Il CAMPO MAGNETICO

“Ci sono i fisici teorici che inventano, deducono, e tirano a indovinare le
nuove leggi, ma non le sperimentano, e ci sono i fisici sperimentali che
fanno gli esperimenti, inventano, deducono e tirano a indovinare.
”
L’osservazione dei fatti e lo spirito di ricerca dovrebbero caratterizzare
anche un’efficace insegnamento delle scienze e dovrebbero essere
attuati attraverso un coinvolgimento diretto degli alunni
incoraggiandoli, senza un ordine temporale rigido e senza forzare
alcuna fase, a porre domande sui fenomeni e le cose, a progettare
esperimenti/esplorazioni seguendo ipotesi di lavoro e a costruire i loro
modelli interpretativi.
La ricerca sperimentale, individuale e di gruppo, rafforza nei ragazzi la
fiducia nelle proprie capacità di pensiero, la disponibilità a dare e
ricevere aiuto, l’imparare dagli errori propri e altrui, l’apertura di opinioni
diverse e la capacità di argomentare le proprie.
Ho voluto proporre in classe esperimenti riguardanti il campo
magnetico perché in primis io sono affascinata dalla tematica ed è
una delle mie preferite di tutti i miei studi di fisica. Ho preferito iniziare
da un qualcosa che mi coinvolge particolarmente in quanto è stata
la mia prima esperienza di organizzazione di attività per una classe.
Inoltre, consultandomi con la docente, ho appurato che
l’argomento rientrava nei contenuti scelti per gli alunni. Infine, in
accordo con i bambini, ho scelto l’esperimento da condurre: la
costruzione di una bussola.
Conoscenze:
• Conoscere le proprietà di un magnete;
• Conoscere la distinzione tra poli geografici e poli magnetici;
Capacità/abilità:
• Capire come si orienta la bussola.
• Comunicare un’osservazione personale.
• Eseguire in successione le istruzioni indicate dall’insegnante per la realizzazione di
un’esperienza.
Esplora i fenomeni con un approccio scientifico: con l’aiuto dell’insegnante, dei compagni, in modo
autonomo, osserva e descrive lo svolgersi dei fatti, formula domande, anche sulla base di ipotesi
personali, propone e realizza semplici esperimenti.
• Conoscere il materiale dei corpi;
• Conoscere i punti cardinali geografici.
• Verifica scritta iniziale;
• Verifica scritta finale.
• La metodologia utilizzata è quella della didattica laboratoriale, che
consente al bambino di realizzare il suo apprendimento tramite
l’esperienza.
• L’esperimento è stato destinato a 17 alunni di una classe 5 primaria;
• Si è svolto in un’aula scolastica;
• Per la durata di una giornata scolastica.
•
•
•
•
Lavagna Interattiva Multimediale
Simulazione interattiva PhET
Immagini
Materiale per gli esperimenti
• Cooperative learning
• Lezione interattiva
Prerequisito: Conoscere il materiale dei corpi.
In classe, propongo ai bambini di ‘analizzare’ del materiale: forbici per bambini, temperino, matita,
penna, lavagna, quaderno, banco, un paio di orecchini di bigiotteria, vestiti.
Una volta presentati gli oggetti, sottopongo una scheda con delle domande, inerenti alla
composizione degli oggetti sopra citati, con risposte multiple.
Ad ogni domanda, presento il materiale a confronto sulla cattedra. Insieme alla classe, riflettiamo
sulla risposta sbagliata e sul perché, in modo da colmare eventuale deficit.
Dopo la discussione in classe, il prerequisito risulta raggiunto.
Da cosa è composta la
forbice?
Quali oggetti contengono
plastica?
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
Acciaio
Plastica e acciaio
Plastica
Nessuna delle risposte
precedenti.
Temperino e penna
Penna e matita
Matita e temperino
Nessuna delle risposte
precedenti.
Individua, tra questi oggetti,
quelli che contengono legno.
A. Matita, lavagna, banco
B. Quaderno e banco
C. Lavagna, matita,
quaderno
D. Nessuna delle risposte
precedenti.
A
12%
A
100%
B
88%
A
B
C
D
A
A
100%
B
C
D
A
B
C
D
Qual è l’unico oggetto
intruso?
Individua l’oggetto che
contiene materiale ferroso
A. Temperino, penna,
forbice
B. Matita, lavagna, banco
C. Temperino, lavagna,
forbice
D. Nessuna delle risposte
precedenti.
A.
B.
C.
D.
C
24%
Orecchino maestra
Maglietta
Quaderno
Nessuna delle risposte
precedenti.
D
12%
B
C
D
A. Hanno una parte ferrosa
B. Hanno una parte in
plastica
C. Hanno una parte in legno
D. Non lo so
C
6%
D
12%
A
88%
A
76%
A
Cosa accomuna un
orecchino, una forbice e un
banco?
A
B
C
A
82%
D
A
B
C
D
Prerequisito: Conoscere i punti cardinali.
Per accertare questo prerequisito, propongo alla classe una scheda che contiene delle domande
con risposta multipla ed un esercizio di completamento.
