua, e altre macchine.
Esperimenti scientifici per bambini – Turbina ad acqua – Il video mostra un semplicissimo modello di turbina ad acqua.
E’ stato realizzato appendendo al rubinetto una bottiglia tagliata, con dei fori nei quali sono inserite delle cannucce, e mostra come l’acqua generi un movimento di rotazione. Come vedremo meglio poi, la riuscita dell’esperimento dipende dalla precisione con cui si distanziano i fori e la lunghezza e l’inclinazione delle cannucce (se usate) che deve essere il più possibile uniforme. E’ naturalmente importante anche appendere la bottiglia in assetto il più possibile verticale…
Esperimenti scientifici per bambini – Turbina ad acqua – Di seguito altre varianti possibili:
Qui alla bottiglia vengono praticati due soli fori e si usano cannucce snodate, http://www.overunity.com/
Modello realizzato senza cannucce. (Se si opta per questo progetto è importante forare la bottiglia con un chiodo appuntito e non con cutter o forbici, per ottenere fori precisi), di http://www.thetech.org/islamic_science
Variante con un cartone del latte (o del succo di frutta). I quattro fori vanno fatti con precisione, e tutti alla stessa altezza e distanza dallo spigolo. http://www.energyquest.ca.gov
Esperimenti scientifici per bambini – Turbina ad acqua – Ma perchè la bottiglia gira su se stessa?
Prima di procedere con l’esperimento vero e proprio, potremmo prendere una prima bottiglia e praticare tre fori, uno sopra l’altro: uno vicino al fondo, uno verso la metà e uno vicino al collo.
Riempendo d’acqua la bottiglia osserveremo che i tre zampilli sono diversi: quello più in basso è più forte e il getto più lungo, gli altri sono progressivamente più deboli.
I bambini così vedranno che l’acqua ha una pressione, e che questa pressione è maggiore sul fondo, cioè la pressione dell’acqua aumenta con la profondità dell’acqua. Come risultato, il getto inferiore, che ha pressione dell’acqua più alta, schizza fuori con maggiore potenza.
Potete anche provare a bloccare uno dei fori con un dito e vedere se ci sono variazioni negli altri getti…
Fatto questo, si può procedere con la costruzione della turbina (seguendo il modello che preferite) e con l’esperimento vero e proprio.
La bottiglia dovrebbe avviare il movimento rotatorio spontaneamente, ma se non succede potete avviarlo con la mano: il bambino non ne sarà deluso e comunque sperimenterà come questo movimento non si interrompe finchè c’è acqua che scorre nella sua turbina. Variando la quantità dell’acqua che esce dal rubinetto, potrà anche vedere come varia la velocità di rotazione.
Se la bottiglia contiene troppa acqua, sarà anche troppo pesante e probabilmente ruoterà più lentamente perchè il suo spostamento richiederà più energia. Se l’acqua è troppo poca, la bottiglia sarà sì più leggera, ma ci sarà anche poca energia (cioè poca pressione idrostatica) per muoverla.
Esperimenti scientifici per bambini – Turbina ad acqua – Ma perchè gira?
L’acqua viene spinta attraverso i fori dalla pressione idrostatica. Siccome tutti i getti fuoriescono nella stessa direzione (cioè dal centro della bottiglia verso l’esterno), questo fa sì che la bottiglia venga spinta verso la direzione opposta e che quindi cominci a ruotare su se stessa.
Si tratta della terza legge del moto di Newton: per ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
L’azione dell’acqua di zampillare all’esterno provoca una reazione uguale nella bottiglia: questo esperimento dimostra appunto che le forze agiscono in coppia azione-reazione.
Le turbine delle centrali idroelettriche funzionano proprio così.
Science experiments for kids: water turbin. For “hydrostatic pressure” it is meant the pressure that a liquid such as water, exerts when it is at rest. This property is exploited for centuries for the construction of fountains, water clocks, and other machines.
The video shows a very simple model of water turbine:
It was done by hanging at the tap a bottle cut in half, with holes in which are inserted the straws, and it shows how the water generate a rotational movement. As we shall see later, the success of the experiment depends on the accuracy with which distance themselves from the holes and the length and inclination of the straws (if used) which must be as uniform as possible. It is of course also important to hang the bottle as vertical as possible.
Science experiments for kids: water turbine
Other projects:
Here to the bottle only two holes are drilled and are used straws jointed, http://www.overunity.com/
Before proceeding with the actual experiment, we could take a first bottle and drill three holes, one above the other, one near the bottom, one towards the middle and one near the neck.
Filling water bottle will observe that the three jets are different: the lower one is stronger and the jet longer, others are progressively weaker.
The children so will see that the water has a pressure, and that this pressure is greater on the bottom, that is, the water pressure increases with depth of the water. As a result, the lower jet, which has the highest water pressure, splashes out with greater power.
