Diapositiva 1

Università degli Studi di Palermo
Scienze della Formazione
Facoltà di
Laboratorio di
Preparazione di Esperienze Didattiche
Prof. Ivan Guastella
Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative
Università degli Studi di Palermo
[email protected]
Calore e temperatura
Anno Accademico 2010 - 2011
Laboratorio di
Preparazione di Esperienze Didattiche
Calore e temperatura
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La fisica nascosta nel concetto di calore
•
Ci sono molti fenomeni e situazioni della vita quotidiana in cui è
importante imparare a riflettere sul processo di interazione termica
tra corpi per comprenderne a fondo la fisica nascosta.
•
Il concetto di calore permette di esplorare un altro processo, distinto
dal lavoro, attraverso cui è possibile trasferire energia da un corpo
a un altro.
•
Lo “scambio di calore” ovvero il trasferimento di energia termica tra
i corpi (ad esempio fra due oggetti o fra due persone oppure fra un
oggetto e una persona) è certamente uno dei fenomeni fisici con cui
anche i bambini vengono frequentemente a contatto nella loro
esperienza quotidiana.
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I concetti di calore e temperatura
• Le due grandezze fisiche importanti che intervengono nel
processo di interazione termica tra corpi sono il calore e
la temperatura.
• Il calore è una specie di “spia” che ci avvisa che due
oggetti di diversa temperatura si stanno scambiando un
tipo particolare di energia detta energia termica.
• La temperatura, di conseguenza, è la grandezza fisica
che misura il grado di capacità che un oggetto possiede
di scambiare energia termica con gli oggetti circostanti,
cedendo o assorbendo calore.
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Ostacoli epistemologici inerenti ai
concetti di calore e temperatura
•
Una delle principali difficoltà che i bambini possono incontrare riguarda la
separazione fra i concetti di temperatura, calore ed energia. Queste tre
grandezze, nella percezione spontanea, sono viste come descrittori della
stessa cosa, ovvero il senso di caldo e di freddo.
•
È plausibile pensare che questa difficoltà possa essere più facilmente
superata se almeno uno dei tre concetti, quello di energia, è già noto agli
allievi perché introdotto attraverso la via della meccanica.
•
È pur vero che anche nei fenomeni meccanici è presente un problema
simile, tuttavia, la separazione fra i concetti di forza, lavoro ed energia è
probabilmente più facile dato che la forza può essere introdotta e misurata
indipendentemente dal lavoro e dall’energia.
•
Un’altra difficoltà incontrata dai bambini è dovuta al fatto che essi sono
abituati a ragionare principalmente in termini di grandezze estensive e ciò
spesso li induce a percepire in questi termini anche la temperatura.
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Come introdurre i concetti di calore e
temperatura
•
Conviene introdurre i concetti di calore e temperatura a partire da oggetti e fenomeni
della vita quotidiana.
•
Vi è un vasto numero di situazioni fisiche differenti che solitamente vengono descritte
con le parole come caldo, freddo, riscaldare, raffreddare. Lo stesso concetto di
temperatura come associato alle sensazioni di caldo e di freddo che si ricevono
quando si toccano degli oggetti è abbastanza familiare ai bambini.
•
Quello di cui probabilmente i bambini sono meno consapevoli è che tali sensazioni
dipendono da numerosi fattori che le rendono soggettive e a volte contraddittorie e
quindi incapaci di fornire informazioni non solo quantitative ma persino utili per
operare un confronto o un ordinamento.
•
Una ben nota esperienza può essere particolarmente efficace per mettere in evidenza
la soggettività delle reazioni fisiologiche delle nostre cellule nervose al contatto dei
corpi: se immergiamo le nostre mani una in acqua calda e l’altra in acqua fredda e
successivamente entrambe in acqua tiepida, la mano precedentemente immersa in
acqua calda proverà una sensazione di freddo, mentre l’altra una sensazione di caldo.
