picciolo

Unità didattica 9
Esperimenti sulla
crescita delle piante
Il trasporto dell’acqua
Durata
Descrizione generale
90 minuti
Materiali per
ciascun gruppo
- etichette con disegnate
goccioline e nuvolette
(vedi risorse multimediali, esperimenti, unità
didattica 9)
- piante in vaso complete
di tutti gli organi
- una ciotola con acqua
e una foglia di ninfea
completa di picciolo
- un cartellone bianco
- una brocca d’acqua
- una maglietta di cotone
- un quaderno
- una matita
- pennarelli
- una lente
- bastoncini e cannucce
(vedi risorse multimediali, esperimenti, unità
didattica 9)
- foglie di faggio (Fagus
sylvatica) o di fico benjamin (Ficus benjamina)
(due foglie per ciascun
bambino)
- soluzione al 10 % di
idrossido di potassio
(KOH)
- vaso di vetro
- vaso per piante
- fornelletto
- bastoncino di vetro (per
agitare e rimuovere le
foglie dalla soluzione di
idrossido di potassio)
- candeggina
- scheda di lavoro E15
materiali per
ciascun ragazzo
- spazzolino
- salvietta di carta
>>
In questa unità didattica i ragazzi imparano come l’acqua si muove all’interno delle piante e
come viene trasportata alle foglie per la fotosintesi. Esaminano direttamente le foglie e cercano i fasci vascolari che trasportano zuccheri e acqua in diverse parti delle pianta. Si consiglia
di svolgere questa unità didattica in un giardino botanico o in natura, dove sono facilmente
reperibili foglie e piante fresche.
Obiettivi
Comprendere come l’acqua viene trasportata all’interno delle piante.
Osservare da vicino i fasci vascolari dove avviene il trasporto di acqua e zuccheri.
Preparazione preliminare
Preparare i seguenti materiali:
• foglie “precotte” (vedi note aggiuntive per gli insegnanti).
• una ciotola contenente una foglia fresca di ninfea completa di picciolo. Tenere presente che
non appena vengono recise le foglie di ninfea chiudono gli stomi molto velocemente.
• una bacinella riempita di acqua e contenente una maglietta t-shirt.
•2 etichette per ciascun ragazzo, con disegnate una goccia d'acqua e una nuvoletta,
rispettivamente.
• bastoncini con una cannuccia incollata sopra (2-3 per gruppo).
Sequenza didattica e metodo di lavoro
1. Distribuire le piante in vaso in modo che ciascun ragazzo possa toccarle ed esaminarle
da vicino. Far nominare le varie parti che compongono una pianta (radici, fusto, fiori,
foglie).
2. Mostrare ai ragazzi la funzionalità degli stomi immergendo la foglia di ninfea capovolta nella ciotola d’acqua e soffiando attraverso il picciolo. Accertarsi che tutti i bambini
possano vedere le bollicine che si formano sulla pagina superiore della foglia. Spiegare
come gli stomi solitamente si trovano sulla pagina inferiore della foglia, mentre le ninfee
e alcune altre piante li hanno invece sulla pagina superiore.
3. Dividere i ragazzi in coppie e invitarli a disegnare ciascuna parte della pianta molto
ingrandita su dei cartelloni, senza dimenticare gli stomi.
Trasporto dell’acqua nelle piante
1. Togliere la t-shirt dalla bacinella con l’acqua e appenderla ad un filo chiedendo ai ragazzi
di pensare come si asciugherà.
2. Domandare ai ragazzi come fa l’acqua a raggiungere le foglie partendo dal suolo, ricordando che alcuni alberi sono alti oltre 100 metri.
3. Chiedere ai ragazzi di pensare a come avviene la fotosintesi nelle piante acquatiche e
come queste piante particolari riescano a procurarsi tutti gli elementi necessari per questo processo.