You can also try to block a hole with your finger and see if there are changes in other jets …
That done, you can proceed with the construction of the turbine (following the model of your choice) and with the actual experiment.
The bottle should start the rotational movement spontaneously, but if not happens you can start it with your hand: the child will not be disappointed and still experience how this movement will not stop until there is flowing water in its turbine. By varying the amount of water coming out of the tap, you will also see how varied the speed of rotation.
If the bottle contains too much water, it will be too heavy and probably will rotate more slowly because its shift will require more energy. If the water is too low, the bottle will ensure lighter, but there will be little energy (ie low hydrostatic pressure) to move it.
Science experiments for kids: water turbine
Why?
The water is pushed through the holes by the hydrostatic pressure. Since all the jets protrude in the same direction (that is, from the center towards the outside of the bottle), this means that the bottle is pushed towards the opposite direction and then begins to rotate on itself.
This is the third law of motion by Newton: for every action there is an equal and opposite reaction.
The action of water to gush outside causes an equal reaction in bottle: This experiment demonstrates precisely that the forces act in pairs action-reaction.
The turbines of the hydroelectric power plants work just as well.
Esperimenti scientifici per bambini – Una collana di ghiaccio. Cosa serve:
cubetti di ghiaccio,
un bicchiere d’acqua,
un filo di cotone,
sale.
Esperimenti scientifici per bambini – Una collana di ghiaccio – Cosa fare
Metti alcuni cubetti di ghiaccio in un bicchiere d’acqua. Bagna il filo di cotone, poi posalo sui cubetti che galleggiano nel bicchiere. Cospargi di sale per tutta la lunghezza del filo e aspetta circa 10 secondi. Solleva il filo: avrai tra le mani la tua collana di ghiaccio…
Esperimenti scientifici per bambini – Una collana di ghiaccio. Perchè?
L’acqua pura congela a 0 ° C. L’aggiunta di sale o di qualsiasi altra sostanza solubile (ad esempio zucchero), riduce la temperatura di congelamento dell’acqua. L’acqua di mare ad esempio congela a -1,8 ° C, ma continuando ad aggiungere sale la sua temperatura di congelamento può arrivare fino a -21 °
Questo si verifica perchè i soluti interrompono la struttura cristallina del ghiaccio e riduce la concentrazione di acqua pura. Qualsiasi riduzione della concentrazione di acqua pura abbassa il punto di congelamento. Quindi maggiore è la concentrazione di sale, minore è il punto di congelamento.
Quando si cosparge di sale un cubetto di ghiaccio, in quel punto la concentrazione di sale diventa elevatissima, il punto di congelamento scende tantissimo e la parte di ghiaccio entrata in contatto col sale si scioglie e scorre lungo il cubetto residuo, portando con sè il sale. A questo punto sulla parte superiore del cubetto l’acqua, meno salata, si ricongela, intrappolando il filo di cotone.
Esperimenti scientifici per bambini – Una collana di ghiaccio – Fonti:
Science experiments for children – Ice cube necklace
What do you need?
ice cubes, a glass of water, a cotton thread, salt.
Science experiments for children – Ice cube necklace
What to do?
Put some ice cubes in a glass of water. Wet cotton yarn, then lay him on cubes floating in the glass. Sprinkle salt over the entire length of the thread and waits about 10 seconds. Raises the thread: you will in your hands your necklace of ice …
Science experiments for children – Ice cube necklace
What happens?
Pure water freezes at 0 ° C. The addition of salt or of any other substance soluble (eg sugar), it reduces the freezing temperature of water. The sea water for example freezes at -1.8 ° C, but continuing to add salt to its freezing temperature can reach up to -21 °
This occurs because the solutes disrupt the crystalline structure of ice and reduces the concentration of pure water. Any reduction in the concentration of pure water lowers the freezing point. Therefore the higher the salt concentration, the lower the freezing point.
When it is sprinkled with salt an ice cube, at that point the salt concentration becomes high, the freezing point goes down much and the portion of the ice enters into contact with the salt melts and flows along the cube residue, bringing with them the salt. At this point on top of the cube water, less salty, refreeze, trapping the cotton thread.
Esperimenti scientifici per bambini – Costruire un generatore di corrente alternata. Un generatore elettrico è uno strumento che trasforma energia meccanica in energia elettrica, il cui principio di funzionamento si basa sul fenomeno dell’induzione elettromagnetica.
Se, tramite la variazione di un campo magnetico, è possibile indurre una corrente in un circuito, la corrente prodotta può anche essere utilizzata, per esempio per accendere una lampadina.
I generatori elettrici impiegati negli impianti per la produzione di elettricità sono strumenti piuttosto complessi, ma il loro principio di funzionamento è molto semplice.