I nostri sensi talvolta ci ingannano
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Il termometro … uno strumento noto
•
La temperatura può essere introdotta in modo intuitivo come quella grandezza
misurabile attraverso il termometro che fornisce informazioni oggettive sulla capacità
degli oggetti di scambiare calore con altri oggetti.
•
Questo approccio è giustificato dal fatto che i bambini, generalmente, hanno a che
fare molto precocemente con il concetto di temperatura e con la sua misura
attraverso il termometro (si pensi, ad esempio, alla misura della temperatura
corporea).
•
I bambini sono abituati a concepire il termometro come quello strumento capace di
tradurre delle sensazioni corporee, per rilevare differenze di temperatura (ad esempio,
la mamma esprime la differenza di temperatura tra il suo corpo e quello del bambino
con frasi del tipo: “scotti”, “sei caldo”, “non sei fresco”), in una informazione chiara e
trasferibile ad altri, anche non presenti (ad esempio, la mamma comunica
telefonicamente al medico che il bimbo ha “39 di febbre”).
Data la sua familiarità il termometro, come strumento di
misura, può essere introdotto anche senza addentrarsi nei
dettagli del suo principio di funzionamento
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Come introdurre il concetto di equilibrio
termico
•
Vi sono esperimenti molto semplici in cui entrano in gioco i concetti
di calore, temperatura e di “equilibrio termico”. Ad esempio:
– il caffé bollente contenuto in una tazza diventa poco a poco meno caldo,
cioè la sua temperatura tende col tempo a uniformarsi a quella
dell’ambiente;
– una bibita ghiacciata diventa gradualmente meno fredda e, dopo un
tempo sufficiente, la sua temperatura tende a uniformarsi a quella
dell’ambiente.
Attraverso un termometro è facile sperimentare che oggetti
posti a contatto tendono gradualmente a portarsi alla stessa
temperatura ovvero in “equilibrio termico”
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Raffreddiamo un bicchiere di latte
•
Si potrebbe chiedere ai bambini di individuare strategie differenti per
raffreddare un bicchiere di latte caldo.
•
Alcune possibili tipologie di proposta potrebbero essere le seguenti:
– lasciare il bicchiere sul tavolo e attendere un tempo sufficiente;
– introdurre il bicchiere di latte in una vaschetta d’acqua presa dal
rubinetto e attendere un tempo sufficiente;
– aggiungere del latte freddo a quello contenuto nel bicchiere. Tuttavia, se
non si vuole perdere il controllo di quanto avviene nel mescolamento del
latte caldo e di quello freddo conviene tenere il latte freddo all’interno di
un contenitore più piccolo inserito nel bicchiere.
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Raffreddiamo un bicchiere di latte
•
Analizziamo adesso in dettaglio le tre tipologie di proposta precedentemente
delineate cercando di interpretarle in termini delle grandezze fisiche calore e
temperatura:
– in tutti e tre i casi il bicchiere di latte caldo ha gradualmente diminuito la sua
temperatura, mentre gli oggetti con cui è venuto a contatto l’hanno aumentata;
– il bicchiere di latte caldo ha quindi “trasferito calore” agli oggetti con cui è venuto
a contatto;
– tutte le volte che si mette un oggetto caldo a contatto con uno freddo l’oggetto
caldo si raffredda e quello freddo si riscalda, finché, alla fine, raggiungono la
stessa temperatura.
•
Variando le quantità di latte e/o di acqua si può facilmente cogliere la
differenza tra calore e temperatura. Infatti, se da una certa quantità di
sostanza a una data temperatura se ne estrae una porzione questa è
ancora alla stessa temperatura (la temperatura è una grandezza intensiva).
Tuttavia, la porzione non ha la stessa capacità di trasferire calore (il calore è
una grandezza estensiva)
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Il flusso di energia termica
•
In casi come quello appena discusso si suole impropriamente dire che del calore si è
trasferito dal corpo caldo a quello freddo.