Ad ogni domanda, riflettiamo sulla scheda insieme alla classe, sulla risposta sbagliata e sul perché, in
modo da colmare eventuale deficit.
Dopo la discussione in classe, il prerequisito risulta raggiunto.
1. Dove si trova Mario
rispetto alla Terra?
2. Dove si trova Mario
rispetto alla Terra?
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
Nord
Sud
Est
Ovest
A
100%
A
Sud
Nord
Est
Ovest
A
100%
B
C
D
A
B
C
D
3. Dove si trova Mario
rispetto alla Terra?
4. Dove si trova Mario
rispetto alla Terra?
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
Ovest
Nord
Sud
Est
D
24%
A
B
A
76%
C
D
Est
Ovest
Nord
Sud
A
100%
A
B
C
D
Dai dati pervenuti:
1) 17 bambini su 17 hanno risposto
correttamente.
2) 14 bambini su 17 hanno risposto
correttamente; 3 bambini su 17
hanno confuso nord e sud.
3) 15 bambini su 17 hanno risposto
correttamente; 2 bambini su 17
hanno confuso nord e sud.
4) 17 bambini su 17 hanno risposto
correttamente.
Dopo aver accertato i prerequisiti, ho iniziato la mia lezione chiedendo
alla classe, tramite una slide, secondo loro, COS’È UN MAGNETE?.
Inizialmente i bambini hanno avuto un attimo di meraviglia per il
termine “magnete” che abbiamo sostituito con calamita. Ho
proceduto così, ponendo la domanda in maniera orale alla classe. Un
bambino, L., ha esposto la sua visione dell’idea di magnete, che ha
anticipato in qualche maniera anche il lavoro che avevo preparato
per loro. Gli altri componenti della classe hanno espresso la loro
opinione verbalizzandola su un foglio.
L’esperienza prosegue con la suddivisone della classe, da parte della
maestra, in tre gruppi per ognuno dei quali ho consegnato delle
calamite. Con queste, ho spiegato che dovevano testare nell’aula
quali materiali attraggono le calamite e quali no. Alcuni bambini hanno
proseguito il lavoro individualmente dopo l’intervento dell’insegnante in
seguito a dei disguidi avvenuti all’interno di un gruppo. In questa
attività, la maggior parte della classe era divertita ed entusiasta a
osservare nuove cose, tanto che un bambino esclama «Attacca
all’apparecchio maè!» ed un’altra «Anche la graffetta sulla calamita si
attacca al piede del banco!»
Durante la sperimentazione è successo che qualche calamita si è
rotta…
Propongo di stilare una lista con “OGGETTI
ATTRATTI” e “OGGETTI NON ATTRATTI” e dopo
un confronto fra liste si è notato che gli oggetti
attratti hanno in comune l’essere metalli.
Abbiamo così approfondito che non tutti i
metalli sono attratti dai magneti, ma solo il
ferro e il nichel perché hanno una
composizione particolare.
Ho proseguito con la spiegazione delle caratteristiche della
calamita. Ho fatto vedere che la calamita ha due poli, sud
e nord. Segnandoli su di essa, abbiamo appurato come poli
uguali si attraggono e poli opposti si respingono perché
esiste una forza magnetica. Ho continuato dicendo che
capacità di attrarre può essere trasferita ad altri oggetti,
come è successo alla graffetta di A. che è stata
‘magnetizzata’. Infine, ho ripreso la calamita rotta durante
la sperimentazione e ho fatto vedere come, anche se rotta,
ogni pezzetto ha un polo nord e un polo sud
Al termine di questa parte, un bambino G. mi dice «Io voglio
riuscire a far unire i poli opposti!»
Come conclusione dell’ attività ho chiesto ai bambini IN BASE
A QUELLO CHE SAPEVI COS’HAI SCOPERTO DI NUOVO? Le
risposte sono state positive, L. ha detto «Nulla, sapevo già
tutto!».
Nella seconda fase della lezione, ho chiesto ai bambini, nella stessa
modalità della prima, SAI COME FUNZIONA UNA BUSSOLA? Questa
volta, sono stata io a meravigliarmi nel vedere loro che non sapevano
bene che rispondere. Quindi sono dovuta intervenire spiegando che è
un oggetto che si utilizza nei mari, o nei luoghi aperti grandi e aiutava
soprattutto i viaggiatori a orientarsi. M. esclama «Anche nel deserto!»
ed un altro bambino risponde «Ma adesso abbiamo il gps!». Come
dargli torto?!
Continuo l’attività lasciando
la classe nella loro
disposizione tradizionale
decidendo di non formare
nuovamente i gruppi per la
costruzione della bussola, in
seguito al disordine creatosi
nella fase precedente. Perciò
io dalla cattedra costruisco la
bussola spiegando e facendo
vedere passo passo come
procedo.
OCCORRENTE PER
COSTRUIRE LA
BUSSOLA:





Piatto
Acqua
Sughero
Ago
Magnete
A coppie, i bambini mi raggiungono alla cattedra e faccio vedere loro
come sia la nostra bussola che una bussola normale (che ho portato)
indichino sempre il nord della terra, anche se le muoviamo e come
entrambe le bussole possono essere influenzate da un magnete.