Schematicamente sono costituiti da uno o più avvolgimenti di filo conduttore (bobine), ai quali viene fornita energia meccanica per farli ruotare all’interno di un intenso campo magnetico. L’energia meccanica può essere fornita per esempio da una turbina mossa dall’acqua in un impianto idroelettrico, o dalla combustione in un impianto termoelettrico.
La bobina, libera di ruotare, viene detta rotore, mentre il magnete fisso viene detto statore.
Come funziona: la rotazione del magnete genera un campo magnetico variabile, questo determina nell’avvolgimento la generazione di una corrente elettrica in base ad uno dei principi fondamentali dell’elettromagnetismo: “In un conduttore immerso in un campo magnetico variabile si genera una corrente elettrica.”
Per ottenere una tensione più elevata bisogna aumentare il numero di spire dell’avvolgimento.
Esperimenti scientifici per bambini Costruire un generatore di corrente alternata Progetto 1
Cosa serve: due magneti ceramici cilindrici potenti (almeno 10x10mm), filo di rame, una lampadina led, una bacchetta di metallo (un ferro da maglia o un raggio di ruota di bicicletta, ad esempio), un pezzetto di gomma da cancellare o del mastice, una cannuccia da bibita (o un vecchio pennarello) e un tubo di plastica (ad esempio un contenitore per rullini).
In realtà nel video la cinghia è collegata ad un motore di un vecchio giocattolo, ma il collegamento può essere fatto anche alla bacchetta del nostro generatore, così:
Science experiments for children – Simple electric generators. An electrical generator is a tool that converts mechanical energy into electrical energy, whose operating principle is based on the phenomenon of electromagnetic induction.
If, through the variation of a magnetic field, it is possible to induce a current in a circuit, the current produced can also be used, for example to turn on a light bulb.
The electric generators used in plants for the production of electricity are tools rather complex, but their operating principle is very simple.
Schematically they are constituted by one or more windings of conductive wire (coil), to which is supplied mechanical energy to rotate them within an intense magnetic field. The mechanical energy can be provided for example by a turbine powered by water in a hydroelectric plant, or from the combustion in a thermoelectric power plant.
The coil, free to rotate, is called the rotor, while the fixed magnet is said stator.
How it works: the rotation of the magnet generates a variable magnetic field, this produces inside of it the generation of an electric current according to one of the fundamental principles of electromagnetism: “In a conductor immersed in a variable magnetic field generates an electric current.”
To obtain a higher voltage is necessary to increase the number of turns of the winding.
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Science experiments for children – Simple electric generators
project 1
What do you need?
two cylindrical ceramic magnets powerful (at least 10x10mm) copper wire, a LED light bulb, a metal rod (an iron mesh or a radius of a bicycle wheel, for example), a piece of eraser or mastic, a drinking straw (or an old marker) a plastic tube (such as a container for photographic film).
Esperimenti scientifici per bambini La biglia antigravità Cosa serve:
una biglia e un bicchiere.
Importante: l’esperimento funziona solo con un bicchiere che sia più stretto alla base, ad esempio un calice da vino; non utilizzare bicchieri cilindrici.
Esperimenti scientifici per bambini La biglia antigravità Cosa fare:
la versione più semplice consiste nel mettere la biglia nel bicchiere e iniziare a ruotare sempre più velocemente: la biglia comincerà a salire e ruotare lungo le pareti di vetro. Una volta che ha preso velocità si può capovolgere il bicchiere: finchè si mantiene il movimento rotatorio, la biglia non cadrà.
La versione più elaborata e d’effetto prevede di posare la biglia sul tavolo, capovolgere su di essa il bicchiere e iniziare a ruotare. Quando la biglia comincia a scalare le pareti di vetro, sollevare il bicchiere dal tavolo. Anche in questo caso finchè si mantiene il movimento rotatorio, la biglia non cadrà.
Prima di questo esperimento si può dire ai bambini: “Scommettiamo che si può sollevare la biglia dal tavolo senza toccarla?”
Esperimenti scientifici per bambini La biglia antigravità Come funziona?
La forza che mantiene la biglia aderente al vetro si chiama forza centripeta.
Isaac Newton la definisce così:« … è la forza per effetto della quale i corpi sono attratti, o sono spinti, o comunque tendono verso un qualche punto come verso un centro.
Di questo genere è la gravità, per effetto della quale i corpi tendono verso il centro della terra, […] e quella forza, qualunque essa sia, per effetto della quale i pianeti sono continuamente deviati dai moti rettilinei e sono costretti a ruotare secondo linee curve.[…]
Tentano tutti di allontanarsi dai centri delle orbite; e se non vi fosse una qualche forza contraria a quella tendenza, per effetto della quale sono frenati e trattenuti nelle orbite […] se ne andrebbero via con moto rettilineo uniforme. »http://it.wikipedia.org/wiki/Forza_centripeta
Qualsiasi oggetto in movimento tende a restare in movimento seguendo una linea retta, a meno che qualcosa si metta di mezzo. Una volta in movimento, la biglia vuole continuare a muoversi in linea retta, ma le pareti curve del vetro le fanno cambiare direzione. Di conseguenza la biglia, che vorrebbe andare in linea retta, spinge contro il vetro.