•
In effetti è abbastanza intuitiva l’idea di un processo mediante il quale qualcosa fluisce
dal corpo a temperatura più alta a quello a temperatura più bassa.
•
Tuttavia, un’attenta osservazione può evidenziare chiaramente che non si tratta di
qualcosa di materiale (se si pesassero accuratamente tutti gli oggetti prima e dopo il
“passaggio di calore”, non si osserverebbe alcun cambiamento di peso) ma di
qualcosa che ha, invece, le proprietà dell’energia. Infatti:
–
–
–
–
si trasferisce da un corpo all’altro;
è immagazzinata nel corpo inizialmente a temperatura più alta e poi rimane immagazzinata
nel corpo inizialmente a temperatura più bassa;
si conserva, perché esce dal corpo inizialmente a temperatura più alta ed entra nel corpo
inizialmente a temperatura più bassa;
si può trasformare in altre forme di energia (ad esempio luminosa); si possono trasformare
altre forme di energia (ad esempio energia elettrica) in energia termica; passando e
trasformandosi, l’energia termica fa cose utili.
Il flusso di energia termica permane fino a quando c’è
una differenza di temperatura tra i corpi posti a contatto
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Riassumendo
• Gli oggetti, per il fatto di essere più o meno caldi,
possiedono un’energia interna, detta energia termica.
• Un oggetto caldo, messo a contatto con oggetti meno
caldi, gradualmente diminuisce la sua temperatura,
mentre gli oggetti con cui viene a contatto la aumentano.
In questo modo l’oggetto caldo trasferisce parte della sua
energia interna agli oggetti più freddi con cui viene a
contatto.
• Il calore è il processo mediante cui si trasferisce energia
termica da un oggetto a un altro.
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Il calore … un concetto per adulti
•
Con bambini non è ovviamente opportuno introdurre la relazione
quantitativa tra calore e temperatura, anzi è meglio non introdurre
neppure il termine “calore”, dato che, nel linguaggio quotidiano, la
parola ha altri significati e sarebbe artificioso forzarne l’uso.
Q = m ⋅ c ⋅ ∆T = C ⋅ ∆T
•
Ciò che può risultare più accessibile ai bambini, rispetto al concetto
di calore, è il concetto che, si può trasferire energia termica da un
oggetto all’altro, sfruttando la differenza di temperatura.
Il concetto di calore, in termini di relazione quantitativa tra massa
calore specifico e differenza di temperatura (o tra capacità termica e
differenza di temperatura), è troppo astratto per essere introdotto a
livello di scuola primaria
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Attività con i termometri
•
Attività in cui i bambini vengono coinvolti nella raccolta dei più svariati tipi di
termometri di uso frequente si possono rivelare particolarmente istruttive per
indagarne sia il principio di funzionamento che il campo di applicazione.
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Attività con i termometri
•
In particolare, attraverso l’attività precedente si può mettere in evidenza che:
–
la temperatura di un oggetto o di un ambiente si misura con un termometro adeguato al range
di temperature da misurare;
–
il termometro è uno strumento tarato, dotato cioè di una scala graduata in una unità di misura
opportunamente scelta. Nel SI l’unità di misura della temperatura è il grado centigrado (°C);
–
ogni termometro basa il suo funzionamento sulla presenza di una sostanza termometrica
(gassosa, liquida, solida) dotata di una proprietà fisica (volume, pressione, lunghezza, …)
sensibile alle variazioni di temperatura;
–
quando il termometro è posto a contatto con un oggetto o ambiente di temperatura diversa
dalla sua, assorbe o cede energia termica fino a portarsi alla stessa temperatura dell’oggetto
o dell’ambiente;
–
l’energia termica assorbita o ceduta provoca la variazione della proprietà fisica della sostanza
termometrica contenuta nel termometro e, di conseguenza, l’indice sulla scala o il display
indica il valore della temperatura raggiunta in gradi centigradi.
