LE TRASFORMAZIONI FISICHE DELL’ACQUA I PASSAGGI DI STATO Classi 1°A, 1°B e 1°C Scuola secondaria di primo grado Istituto Comprensivo di Gallicano
INSERIMENTO NEL CURRICOLO VERTICALE Si inserisce come fase CONCLUSIVA perché lo stesso tema nella scuola primaria viene affrontato a livello qualitativo mentre nella secondaria la trasformazione fisica dell’acqua viene analizzata sia qualitativamente che quantitativamente cercando di legare il fenomeno a certe variabili quali la temperatura. Nello stesso tempo è fase INTERMEDIA perché si inizia una spiegazione microscopica e chimica del fenomeno che verrà approfondita e dettagliata, inserendo altre variabili come la presenza del soluto, nelle classi successive della scuola secondaria di 1° e 2° grado.
OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO Conosce e spiega cosa sono e quali sono i passaggi di stato, sapendoli riconoscere nella realtà che ci circonda Realizza esperienze di trasformazione fisiche e raccoglie dati su variabili rilevanti Apprende che durante il passaggio di stato dell’acqua pura la temperatura e la massa non cambia Si chiede il motivo dei risultati ottenuti, cerca di spiegarne la causa Riconosce i passaggi di stato come trasformazioni reversibili, collegandoli al ciclo dell’acqua e ai fenomeni atmosferici. E’ capace di relazionare un’esperienza laboratoriale di scienze
APPROCCIO METODOLOGICO DIDATTICA LABORATORIALE CON PROBLEM SOLVING Attraverso l’osservazione della realtà o di modelli riprodotti in laboratorio che la mimano, i ragazzi a piccoli gruppi raccolgono i dati e le informazioni emerse registrandole accuratamente in un quaderno di laboratorio. Sulla base di domande a loro poste dovranno formulare ipotesi e cercare successivamente di verificarle con altre misure o fonti bibliografiche. DISCUSSIONE COLLETTIVA E LEZIONE FRONTALE INTERATTIVA LAVORI A GRUPPI per allestimento cartelloni
MATERIALI E STRUMENTI IMPIEGATI Strumenti di laboratorio: termometro da laboratorio, piastre riscaldanti, bilancia elettronica, orologio. Materiali: acqua distillata, ghiaccio, carta millimetrata, quaderno di laboratorio, cartelloni, carta lucida, pennarelli, fotografie . Apparecchiature: Lim e iPAD
Aula di laboratorio di scienze Aula della classe AMBIENTI UTILIZZATI Aula di laboratorio di scienze Aula della classe
TEMPO IMPIEGATO A1. Incontri di raccordo per concordare le tematiche da affrontare nei diversi ordini di scuola secondo un curricolo verticale e spirale (settembre/ottobre). B. Ottobre/dicembre = 10 ore C. Attività di laboratorio = 7 ore Attività di rielaborazione digitale = 7 Attività di presentazione delle esperienze effettuate dai vari gruppi mediante lezioni interattive = 3 ore. Per un totale di 17 ore. Periodo dicembre/aprile
PERCORSO DIDATTICO Lezione introduttiva Si definisce il nome di questi passaggi in modo che quando si faranno le attività laboratoriali abbiano già familiari certi termini. E’ importante anche che ricordino lo stato cinetico e di interazione tra le molecole per comprendere meglio l’associazione del passaggio di stato con la temperatura.
PERCORSO DIDATTICO Successivamente si articola in tre sezioni principali: I passaggi di stato in natura I passaggi di stato in laboratorio I passaggi di stato dentro la materia (punto di vista microscopico-molecolare)
I passaggi di stato In natura…… Gli alunni si sono impegnati e ricercare nella loro realtà i passaggi di stato dell’acqua e a fotografarli. Allestimento cartellone con relative didascalie per spiegare le foto
Passaggi di stato in Laboratorio….. Costruzione della curva di riscaldamento dell’acqua Gli alunni registrano ogni minuto la variazione di temperatura prima del ghiaccio e poi dell’acqua. Lavoro a gruppi con suddivisione dei ruoli: un alunno osservava la temperatura, uno il tempo e l’altro registrava i dati nella tabella.