Esperimenti scientifici per bambini La biglia antigravità Link
Science experiments for children – Marble gravitron
What do you need?
a marble and a glass.
Important: the experiment only works with a glass that is narrower at the base, for example a wine glass; not use cylindrical glasses.
Science experiments for children – Marble gravitron
What to do?
The simplest version is to put the ball in the glass and begin to spin faster and faster: the ball will start to rise and rotate along the glass walls. Once he picked up speed you can flip the glass: long as you keep the rotary motion, the ball will not fall.
The version most elaborate and striking It plans to lay the ball on the table, flip the glass over it and start rotating. When the ball begins to climb the walls of glass, lift the glass from the table. Also in this case as long as it retains the rotary movement, the ball will not fall.
Before this experiment can be said to the children: “We bet that you can lift the ball off the table without touching it?”
Science experiments for children – Marble gravitron
What happens?
The force that keeps the ball tight to the glass is called centripetal force.
A centripetal force (from Latin centrum “center” and petere “to seek”) is a force that makes a body follow a curved path. Its direction is always orthogonal to the motion of the body and towards the fixed point of the instantaneous center of curvature of the path. Isaac Newton described it as “a force by which bodies are drawn or impelled, or in any way tend, towards a point as to a centre.” In Newtonian mechanics, gravity provides the centripetal force responsible for astronomical orbits. https://en.wikipedia.org/wiki/Centripetal_force
Any object in motion tends to stay in motion along a straight line, unless something is put in between. Once in motion, the ball wants to keep moving in a straight line, but the curved walls of glass make them change direction. As a result, the ball, which wanted to go in a straight line, pushing against the glass.
Science experiments for children – Marble gravitron
Esperimenti scientifici per bambini – Il fiore magico. Questo semplice esperimento, che può essere usato anche per stimolare la lettura nei bambini piccoli e per giocare alle feste, mostra l’effetto della capillarità: la carta assorbe l’acqua e si gonfia progressivamente.
Esperimenti scientifici per bambini Il fiore magico Cosa serve:
carta, colori (possibilmente pastelli a cera), forbici, una ciotolina, un cucchiaio d’acqua
Esperimenti scientifici per bambini Il fiore magico Cosa fare
Disegna il tuo fiore (qualcosa che somigli a una margherita o un girasole funziona molto bene), coloralo e ritaglialo con attenzione. Soprattutto se utilizzi pastelli a cera, colora il fiore solo da una parte per evitare di impermeabilizzare la carta. Nel centro puoi scrivere un “messaggio segreto”.
Piega i petali uno alla volta verso il centro, come mostrato nelle immagini e nei video, quindi posalo sul fondo di una ciotolina, dopo aver versato un cucchiaio d’acqua, in modo che il tuo fiore chiuso galleggi nella ciotola con i petali rivolti verso l’alto.
Aspetta.
Esperimenti scientifici per bambini Il fiore magico Cosa succede
Il fiore si apre mostrando il messaggio segreto.
Esperimenti scientifici per bambini Il fiore magico Perchè
Questo semplice esperimento, che può essere usato anche per stimolare la lettura nei bambini piccoli e per giocare alle feste, mostra l’effetto della capillarità: la carta assorbe l’acqua e si gonfia progressivamente.
La carta è fatta di fibre di cellulosa.
Quando la carta viene piegata, le sue fibre si compattano all’interno della piega. Quando l’acqua penetra nella carta, le fibre si espandono e la piega si distende.
Avrete notato che il livello dell’acqua all’interno di una cannuccia è leggermente più alto del livello dell’acqua esterno: questo perchè l’acqua è più attratto dalle pareti della cannuccia che non dal contenitore più grande che la contiene, ad esempio il bicchiere.
Se si immergono in acqua cannucce di diametro diverso, si scoprirà che più la cannuccia è stretta più il livello di acqua al suo interno sarà alto: si tratta della capillarità…
Cosa c’entra tutto questo con il nostro fiore magico?
Vista al microscopio la carta si presenta come un insieme di fibre di legno molto piccole intrecciate fra loro, e tra queste fibre ci sono degli spazi vuoti.
Quando la carta entra in contatto con l’acqua, la capillarità attira rapidamente l’acqua in tutti questi spazi minuscoli, perché l’acqua è attratta dalle sottili fibre di legno, come abbiamo visto succedere con le cannucce.