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Riscaldiamo una sostanza
• Attività come quella di riscaldare
l’acqua o altre sostanze mediante
una sorgente costante di energia
termica (ad esempio un fornello
elettrico),
misurandone
la
temperatura a intervalli regolari di
tempo, sono particolarmente efficaci
nello stimolare il processo di
esplorazione delle proprietà dei
materiali in relazione ai concetti di
calore e temperatura.
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Riscaldiamo una sostanza
• L’esperienza mostra che
riscaldando una data
massa m di una certa
sostanza attraverso una
sorgente termica costante
la
sua
temperatura,
inizialmente a T0, cresce
linearmente con il tempo.
Q ∝ ∆T
T
T0
t
Se la sorgente è costante la
variazione di temperatura
risulta proporzionale
all’energia termica trasferita
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Riscaldiamo una quantità doppia di
sostanza
•
L’esperienza mostra, inoltre,
che una data sorgente termica
costante impiega un tempo
doppio per riscaldare ad una
certa temperatura una massa
doppia di una data sostanza.
T
m
2m
T1
T0
•
Se la sorgente è costante
l’energia termica trasferita
risulta
proporzionale
alla
massa.
Q∝m
t1
2t1
t
A parità di energia ricevuta,
aumenta di meno la
temperatura della quantità
maggiore di acqua
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Riscaldiamo due sostanze diverse
•
L’esperienza mostra pure che
una data sorgente termica
costante impiega tempi diversi
a riscaldare ad una certa
temperatura quantità uguali di
sostanze diverse.
olio
acqua
T
c
2c
T1
T0
•
Se la sorgente è costante
l’energia termica trasferita
risulta proporzionale al calore
specifico della sostanza.
Q∝c
Possiamo identificare sostanze diverse
attraverso una proprietà c chiamata
calore specifico della sostanza
t1
2t1
t
A parità di energia e di massa,
aumenta di meno la
temperatura dell’acqua
rispetto a quella dell’olio
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Equazione fondamentale della
calorimetria
•
Dai risultati precedenti si può concludere che l’energia termica
trasferita a/da una data sostanza è direttamente proporzionale alla
sua massa m al suo calore specifico c e alla variazione della sua
temperatura ∆T. Ciò viene formalmente espresso per mezzo
dell’equazione fondamentale della calorimetria.
Q = m ⋅ c ⋅ ∆T = C ⋅ ∆T
Il calore specifico di
una sostanza è la
quantità di calore che
occorre fornire a 1 kg
di essa per innalzarne
di 1 °C la temperatura
A differenza del calore specifico che è una
proprietà intensiva e dipende solo dalla
sostanza, la capacità termica è una proprietà
estensiva legata anche alla massa
La capacità termica di
un corpo è la quantità
di calore che occorre
fornirgli per innalzarne
di 1 °C la temperatura
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L’energia radiante
•
Anche per quanto riguarda l’energia solare si può assumere di poter partire dalle idee
spontanee dei bambini, dal momento che è piuttosto naturale pensare che i raggi
solari “portino energia” perché scaldano, illuminano, permettendo di vedere gli oggetti
che ci circondano e fanno molte “cose utili”. Da una discussione aperta, in classe,
dovrebbe emergere l’idea del Sole come una ricchissima fonte di energia che si può
utilizzare in vari modi.
•
Sfruttando i raggi solari in una calda giornata primaverile è possibile eseguire attività
analoghe a quelle descritte in precedenza, che facevano però uso di un fornello
elettrico.
•
I bambini potranno avere conferma della naturale sensazione che i raggi solari
“scaldano”, quindi portano energia e che è questa energia che fa salire la temperatura
degli oggetti che essi colpiscono (ad esempio, l’acqua o la sabbia contenuta in una
vaschetta esposta ai raggi solari).
•
Tuttavia, dovrebbe emergere abbastanza facilmente che l’energia solare è di tipo
diverso dall’energia che passa dal latte caldo all’acqua fredda quando sono posti a
contatto. Si tratta, piuttosto, di energia che viaggia anche attraverso lo spazio vuoto e
che si trasferisce tra corpi diversi senza che vi sia contatto.