In questo momento ho suscitato una curiosità tale che in classe c’è
stato un po’ di silenzio.
Così ho proseguito la mia
spiegazione, dicendo che la terra
ha un cuore magnetico, quindi un
campo terrestre formato da delle
linee che partono dal polo nord e
arrivano al polo sud, sulle quali si
orienta la bussola.
Mi sono aiutata con l’uso
dell’applicazione, facendo
vedere il magnete dentro la
terra e come la bussola si
orienta sulle linee del campo
magnetico terrestre.
L’applicazione evidenzia
anche come i poli magnetici
terrestri sono invertiti rispetto
a quelli geografici. Questa
particolarità non è sfuggita ai
bambini che prontamente
hanno chiesto il perché. Ho
spiegato quindi che la
bussola indica il polo nord
geografico perché è attratta
dal polo sud terrestre, suo
opposto.
I bambini allora mi hanno
chiesto subito di invertire i
poli del magnete terreste
per vedere che succedeva
e la Terra si è capovolta!
Infine continuo con la
spiegazione del campo
magnetico, ho fatto vedere che
anche un magnete ha delle linee
di campo che partono dal polo
nord e arrivano al polo sud.
Faccio vedere così come il
campo magnetico cambia
direzione allo spostamento della
calamita, con l’applicazione.
Chiedo dunque, IN BASE A
QUELLO CHE SAPEVI, COS’HAI
SCOPERTO DI NUOVO?
Le prove di verifica sono state
somministrate ai 17 bambini della
classe ogni inizio e fine delle due
fasi della lezione. Le prove sono
semi-strutturate (stimolo chiuso e
risposta aperta) e i
bambini hanno verbalizzato la
loro risposta su un foglio.
PROVE DI VERIFICA PRIMA
FASE
• Iniziale: Che cos’è un magnete?
• Finale: In base a quello che sapevi,
hai scoperto qualcosa di nuovo?
PROVE DI VERIFICA
SECONDA FASE
• Iniziale: Sai come funziona una
bussola?
• Finale: In base a quello che sapevi,
cos’hai scoperto di nuovo?
VERIFICA INIZIALE:
CHE COS'È UN MAGNETE?
E' una calamita che attira
e respinge metalli formata
da magnetite, 1
E' una calamita, 4
E' una calamita composta
da magnetite, 10
E' una calamita composta
da magnetite e attira i
metalli, 2
E' una calamita composta da magnetite
E' una calamita composta da magnetite e attira i metalli
E' una calamita
E' una calamita che attira e respinge metalli formata da magnetite
VERIFICA FINALE:
IN BASE A QUELLO CHE SAPEVI,
COS'HAI SCOPERTO DI NUOVO?
Non ho scoperto niente di
nuovo., 1
Ho scoperto che la
calamita si può attaccare
a tante cose che non ci
aspettiamo., 2
Ho scoperto che la
calamita attira metalli
(nichel e ferro) e ha due
poli sud e nord., 5
Ho scoperto che la
calamita ha un polo
positivo e uno negativo e
che poli uguali si
attaccano e poli diversi si
respingono., 7
Ho scoperto che la calamita attira metalli (nichel e ferro) e ha due poli sud e nord.
Ho scoperto che la calamita ha un polo positivo e uno negativo e che poli uguali si attaccano e poli diversi si respingono.
Ho scoperto che la calamita si può attaccare a tante cose che non ci aspettiamo.
Non ho scoperto niente di nuovo.
VERIFICA INIZIALE:
SAI COME FUNZIONA
UNA BUSSOLA?
Non so come funziona., 2
Serve per orientarci negli
spazi aperti e ci indica
nord-sud-est-ovest., 3
Ci indica nord-sud-estovest., 8
Serve per orientarci e ci
indica sempre il nord., 4
Serve per orientarci negli spazi aperti e ci indica nord-sud-est-ovest.
Serve per orientarci e ci indica sempre il nord.
Ci indica nord-sud-est-ovest.
Non so come funziona.
VERIFICA FINALE:
IN BASE A QUELLO CHE SAPEVI,
COS'HAI SCOPERTO DI NUOVO?
La Terra ha un campo
magnetico su cui si orienta
la bussola, 4
La Terra ha un campo
magnetico su cui si orienta la
bussola e i suoi poli sono
invertiti , 1
La Terra ha un campo
magnetico, 11
La Terra ha un campo magnetico
La Terra ha un campo magnetico su cui si orienta la bussola
La Terra ha un campo magnetico su cui si orienta la bussola e i suoi poli sono invertiti
Dalle verifiche dell’esperimento, è pervenuto che le conoscenze
avute dalla classe, prima della proposta didattica, sono state
ridefinite e arricchite dalle scoperte fatte durante le attività.
Posso affermare che il feedback ricevuto dalle verifiche è stato
positivo per quasi tutta la classe e che gli obiettivi sono stati quasi
tutti raggiunti.
L’unico obiettivo che non è stato raggiunto da tutti, riguarda la
"distinzione tra polo magnetico e polo geografico", per il quale non
ho avuto la possibilità di cambiare strategie didattiche al fine di
raggiungerlo.