Cosa succede quando si utilizzano diversi tipi di carta? Cosa succede quando si modifica la forma del fiore?
Esperimenti scientifici per bambini Il fiore magico Fonti
Esperimenti scientifici per bambini – Il palloncino che non scoppia: questo esperimento, chiamato anche “kebab”, è semplicissimo e di grande effetto. Provate: funziona!
Esperimenti scientifici per bambini Il palloncino che non scoppia Cosa serve
Un palloncino e un bastoncino di legno da spiedino.
Alcuni consigliano di bagnare lo spiedino con acqua o olio o detersivo, ma in realtà lo spiedino asciutto funziona benissimo: il palloncino non scoppia semplicemente perchè viene forato in due punti dove i polimeri che lo compongono sono più densi, e non serve altro.
Esperimenti scientifici per bambini Il palloncino che non scoppia Cosa fare:
Gonfiate il palloncino in modo che la sua lunghezza sia leggermente inferiore alla lunghezza dello spiedino e chiudete col solito nodo.
Noterete che il palloncino presenterà un’area meno tesa intorno al nodo e all’apice dalla parte opposta (in queste due aree il palloncino è più scuro).
Prendete lo spiedino e tutta la vostra fiducia nella scienza e fatelo passare prima nell’area meno tesa intorno al nodo (sentirete uscire dell’aria, ma il palloncino non scoppierà) e poi velocemente fatelo uscire dalla parte opposta, sempre centrando l’area di gomma meno tesa (ora non si sentirà più uscire aria).
I bambini ne saranno davvero stupiti! E’ un trucco consigliatissimo alle festine di compleanno…
Esperimenti scientifici per bambini Il palloncino che non scoppia Perchè?
I palloncini sono fatti di gomma naturale, che è un polimero dell’isoprene.
Le catene polimeriche sono ripiegate e legate tra loro formando una rete che ha un elevato grado di flessibilità.
Applicando una forza su questo materiale, ad esempio gonfiando un palloncino, le catene del polimero, inizialmente orientate casualmente, si distendono grazie alla rotazione intorno ai legami.
Il fatto che le catene siano legate tra di loro in una rete determina l’elasticità della gomma. La porosità della gomma è dimostrata dal fatto che i palloncini lentamente si sgonfiano.
Una interessante dimostrazione delle proprietà della gomma è il trucco, spesso usato dai prestigiatori, dell’ago che attraversa il pallone. Il segreto è quello forare le parti del palloncino in cui le molecole di gomma sono sotto la minimo stress o sforzo, cioè le estremità del palloncino.
Se poteste vedere la gomma al microscopio, vedreste molti lunghi filamenti o catene di molecole. Questi lunghi filamenti di molecole sono chiamati polimeri.
Gonfiando il palloncino questi filamenti di catene polimeriche si distendono.
Bucando il palloncino in un punto dove esse sono meno tese, le lunghe catene di molecole si estendono attorno alla spiedino e mantengono l’aria all’interno.
Esperimenti scientifici per bambini Il palloncino che non scoppia Fonti
Esperimenti scientifici per bambini – Lanterna magica. Conoscerete di certo le lanterne magiche, quelle lampade da comodino che proiettano immagini in movimento intorno alla stanza, sfruttando il calore emanato dalla lampadina accesa
Esperimenti scientifici per bambini Lanterna magica Cosa serve
una bottiglia di plastica da 2l, fil di ferro, un dischetto di metallo, una punta e un martello, una base per lampada da comodino con lampadina, cartoncino, carta da decorazioni varia, eventualmente un foglio di carta tipo pergamena.
Esperimenti scientifici per bambini – Il palloncino sul letto di chiodi. Quando la pressione è distribuita su molti chiodi, ogni singolo chiodo esercita una pressione minore, insufficiente a far scoppiare il palloncino: tutta la pressione esercitata si distribuisce equamente tra i chiodi e i punti di pressione si diffondono su tutta la superficie del palloncino.
Quando usiamo una quantità di chiodi inferiore, ogni singolo chiodo esercita una pressione maggiore e il palloncino scoppia: tutta la pressione si concentra su pochi punti.
In questo esempio viene usato un letto formato da 25 chiodi e un peso da mezzo chilo. Si confronta poi con un letto formato da un solo chiodo e lo stesso peso:
Esperimenti scientifici per bambini Il palloncino sul letto di chiodi Costruite coi bambini il letto di chiodi
Avrete bisogno di una tavoletta di legno per il fondo, nella quale potrete fissare due bacchette in posizione verticale ai due lati, per inserire eventualmente la tavoletta superiore (munita di due fori corrispondenti alle bacchette della tavoletta inferiore).
Su una tavoletta più piccola piantate un centinaio di chiodi, in modo tale che sporgano dalla parte opposta a formare il vostro letto. Se volete potete utilizzare anche una tavola di polistirolo spessa per rendere più semplice l’operazione.