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L’energia radiante
•
Se nelle attività condotte con vaschette contenenti acqua o sabbia è
ragionevole assumere un’esposizione ai raggi solari di intensità
pressoché costante si può verificare, in analogia a quanto discusso
in precedenza, che:
– più la vaschetta resta esposta ai raggi solari più aumenta la
temperatura;
– a parità di energia ricevuta, aumenta di meno la temperatura della
vaschetta che contiene più acqua;
– a parità di energia e di massa, aumenta di meno la temperatura
dell’acqua rispetto a quella della sabbia.
•
Proprio queste ultime due osservazioni fanno capire che la
temperatura dell’oggetto è una cosa ben diversa dall’energia
ricevuta.
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Riassumendo
•
L’energia emessa dal Sole può riscaldare gli oggetti e fare
aumentare la loro temperatura.
•
Questo tipo di energia viene chiamata energia radiante perché,
attraverso i raggi luminosi, viaggia nello spazio dalla sorgente che la
emette all’oggetto che la assorbe. Anche una lampadina accesa o
una fiamma o un tizzone incandescente emettono energia radiante.
•
Più tempo passa, più energia solare colpisce l’oggetto, più cresce la
sua temperatura.
•
L’aumento di temperatura di un oggetto per effetto dell’energia
radiante, dipende dalla massa dell’oggetto e dalla sostanza di cui è
fatto.
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La fusione del cubetto di ghiaccio
•
Un cubetto di ghiaccio, estratto dal frigorifero, prima o poi si scioglie. Ma
quanto tempo impiega per fondere? Impiega più tempo se lo si mette in un
bicchiere di ceramica, in uno di polistirolo o in uno di ferro smaltato?
•
Questo tipo di attività mira all’esplorazione di un’atra proprietà caratteristica
della sostanza di cui sono fatti gli oggetti, la conducibilità termica, talvolta
confusa con il calore specifico.
•
Si può chiedere ai bambini prima di tutto di toccare i tre bicchieri e di riferire
la sensazione termica provata e successivamente di fare delle previsioni
riguardo alla situazione che, a loro avviso, dovrebbe favore o inibire la
fusione del ghiaccio.
Risposta classica
si scioglie prima il ghiaccio nel bicchiere di polistirolo perché
il polistirolo è “più caldo”
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La fusione del cubetto di ghiaccio
• Se si fa l’esperimento ci si accorge che in realtà
il cubetto di ghiaccio fonde più rapidamente nel
bicchiere di metallo smaltato che in quello di
polistirolo.
• Poiché il bicchiere di metallo smaltato è anche
quello che fornisce la sensazione di essere “più
freddo” rispetto a quello di polistirolo accade
esattamente il contrario di quanto normalmente
viene previsto dai bambini.
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Chi si raffredda prima?
• Gli stessi bicchieri dell’attività precedente possono
essere utilizzati per esplorare la diversa capacità di
isolamento dei tre materiali.
• Basta riempire i tre bicchieri con acqua calda per
osservare facilmente che il materiale che mantiene
meglio la temperatura è quello di polistirolo, seguito dalla
ceramica e infine dal metallo.
In questo caso le previsioni dei bambini dovrebbero essere in
accordo con la realtà sperimentale
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Come stanno le cose?
•
Dalla proprietà delle sostanze appena esplorata ovvero dalla conducibilità termica
dipende la sensazione di caldo o freddo che riceviamo attraverso il tatto.
•
Questo avviene perché la misura che serve al nostro cervello quando tocchiamo un
oggetto a temperatura notevolmente diversa da quella del nostro corpo non è tanto
una misura di temperatura dell’oggetto toccato, ma la misura di quanto rapidamente
l’oggetto toccato è in grado di sottrarre calore dal nostro corpo (oggetto freddo),
oppure cederglielo (oggetto caldo).