Modello di tabella usata per la costruzione della curva di riscaldamento dell’acqua TEMPO (min) TEMPERATURA (°C) OSSERVAZIONI
Curva della fusione del ghiaccio Risultati Curva della fusione del ghiaccio
Da considerare anche….. La massa non cambia dopo la trasformazione fisica Prima della fusione Dopo la fusione Massa: 90.5 g Massa: 90.5 g
Risultati Curva di ebollizione
Ricapitolazione ed Interpretazione dei risultati Ai ragazzi venivano poste specifiche domande stimolo per elaborare i risultati e trarre le conclusioni. Successivamente lavoro a gruppi per allestimento cartellone riassuntivo
Per spiegare i risultati… Per spiegare i risultati….. Dobbiamo andare dentro la materia Durante il passaggio di stato la temperatura non cresce perché il calore assorbito serve per allontanare le particelle tra loro e cambiare lo stato fisico.
Verifiche degli Apprendimenti La valutazione verteva su due fronti: l’esposizione orale e quella scritta. VALUTAZIONE ESPOSIZIONE ORALE I ragazzi dovevano saper spiegare le attività svolte, spiegare i grafici e i relativi risultati Autovalutazione e valutazione da parte dei compagni per stimolare processi metacognitivi VALUTAZIONE ESPOSIZIONE SCRITTA schede di laboratorio redatte autonomamente Elaborazione dei cartelloni Verifiche sommattive sull’argomento trattato e su argomenti correlati contenenti sia domande a risposta aperta che chiusa.
Esempi di verifiche Esempi di esercizi nella verifica Esempio di scheda di laboratorio Completa la tabella indicando per ogni situazione il passaggio di stato situazione Passaggio di stato Il bucato steso al sole che si asciuga Il cubetto di ghiaccio che si scioglie nel bicchiere I vetri della finestra si appannano La brine riveste tutta la campagna Durante la notte sono gelate le pozzanghere I capelli si asciugano con il phon La neve si scioglie sotto i raggi del sole Osserva la curva di riscaldamento dell’acqua e completa a) Il tratto iniziale è obliquo perché la temperatura .............................. ma l’acqua è sempre allo stato ............................. . b) Quando il grafico è un segmento orizzontale, alla temperatura di 0 °C, il ghiaccio .......................... . c) Per un certo tempo il grafico ha nuovamente andamento obliquo perché tutto il calore fornito serve per il .................................. . d) Quando, alla temperatura di 100 °C, il grafico è di nuovo un segmento orizzontale, l’acqua ................. . e) Spiega perché, arrivata a 100 °C, la temperatura resta costante
Risultati ottenuti Nella pratica di una didattica laboratoriale la nozione da acquisire emerge dall’osservazione diretta e dalla sperimentazione attiva. Ciò ha permesso che gran parte degli alunni (anche quelli con maggior difficoltà di apprendimento) acquisissero il concetto di trasformazione fisica dell’acqua e della relazione con la temperatura. La pratica laboratoriale ha anche indotto i ragazzi a chiedersi il perché del risultato osservato. Questo con maggior frequenza rispetto a quando si affronta lo stesso argomento tramite una lezione frontale. Altrettanto importante è stata la verifica positiva della capacità di relazionare per scritto e oralmente l’esperienza laboratoriale di scienze.
Valutazione dell’efficacia del percorso Il percorso affrontato con il progetto LSS è risultato strumento efficace per incrementare e stimolare la partecipazione dei ragazzi a “fare scienze”, a chiedersi il perché di certi fenomeni e situazioni. Il lavorare a gruppi durante l’attività laboratoriale è risultato efficace anche nel migliorare e rinforzare il senso di cooperazione nonché l’amicizia stessa tra i ragazzi. Il percorso LSS in totale ha permesso una collaborazione e uno scambio di idee fra docenti sia dello stesso ordine che di ordine diverso della scuola. Ciò ha permesso di vedere lo stesso argomento in più prospettive e quindi di ideare progettazioni di tipo verticale.