Se volete fare il confronto predisponete altre tavolette della stessa dimensione, ma con un numero di chiodi inferiori, e una con un solo chiodo.
Preparate anche dei pesi (che possono essere anche pacchetti di zucchero o farina o sassi precedentemente pesati e marcati).
Procedere con l’esperimento.
Se si segue la gradualità da un chiodo a un numero di chiodi sempre maggiore, l’esperimento sarà molto più interessante per i bambini, che vedranno prima scoppiare un certo numero di palloncini, e poi… sorpresa!
Esperimenti scientifici per bambini – Candele commestibili. Il nostro corpo utilizza l’energia chimica immagazzinata attraverso il cibo che mangiamo. Parte di questa energia viene utilizzata per le funzioni del corpo e il suo lavoro (saltare, correre, giocare, ecc…) e parte si trasforma in calore. Perchè possa esserci combustione occorrono tre cose: energia iniziale (di solito calore), ossigeno e combustibile.
Sia nelle candele di cera classiche, sia nelle candele “commestibili” l’ossigeno è quello presente nell’aria, l’energia iniziale è quella fornita dal fiammifero o dall’accendino, il combustibile nel caso della candela di cera è il gas che si sprigiona dalla cera, in quelle commestibili l’olio d’oliva o l’olio contenuto nella mandorla.
Una candela di cera è fatta di due parti: lo stoppino e la cera. Lo stoppino è fatto di un materiale assorbente, e quando viene acceso, il calore della fiamma scioglie la cera intorno ad esso, lo stoppino la assorbe, e questa per capillarità risale lungo lo stoppino. Quando la cera liquida raggiunge la fiamma, evapora e diventa gas : questo gas è il combustibile che permette alla candela di continuare a bruciare.
Anche la candela commestibile è fatta di due parti: la mandorla (o l’olio d’oliva) e la patata (o la mela, o il filamento centrale del mandarino). Nel caso della mandorla, si tratta di un frutto ricco di proteine, grassi e carboidrati, ma è l’alta percentuale di grasso a fare sì che bruci molto a lungo. La mela o la patata o la buccia del mandarino fungono invece solo da sostegno, ma non forniscono combustibile.
Esperimenti scientifici per bambini Candele commestibili Mandarini
Cosa serve
• almeno 2 mandarini o clementine • olio d’oliva • 1 coltello affilato • accendino o fiammiferi; eventualmente una candela tradizionale per fare coi bambini i confronti tra le due candele
Come fare
La parte difficile è ricavare lo “stoppino” all’interno della seconda metà del mandarino, per cui possono servire molti frutti…
Incidere la pelle del mandarino lungo la circonferenza, quindi rimuovere la metà di buccia superiore (quella senza “stoppino”) avendo cura di non romperla. Per capirsi la parte superiore è quella col picciolo. Avremo adesso una mezza buccia vuota, e una mezza buccia piena di spicchi interi.
Al centro degli spicchi c’è un fascio di filamenti bianchi: lo “stoppino”, appunto. Rimuoviamo gli spicchi senza rompere i filamenti bianchi al centro.
Nella metà senza stoppino ritagliare un foro decorativo, ad esempio a forma di stella.
Riempire la metà con lo stoppino con olio di oliva, in modo che lo stoppino sporga dal livello dell’olio per circa 5mm.
Dare fuoco allo stoppino con fiammiferi o accendino: lo stoppino può contenere dell’umidità e non essere ancora ben intriso d’olio, per cui occorre tenervi la fiamma per alcuni secondi prima che si avvii la combustione. Quando questa si innesca, porre la seconda metà del mandarino sulla nostra candela.
Bellissima e profumatissima attività scientifica e natalizia (o anche per San Martino)…
Esperimenti scientifici per bambini Candele commestibili Patate e mandorle
Cosa serve: Una patata ritagliata a forma di candela (cruda o lessata se si vuole mangiare davvero, per giocare ai maghi) Scaglie di mandorle Accendino o fiammiferi; eventualmente una candela tradizionale per fare coi bambini i confronti tra le due candele.
Cosa fare: Posare la patata a forma di candela su un piattino Inserire nella parte superiore una scaglia di mandorla, come stoppino Dare fuoco alla mandorla. Osservare coi bambini quale parte della candela sta bruciando. Spegnere la candela. Eventualmente lasciar raffreddare e mangiare…
Esperimenti scientifici per bambini Candele commestibili Mela e mandorla
Cosa serve: Una mela Un coltello Una mandorla Fiammiferi o accendino; eventualmente una candela tradizionale per fare coi bambini i confronti tra le due candele.