•
Se infatti prendiamo in mano un bicchiere di metallo smaltato che contiene una
bevanda molto calda, il cervello ci da subito un avviso di pericolo, che ci spinge a
posare il bicchiere o a tenerlo in mano il minimo tempo possibile, perché il metallo è
un buon conduttore termico e quindi in poco tempo lascia passare una grande
quantità di energia termica dalla bevanda alla mano. Se la stessa bevanda calda
fosse invece contenuta in un bicchiere di polistirolo, l’avviso di pericolo e quindi la
sensazione di “caldo” sarebbe molto meno forte, perché il polistirolo è un isolante
termico e quindi ci vuole molto più tempo perché la stessa quantità di energia termica
passi dalla bevanda alla mano. I nostri sensi quindi non ci “ingannano”.
I nostri sensi quindi non ci ingannano
ma noi talvolta li interpretiamo male
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La didattica
•
Gli aspetti didattici riguardano principalmente i seguenti punti:
– Il contesto
– Gli obiettivi
– Le modalità di conduzione
– I materiali
– Il quaderno di laboratorio
– La valutazione
•
I punti sopra elencati vengono di seguito esplorati in modo dettagliato.
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Il contesto
•
Per quanto riguarda il contesto occorre tener presente che:
– le attività devono essere ben inserite nelle altre attività della classe;
– per l’introduzione o attacco è bene essere pronti a sfruttare eventi
casuali, giochi, aspetti connessi alla vita quotidiana (ad esempio,
raffreddare la tazzina di caffè dell’insegnante, i raggi del sole che
entrano dalla finestra della classe e riscaldano la superficie del banco);
– Si può anche suscitare il problema, ma sempre legandolo ad aspetti che
siano familiari ai bambini, nell’ambito della pianificazione relativa alla
grandezza fisica energia, presentando il riscaldamento e il
raffreddamento di un oggetto come una delle modalità con cui l’oggetto
può scambiare energia con il mondo che lo circonda.
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Gli obiettivi
• Per quanto riguarda gli obiettivi occorre tener presente
che essi:
– dipendono dal contesto della classe (scuola dell’infanzia,
monoennio/primo biennio oppure secondo biennio);
– devono essere specifici dell’attività svolta che è bene che miri
solo a pochi aspetti per poterli svolgere con una certa incisività.
Ad esempio:
• come raffreddare un bicchiere di latte;
• come evitare di fare sciogliere il ghiaccio;
• come evitare di fare raffreddare il caffé o di fare riscaldare la bibita.
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Obiettivi riferiti allo sviluppo
dell’intelligenza
• Gli obiettivi devono essere riferiti al quadro generale di
sviluppo dell’intelligenza. In particolare si può:
– nella fase della conoscenza e memoria:
• fare emergere ciò che i bambini sanno, per esperienza diretta, su
calore e temperatura;
– nella fase del pensiero divergente:
• stimolare la capacità di scoperta di modi nuovi per risolvere problemi
(come nell’esempio delle vaschette di acqua e di sabbia); o
semplicemente l’uso di parole nuove da abbinare a un evento
osservato (raffreddamento, riscaldamento, equilibrio termico,
scambio di calore);
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Obiettivi riferiti allo sviluppo
dell’intelligenza
– nella fase del pensiero convergente:
• stimolare le attività di analisi delle grandezze fisiche importanti
(calore, temperatura), che intervengono nel fenomeno in esame, di
rappresentazione corretta del fenomeno (nello scambio di calore tra
oggetti, il calore passa sempre dall’oggetto a temperatura più alta
verso quello a temperatura più bassa);
– nella fase del pensiero critico:
• sviluppare la capacità di riflettere sugli aspetti cruciali
(ad esempio, nel mondo che ci circonda, gli oggetti, messi in
condizione di scambiare energia, raggiungono sempre una
situazione di equilibrio termico ed eguagliano le loro temperature).