47
Esperimenti sulla
crescita delle piante
>>
materiali per
ciascun ragazzo
- occhiali protettivi
- guanti protettivi
- indumenti protettivi
(maglia, camice)
- bustine di carta
- microscopio
- immagini di fusto, radice
e sezione di tronco (vedi
risorse multimediali, esperimenti, unità didattica
9, powerpoint „scheletro
delle foglie“)
Competenze
4. Recuperare i disegni delle parti delle piante eseguiti al punto 3 e posizionarli sul pavimento. Ciascun ragazzo rappresenta ora una molecola d’acqua e si attaccata sui vestiti
un’etichetta con raffigurata una goccia d’acqua. Tutti gli alunni si posizionano sopra una
parte della pianta dando la mano al compagno più vicino (alcuni ragazzi si troveranno
sulle radici, alcuni sul fusto, alcuni sulla foglia).
5. Prendere per mano uno dei ragazzi che si trova sulla foglia in prossimità degli stomi e
tirarlo fuori dalla foglia. Spiegare come le molecole d’acqua stanno sempre attaccate
le une alle altre e che non appena una viene fatta uscire le altre la seguono. Non appena il ragazzo è uscito dagli stomi deve cambiare etichetta e attaccare ai propri vestiti
l’etichetta con la nuvoletta che rappresenta lo stato gassoso dell’acqua nell’atmosfera.
6. Allontanare i ragazzi dalla foglia uno alla volta. Alla fine tutte le molecole d’acqua arriveranno alla foglia e usciranno dagli stomi trasformandosi da goccioline in nuvolette.
Percorsi di trasporto dell’acqua nelle piante
- osservare
- descrivere
- formulare ipotesi
- progettare verifiche di ipotesi
- misurare
- registrare e analizzare
dati
- lavorare in laboratorio
- lavorare in gruppo
- condividere conclusioni
- documentare l’attività
1. Dividere i ragazzi in gruppi di quattro. Ciascun gruppo riceve 2 o 3 bastoncini con la cannuccia e una lente; utilizzare inoltre il quaderno di scienze, una matita e la scheda E15.
Parole chiave
1. Far indossare ai ragazzi degli indumenti protettivi: un camice o una vecchia maglietta
molto grande, gli occhiali protettivi e i guanti, per proteggere vestiti, occhi e pelle da
liquidi pericolosi.
- trasporto dell’acqua
- fasci vascolari
- venature fogliari
Collegamenti
interdisciplinari
- arte e immagine (disegnare piante, impiegare le
sagome delle foglie nelle
composizioni artistiche)
2. Chiedere ai ragazzi di cercare delle piante in cui possono osservare in trasparenza con la
lente dei fasci vascolari. Far marcare la posizione delle piante con i bastoncini con la cannuccia e far completare la scheda di lavoro. Chiedere a ciascun gruppo di trovare almeno
2-3 piante di questo tipo.
3. Una volta terminata questa attività, si esaminano le piante scelte e ciascun gruppo spiega perché ha scelto quelle piante, mostrando dove ha visto i fasci vascolari.
Le nervature delle foglie
2. Distribuire a ciascun ragazzo una salvietta di carta, uno spazzolino a setole morbide
e una foglia ”precotta”.
3. Posizionare la foglia sopra la salvietta di carta e rimuovere con lo spazzolino il tessuto
che si trova tra le nervature della foglia. Cominciare attorno alla nervatura centrale e
procedere progressivamente verso il margine della foglia.
4. Capovolgere la foglia e fare lo stesso sull’altro lato.
5. Non appena tutte le nervature sono state messe in evidenza mettere la foglia nella ciotola
con la candeggina. Lasciare la foglia nella candeggina finché il colore vira dal marrone al
giallo e infine al bianco.
6. Togliere la foglia dalla candeggina e asciugarla tra due salviette di carta.
7. Osservarla quindi al microscopio o con una lente.
48
8. Distribuire le buste di carta, scrivere all’esterno il nome di ciascun ragazzo e farvi inserire le nervature della foglia così
ottenute in modo da portarle a casa.
9. Tra le risorse multimediali, esperimenti, unità didattica 9, sono a disposizione molte immagini per esemplificare le fasi
di questa attività.
Note aggiuntive per gli insegnanti
Per preparare mezzo litro di soluzione di idrossido di potassio (KOH) al 10 %, prendere un becher di vetro da 1 litro, pesare 50 g
di idrossido di potassio (KOH) e riempire il becher con acqua di rubinetto fino a raggiungere 500 g di peso. Mentre il sale si
scioglie la soluzione sviluppa calore. Pericolo!! la soluzione ottenuta è CORROSIVA e IRRITANTE. Quando i ragazzi non
sono presenti far bollire per circa 45 minuti le foglie di faggio (Fagus sylvatica) o di ficus benjamin (Ficus benjamina) nella soluzione di idrossido di potassio appena preparata. Questo procedimento deve essere condotto in un vaso di vetro a bagnomaria
perché l’idrossido di potassio corrode e rovina i metalli. L’idrossido di potassio non è volatile e non è quindi necessario lavorare
sotto cappa, ma è comunque consigliabile tenere una finestra aperta durante la cottura. Preparare almeno due foglie per ciascun ragazzo per poter disporre di una foglia di riserva nel caso qualcuna si rovinasse. Dopo 45 minuti di cottura prelevare una
foglia e provare a rimuoverne i tessuti con lo spazzolino (vedere le immagini di esempio tra le risorse multimediali, esperimenti,
unità didattica 9). Se non si riesce a rimuovere il tessuto continuare la cottura per altri 15 minuti. Togliere quindi tutte le foglie
dalla soluzione e posizionarle in una ciotola piena d’acqua.
Prevenzione e sicurezza
La soluzione di idrossido di potassio (KOH) può danneggiare e macchiare la pelle e i vestiti (è irritante e colora di
rosso). Nel maneggiarla è necessario portare indumenti, occhiali e guanti di protezione. Le macchie sui vestiti scompaiono
una volta asciugate, ma lasciano dei buchi dopo il lavaggio. Anche se i ragazzi non maneggiano direttamente questa soluzione
(le foglie infatti vengono lavate in acqua prima di essere distribuite), è bene far loro indossare delle protezioni per evitare che,
dopo aver toccato le foglie precotte, si tocchino accidentalmente gli occhi e altre parti delicate con le dita.
Le protezioni sono utili anche quando i ragazzi utilizzano la candeggina, che è ugualmente irritante per gli occhi e macchia
i vestiti.
L’attività “Trasporto dell’acqua nelle piante” illustra il concetto di evaporazione dell’acqua dagli stomi. Le piante aprono gli
stomi per assorbire l’anidride carbonica necessaria per la fotosintesi, ma li devono periodicamente richiudere per impedire
un’eccessiva perdita d’acqua. La tensione superficiale dell’acqua tiene le sue molecole attaccate le une alle altre ed è responsabile del flusso continuo di acqua dalle radici alle foglie quando gli stomi sono aperti. Se manca acqua nel suolo (ad esempio per
il gelo invernale) il flusso di acqua si interrompe e il fascio vascolare non riesce più a trasportare acqua. A seconda della specie
alcune piante riescono a ripristinare i vasi bloccati, altre devono produrne di nuovi. Un fascio vascolare tipico consiste in tre parti:
lo xilema che trasporta l’acqua, il floema che trasporta gli zuccheri e il cambio che genera entrambi i tessuti precedenti. Questi
fasci sono spesso rinforzati con delle fibre legnose che aiutano a mantenere la forma e la funzionalità dei vasi trasportatori. Sono
queste fibre che ci permettono di vedere in trasparenza le nervature sui piccioli e sulle foglie. Se un tronco legnoso viene tagliato
in sezione trasversale è possibile vedere i vasi che trasportano l’acqua (lo xilema) disposti negli anelli di crescita dell’albero.
In alcuni alberi come le querce e gli aceri i vasi sono molto grandi e si possono vedere anche a occhio nudo.
49
Scheda di lavoro E15
Il trasporto dell’acqua
Guida all’osservazione
Luogo:
Data:
Nomi:
Nome della pian
ta:
In quale parte de
l giardino botani
co l‘hai trovata?
In quali parti de
lla pianta hai vi
sto i fasci vasc
Aggiungi qualche
olari?
altra cosa per ricor
darti di questa pian
ta
Nome della pianta:
co la hai trovata?
In quale par te del giardino botani
o i fasci vascolari?
In quali par ti della pianta hai vist
ti di questa pianta
Aggiungi qualche altra cosa per ricordar
Scheda di lavoro E15