Cosa fare: Tagliare via la parte superiore e quella inferiore della mela Scegliere una bella scaglia di mandorla oppure sbucciare una mandorla e ritagliarla in modo che si presenti stretta e lunga Inserire la mandorla nella mela Accendere Eventualmente spegnere, raffreddare e mangiare.
Possiamo anche estrarre dalla mela un cilindro a forma di candelina e poi applicare la mandorla, e mi sembra una bellissima idea per una torta di mele di compleanno:
Esperimenti scientifici per bambini – Il diavoletto di Cartesio o ludione è uno strumento di misurazione della pressione dei liquidi. Deve il suo nome a Cartesio; in realtà però fu inventato dall’italiano Raffaello Magiotti e descritto per la prima volta nel 1648.
Scopo
Realizzare un diavoletto di Cartesio o ludione, cioè uno strumento di misurazione della pressione dei liquidi.
Età
Dai 5 anni.
Materiali
Una bottiglia di plastica trasparente con tappo da un litro o un litro e mezzo Un bicchiere acqua una cannuccia per bibite graffette nastro isolante o nastro adesivo o biadesivo forbici un righello. Note di sicurezza Insegniamo ai bambini l’uso corretto delle forbici.
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 che con la variazione della pressione del liquido circostante e la conseguente variazione del volume dell’aria, si modifica anche la massa del diavoletto, che perciò sale o scende a seconda dei casi
. rimuoviamo eventuali etichette presenti sulla bottiglia
. riempiamo completamente la bottiglia con acqua di rubinetto
. per costruire il nostro diavoletto tagliamo dalla cannuccia un pezzo lungo circa 6 cm
. chiudiamo completamente un’estremità del pezzo di cannuccia con nastro isolante o biadesivo. Appendiamo all’altra estremità due graffette
. per testarlo immergiamolo in un bicchiere d’acqua: se galleggia restando in posizione verticale, con le graffette in basso, vuol dire che funziona correttamente
. se il test fallisce, dovremo provare a chiudere meglio l’estremità superiore, o aggiungere o togliere graffette
. inseriamo il diavoletto nella bottiglia piena d’acqua e chiudiamo bene il tappo
. possiamo chiedere ai bambini di dirci cosa succede secondo loro al diavoletto se schiacciamo la bottiglia tra le mani
. schiacciamo con forza la bottiglia tra le mani: vedremo scendere il diavoletto verso il fondo della bottiglia
. rilasciamo la bottiglia e vedremo il diavoletto tornare in alto
. con un po’ di pratica, possiamo far fermare il diavoletto al centro della bottiglia
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Varianti
Funzionano come diavoletti di Cartesio anche:
Sono in commercio diavoletti di Cartesio in vetro soffiato, della lunghezza di circa 3 cm, con un forellino all’estremità inferiore (generalmente la “coda”):
Il diavoletto di Cartesio può essere immerso in una bottiglia di plastica riempita quasi completamente di acqua e chiusa col tappo, oppure in un vaso di vetro cilindrico chiuso con una membrana di gomma (ad esempio un vecchio guanto) fissata con un elastico.
Premendo o rilasciando la membrana del vaso, o semplicemente premendo la bottiglia di plastica (come mostrato nei video che seguono) il diavoletto galleggia e affonda.
Osservazioni e conclusioni
Il diavoletto di Cartesio o ludione è uno strumento di misurazione della pressione dei liquidi. Deve il suo nome a Cartesio; in realtà però fu inventato dall’italiano Raffaello Magiotti e descritto per la prima volta nel 1648.
Con la variazione della pressione del liquido circostante e la conseguente variazione del volume dell’aria, si modifica anche la massa del diavoletto, che perciò sale o scende a seconda dei casi.
Se ad esempio la pressione sale, l’aria nel diavoletto rimane compressa: in questo modo il volume dell’aria diminuisce e il liquido affluisce all’interno.
Il peso del diavoletto e dell’aria al suo interno rimane invariato, ma il volume complessivo si riduce, e con esso la spinta verso l’alto. Quando il peso è maggiore della spinta, il diavoletto affonda. Il principio è sfruttato dalle boe oceanografiche.
Questo esperimento mostra dunque la densità dell’acqua rispetto a quella dell’aria.
Tenendo la bottiglia ben tesa, la bolla d’aria all’interno del diavoletto diventa più piccola, cioè più compressa. Lo spazio che era occupato dall’aria viene occupato dall’acqua, che entra nel diavoletto, e questo rende il diavoletto più denso dell’acqua.
Per questo se comprimiamo la bottiglia, il diavoletto affonda.
Quando smettiamo di premere sulla bottiglia, la bolla d’aria aumenta di nuovo di dimensioni spingendo l’acqua fuori dal diavoletto, e facendo risalire il diavoletto verso l’alto.
I liquidi, quindi anche l’acqua, sono incomprimibili, cioè il loro volume è costante.
I gas, quindi anche l’aria l’aria, sono comprimibili.
Quando schiacciamo la bottiglia chiusa, l’acqua non può essere compressa, ma l’aria all’interno del diavoletto può farlo.
Esperimenti scientifici per bambini – il succo di cavolo rosso: esperimenti per scoprire se le sostanze sono acide, basiche o neutre utilizzando il succo di cavolo rosso (per saperne di più vai al post esperimenti scientifici: misurare il pH col cavolo rosso ):
Versando il succo di cavolo rosso in tante ciotoline diverse, e posandole su un foglio di carta, i bambini possono testare le varie sostanze, annotarle sul foglio, e scrivere sul quaderno le loro osservazioni:
Si possono testare tantissime sostanze presenti in casa: sale, dentifricio, candeggina, ammoniaca, succo di limone, succhi di frutta, zucchero, spray per i vetri, detersivo per i piatti, ecc…
Le varie sostanze testate possono essere classificate e ordinate dalla più acida alla più basica…
Esperimenti scientifici per bambini
automobiline con motore ad aria
Primo modello
Cosa serve: una bottiglia di plastica con tappo,
quattro bottoni indentici,
una cannuccia da bibita pieghevole,
un elastico,
un palloncino,
due bacchette per le assi delle ruote e del filo.
Esperimenti scientifici per bambini
automobiline con motore ad aria
Cosa fare
assemblare seguendo le istruzioni fornite nel video, quindi gonfiare il palloncino attraverso la cannuccia e rilasciare
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Esperimenti scientifici per bambini
automobiline con motore ad aria
Variante
Esperimenti scientifici per bambini – La freccia che si inverte: osservate questo brevissimo video, senza perdere di vista la freccia…
Esperimenti scientifici per bambini
La freccia che si inverte
Questo esperimento, semplice ma davvero d’effetto, ha per oggetto il fenomeno della rifrazione della luce: la luce “si piega” quando passa da una sostanza ad un’altra di densità diversa (in questo caso dall’aria all’acqua), creando illusioni ottiche.
Cosa serve
un bicchiere cilindrico, liscio, trasparente
un foglio di carta e un pennarello
una brocca d’acqua
Esperimenti scientifici per bambini
La freccia che si inverte
Come si fa
Disegnate una freccia col pennarello sul foglio di carta, piegate il foglio in modo tale che possa stare in verticale sul tavolo.
Ponete davanti al foglietto il bicchiere vuoto.
Osservando la freccia, versate l’acqua nel bicchiere: la freccia invertirà la sua direzione.
Esperimenti scientifici per bambini
La freccia che si inverte
Link
Esperimenti scientifici – Visualizzare le onde sonore – Piastre di Chladni – Eidophone. Il suono è vibrazione. Le vibrazioni vengono trasmesse attraverso l’aria alle nostre orecchie, e noi le percepiamo come suoni. Vedere le vibrazioni sonore è possibile con questi semplici esperimenti.
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Esperimenti scientifici – Visualizzare le onde sonore – Piastre di Chladni – Eidophone
Esperimento 1
Prendi una ciotola di circa 20cm di diametro, copri la parte superiore con della pellicola da cucina, tirandola accuratamente fino a renderla perfettamente aderente, piatta e liscia.
Cospargi del sale fino sulla sua superficie.
Ora prendi una pentola e un cucchiaio, ponili vicini alla ciotola e colpisci il col cucchiaio il fondo della pentola per ottenere un suono. Vedrai il sale saltare sulla pellicola.
Puoi ottenere lo stesso risultanto gridando forte vicino alla ciotola.
C0sa succede?
Quando si colpisce la pentola o si grida si producono delle vibrazioni che si trasmettono attraverso l’aria al tuo orecchio e anche alle pellicola posta sulla ciotola
Esperimenti scientifici – Visualizzare le onde sonore – Piastre di Chladni – Eidophone
Eidophone
Margaret Watts-Hughes ha inventato nel 1885 un dispositivo chiamato Eidophone, che consiste in una camera di risonanza in legno con una estremità aperta sulla quale è tesa una membrana di gomma, cosparsa di sabbia o altro.
La camera di risonanza era collegata ad un tubo nel quale era previsto cantare.
Per realizzare un eidophone si può utilizzare un vaso di fiori, la gomma di un palloncino, e un tubo di plastica.
Eidophone 1, performed by Esmeralda Conde Ruiz, 2006
steel and latex membrane
Come mostrato in questo video, mentre si canta nell’ eidophone sulla membrana si formano figure geometriche bellissime. I bambini ne saranno davvero incantati
Trio Eidophone (2010 – Work in Progress) – Film / Prototype / Performance
Sulla base dell’invenzione di Margaret Watts-Hughes, questo è un dispositivo di recente progettazione, per tre voci.
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