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Obiettivi generali
•
Gli obiettivi generali vanno calati sui vari livelli:
– a livello cognitivo:
• descrivere con gli appropriati aggettivi o avverbi (freddo, caldo, assorbito,
ceduto);
• capire, ad esempio, che la temperatura misura la capacità degli oggetti di
cedere o assorbire calore dal mondo esterno;
– a livello operativo:
• osservare i fenomeni per individuare le proprietà dei materiali che
compongono gli oggetti;
• saper eseguire in tutte le sue fasi un piccolo esperimento sullo scambio di
calore;
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Obiettivi generali
– a livello logico:
• separare i concetti di calore e di temperatura;
• correlare il calore con altre grandezze;
– a livello espressivo/grafico:
• saper descrivere a parole quanto osservato in una delle
attività;
• saper rappresentare in un disegno, simbolicamente, il verso
del trasferimento di energia tra un corpo caldo e uno freddo.
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Le modalità di conduzione
• Per quanto riguarda le modalità di conduzione occorre
tenere presente che:
– in una prima fase l’attività va lasciata condurre quanto più è
possibile ai bambini, e l’insegnante si limiterà a svolgere un
semplice ruolo di moderatore, raccogliendo e organizzando
proposte e suggerimenti provenienti dai bambini. Solo in un
secondo momento l’insegnante potrà provvedere a una
eventuale formalizzazione dei saperi emersi;
– ci deve sempre essere un ampio coinvolgimento degli allievi ed è
fondamentale che tutti partecipino attivamente svolgendo
ciascuno il proprio ruolo.
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I materiali
• Per quanto riguarda i materiali da adoperare nel corso
dell’attività occorre tenere presente che:
– la scelta va fatta con una certa cura, tenendo conto delle
condizioni di sicurezza;
– essi vanno, preferibilmente, cercati fra gli oggetti familiari a
bambini che devono essere sempre incoraggiati a partecipare
attivamente alla realizzazione dell’attività, ricordando che
l’appropriazione è parte fondamentale del processo di
apprendimento.
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Il quaderno di laboratorio
•
Per quanto riguarda Il quaderno di laboratorio occorre tenere presente che:
– sul fronte allievo:
• vanno annotati aspetti salienti, ipotesi, congetture, procedure, disegni, grafici, misure, …
(ad esempio, i modi diversi con i quali è possibile raffreddare una tazza di tè indicando il
modo più semplice oppure quello più rapido, freccia per indicare il verso di scambio del
calore, colori diversi per segnalare le parti calde o fredde di un oggetto);
– sul fronte docente:
• il “diario di bordo” deve riportare la progettazione (scelta dei materiali (in relazione al
calore specifico o alla conducibilità termica), misure eseguite, …);
• le modalità di conduzione con il relativo razionale delle scelte operate (gioco,
simulazione, esperimento, domande aperte, …);
• le modalità di valutazione.
Ivan Guastella - Università di Palermo
Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative
Calore e temperatura
Laboratorio di
Preparazione di Esperienze Didattiche
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La valutazione
•
Per quanto riguarda la valutazione occorre tenere presente che:
– deve riguardare solo pochi aspetti specifici relativi al concetto di energia;
– sul fronte allievo:
• verificare se il bambino identifica correttamente le grandezze che intervengono, come
forze e spostamenti, dando alle forze il nome corretto;
• verificare se i bambini hanno acquisito la prassi di esprimere correttamente le misure
fatte specificando, oltre al numero, l’unità di misura usata;
• verificare se separano correttamente i concetti di forza e di energia esprimendo
ciascuna grandezza con le relative unità di misura;
– sul fronte docente:
• va valutata l‘offerta didattica, ovvero, la scelta, la preparazione, l’attacco, il linguaggio, la
conduzione dell’attività, l’adeguatezza dei materiali usati, la riuscita generale.
Ivan Guastella - Università di Palermo
Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative