Saveria Albanese, L`elettricità. Dall`elettrostatica di Talete alla

Facoltà di Scienze della Formazione
Corso di Laurea in Scienze della Formazione Primaria
L’ELETTRICITÀ.
DALL’ELETTROSTATICA DI TALETE
ALLA CORRENTE ELETTRICA NELLE NOSTRE CASE:
UN’ESPERIENZA DI DIDATTICA DELLA FISICA
SVILUPPATA IN UN CONTESTO SCOLASTICO
MULTICULTURALE.
Tesi di laurea di:
Saveria Albanese
Matr: 0443902
Relatore:
Ch.mo Prof. Claudio Fazio
Anno accademico 2005-2006
Ringraziamenti
Desidero ringraziare il Dirigente Scolastico del Circolo Didattico Daniele Ajello di
Mazara del Vallo, Dott.ssa Maria Corte, le insegnanti delle classi 4ªB e 4ªC del
Plesso Poggioreale dell’anno scolastico 2005-2006 e tutti gli alunni che hanno reso
possibile la realizzazione del presente progetto di tesi.
Ringrazio inoltre il prof. Filippo Spagnolo per i preziosi suggerimenti che ha voluto
darmi in merito allo svolgimento della sperimentazione di questo lavoro di tesi.
Indice
Introduzione
1
Capitolo. 1. Insegnamento e apprendimento delle discipline
scientifiche
7
Capitolo 2. Conoscenza comune e conoscenza scientifica
17
Capitolo 3. Il disegno e l’ipotesi sperimentale. Il contesto
23
Capitolo 4. Riferimenti epistemologici sul fenomeno elettricità ieri e
oggi
43
Capitolo 5. Le unità di apprendimento e le situazioni di
apprendimento
73
Capitolo 6. La sperimentazione
143
Capitolo 7. Analisi della sperimentazione
209
Conclusioni
213
Bibliografia
Appendice con i materiali della sperimentazione
Introduzione
L’elettricità è un bene di consumo indispensabile ormai della vita di ogni
giorno, ma della cui importanza ci rendiamo conto solo quando si paventano
grandi black out. Eppure gli esseri umani non avrebbero potuto utilizzare
questo bene se, sin dall’antichità, non si fosse scoperto l’omonimo fenomeno
fisico.
Chi avrebbe mai pensato che Talete di Mileto, (il filosofo greco)
semplicemente lucidando degli oggetti di ambra, avesse fatto una scoperta che
avrebbe cambiato la vita di tutti noi? Eppure Talete appartiene ai cosiddetti
“filosofi della physis ”, ossia della natura, “nell’originario senso di realtà prima
e fondamentale” (Reale Antiseri), e dallo stesso termine deriva anche la parola
fisica nel senso moderno come “la scienza che si propone di descrivere e di
comprendere i fenomeni che si svolgono in natura”. (Amaldi)
Anche se, “la capacita che hanno alcuni corpi, strofinati con un panno
di attrarre pagliuzze o pezzettini di carta e alcune delle proprietà magnetiche
erano note già dall’antichità”, bisognerà arrivare alla fine del 1500 con
Gilbert per trovare l’aggettivo “elettrico” ( da lui introdotto) e una prima
distinzione tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici. Fu poi che nel XVIII
che “la fenomenologia dell’elettrostatica e della magnetostatica fu esplorata in
larga misura. Per quasi duecento anni l’elettricità e il magnetismo fecero
grandi progressi dovuti al lavoro collettivo di molti insigni fisici, ma
dobbiamo arrivare ai tempi di Alessandro Volta per trovare un progresso che
potremmo chiamare rivoluzionario.” (Segrè)
Nel presente lavoro di ricerca lo studio dell’elettricità è però un pretesto
per
indagare
sui
problemi
didattici
connessi
all’insegnamento
apprendimento delle discipline scientifiche di cui si parla nel primo capitolo.
e
Esiste, infatti, una didattica nel contesto di vita extra scolare e
soprattutto pre-scolare che può influire positivamente o negativamente nel
processo di apprendimento delle discipline scientifiche.
Viene
sottolineata
l’importanza
del
modello
costruttivista
di
apprendimento in cui l’individuo ha un ruolo attivo nella costruzione della
propria conoscenza.
È compito dell’insegnante fare da mediatore tra la conoscenza comune e
la conoscenza scientifica, dando dei modelli indiscussi accettati dalla
comunità scientifica, ma senza inibire le conoscenze intuitive degli alunni, che
spesso possono portare a risultati sorprendenti.
Nel secondo capitolo, infatti, si mettono a confronto gli schemi di
conoscenza comune e quelli di conoscenza scientifica e i loro processi di
acquisizione, ponendo l’accento sul metodo galileiano detto anche empirico o
sperimentale che ha rivoluzionato la scienza moderna.
Nel terzo capitolo si parla del disegno e dell’ipotesi sperimentale con
particolare riferimento al contesto della sperimentazione.
In particolare ci si chiede: cosa deve fare l’insegnante quando non c’è
congruenza tra la conoscenza spontanea e la conoscenza scientifica
comunicata?
L’insegnante deve indurre il cambiamento concettuale nei suoi allievi
attraverso un intervento didattico mirato.
L’insegnante, però, deve essere cosciente del fatto che vi sono diversi
livelli di cambiamento concettuale e molte resistenze al cambiamento
soprattutto nel sistema di credenze.
Tutto questo specialmente dove questi sistemi di credenze potrebbero già
scontrarsi a livello sociale, come ad esempio un contesto scolastico
multiculturale, come quello presente nelle scuole della città di Mazara del
Vallo. Qui, infatti, già da alcuni anni i bambini di nazionalità tunisina
vengono
inseriti
sin
dalle
prime
classi
nella
scuola
italiana
e
l’incontro/scontro tra le due culture è più visibile, anche se si può dire che vi
è ormai una sostanziale integrazione.
Il contesto di Mazara del Vallo è stato scelto per verificare se in un
ambiente multiculturale i sistemi di credenze sono più radicati e se riguardo
alle discipline scientifiche non vi fosse un retaggio di cultura aristotelica che
portasse alla conoscenza della realtà più in maniera “razionale -metafisica” che
“razionale- empirica”.
Un’insegnante, inoltre, è tenuto a conoscere i contenuti da trasmettere e
dunque nel quarto capitolo ci sono i riferimenti epistemologici sul fenomeno
elettricità e si parla degli argomenti che sono stati poi programmati ed
elaborati come delle unità di apprendimento e delle relative situazioni di
apprendimento che sono descritte nel capitolo 5.
Nel sesto capitolo si descrive la sperimentazione così come si è svolta
nel contesto di riferimento.
Attraverso la registrazione, le verifiche, i questionari si è proceduto
all’analisi della sperimentazione stessa nel capitolo settimo, sia dal punto di
vista qualitativo che dal punto di vista quantitativo con l’elaborazione di
grafici.
In appendice sono stati posti i materiali visivi della sperimentazione
(disegni e fotografie).
Nelle conclusioni si parla dell’esperienza vissuta e della verifica, o
meglio non falsifica dell’ipotesi sperimentale.
Dalla ricerca appare chiaro come sia impossibile giungere alla
cancellazione delle conoscenze spontanee, in particolare quando queste siano
fortemente legate a particolari sistemi di credenze e come sia più accettabile
uno scenario che rispecchi la metafora delle viti di Vigotskij. “Possiamo
immaginare che ciascun tipo di conoscenza sia rappresentato da una pianta di
vite: la conoscenza spontanea che nasce nell’individuo che apprende sarà una
pianta che cresce verso l’alto; la conoscenza formale sarà una pianta che si
sviluppa verso il basso. Nella prospettiva costruttivista un apprendimento
scientifico significativo è visto come integrazione di questi due tipi di
conoscenza che hanno origini differenziate. L’apprendimento scientifico
comporta che le due viti si intreccino in modo tale da perdere la propria
individualità nonostante la loro diversa origine.” (Vicentini – Mayer)
Capitolo 1
Insegnamento e apprendimento delle discipline scientifiche
1.1
Dal comportamentismo al costruttivismo. I diversi modelli di
insegnamento/apprendimento.
“Insegnamento/apprendimento sono due facce dell’attività professionale
di un insegnante, tuttavia esse vengono considerate come compiti separati,
l’uno (l’insegnamento) compito del docente e l’altro (l’apprendimento)
compito degli studenti”. Ma “l’esperienza di apprendere senza che qualcuno ci
insegni è un’esperienza personale su cui in genere non si riflette.”(Vicentini –
Mayer, 1996). L’esperienza di apprendere appunto fa parte del vivere
quotidiano, tuttavia negli schemi di conoscenza vi sono due diverse modalità
di apprendere, che si possono definire l’una apprendimento spontaneo, l’altra
apprendimento indotto.
L’apprendimento spontaneo è legato all’esperienza pre o extrascolastica e
definito come conoscenza comune ossia un insieme di conoscenze non
trasmesse su cui si basa il vivere quotidiano, mentre l’apprendimento indotto
è connesso con l’istruzione scolastica. Il processo di apprendimento, come
fine dell’insegnamento è legato ai processi di acquisizione e crescita della
conoscenza.. Vi sono diversi modelli che ci consentono di comprendere come
ogni essere umano costruisce la propria conoscenza.
Nell’ambito del comportamentismo l’apprendimento avviene attraverso
le risposte a stimoli ad apprendere (apprendimento indotto).
Nella teoria piagettiana l’apprendimento avviene in base allo sviluppo
delle strutture cognitive e all’adattamento dell’individuo all’ambiente
(apprendimento spontaneo).
Nel cognitivismo il soggetto conoscente ha ruolo attivo e non c’è una
netta distinzione tra apprendimento spontaneo e apprendimento indotto e
pone il problema della complessità dell’apprendimento in cui i processi
interni del soggetto conoscente si intersecano con l’interazione con
l’ambiente e la comunità sociale.
Nel costruttivismo il soggetto ha un ruolo attivo nella costruzione della
propria conoscenza.
1.2. Il modello costruttivista
Il processo di costruzione della propria conoscenza inizia sin dalla nascita ed è
un processo spontaneo nel quale nel quale ogni individuo raccoglie
esperienze dal mondo naturale e informazioni dalla comunità sociale che
organizza in schemi che gli permettono di interagire con l’ambiente nel vivere
quotidiano. Nel corso degli anni il soggetto acquisisce diversi livelli di
conoscenza che rimangono stabili fino a quando nuove esperienze e nuove
informazioni non li mettono in crisi.
2
Le crisi provocano una continua riorganizzazione degli schemi di
conoscenza.
Visto che l’ambiente è ridondante di stimoli e informazioni, l’individuo
seleziona ciò che soddisfa le sue esigenze.
Si formano delle reti di conoscenza organizzate e coerenti e le nuove
informazioni vanno ad occupare degli spazi vuoti di queste reti.
Quando le reti sono stabilizzate il soggetto riesce a comunicarle in
maniera sistematica.
Il processo di apprendimento si manifesta attraverso le reti già
sistematizzate.
Riuscire a “pensare con la propria testa” significa essere capaci di
prendere coscienza della rete di conoscenze possedute in base ad un
determinato argomento.
Se non avviene la presa di coscienza le nuove conoscenze rimangono
incomprensibili o rimangono staccate dalla realtà.
1.3.La negoziazione dei significati e il ruolo del linguaggio
Apprendere è un problema complesso poiché i processi interni del
soggetto conoscente interagiscono con quelli del mondo naturale e della
comunità sociale.
L’interazione tra l’individuo e la comunità sociale presuppone che il
linguaggio sia “il principale mezzo di comunicazione della cultura di tale
comunità e quindi uno strumento essenziale per la formazione delle prime
rappresentazioni della realtà”.
“Il linguaggio rimane uno strumento privilegiato per la ricerca di
informazioni e il principale strumento di interazione sociale”.
Affinché avvenga la trasmissione del sapere in maniera efficace
l’interazione sociale che si stabilisce nell’ambiente scolastico, in particolare, in
3
classe dovrebbe essere una vera interazione. “Nell’interazione il linguaggio è
uno strumento essenziale per confrontare schemi di conoscenze, per
argomentare sulla validità degli stessi, per esplicitare a sé stessi e agli altri
consensi e dissensi.” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 16-17).
Soprattutto nell’ambito dell’insegnamento scientifico l’interazione va
considerata a diversi livelli. In particolare va considerata l’interazione
linguistica tra insegnante e allievi, tra gli allievi stessi e va considerato “il
livello di linguaggio tra conoscenza scientifica e conoscenza comune”.
(Vicentini – Mayer, 1996, pag. 17).
È importante che l’insegnante organizzi le attività didattiche in modo
che sia possibile negoziare i significati.
“Le parole del linguaggio comune presentano una ridondanza di
significati in cui va cercato quello adatto al contesto specifico, le parole del
linguaggio scientifico sono oggetto di definizione che ne precisa il significato.
Si attua, in questo modo, una continua osmosi tra il linguaggio comune che si
appropria delle parole scientifiche attribuendo loro una varietà di possibili
significati, e il linguaggio scientifico, che usa parole tratte dal linguaggio
comune, attribuendo loro un solo ed univoco significato.” (Vicentini –
Mayer, 1996, pag. 17).
Alcune ricerche hanno rilevato come sia importante l’uso di strategie
nell’acquisizione delle conoscenze. “Per l’apprendimento di una disciplina
scientifica quale la fisica, può porsi il problema della somiglianza/differenza
tra le strategie di costruzione delle conoscenze di un essere umano e le
strategie usate dalla comunità scientifica per la costruzione della conoscenza
scientifica..” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 18)
L’apprendimento delle scienze dovrebbe essere rivolto più che altro
all’apprendimento del metodo scientifico. Tuttavia non esiste un solo metodo
scientifico ma più metodi in base alle varie discipline, inoltre si sono
4
affermate teorie come quella dello psichiatra americano Kelly, detta ipotesi
dell’uomo come scienziato “che sostiene che l’uso dei procedimenti scientifici
(confrontare somiglianze e differenze, fare ipotesi e verifiche in particolare) in
una caratteristica dell’essere umano e non un prodotto dell’istruzione
scolastica.” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 18)
Il problema pone in relazione le strategie di conoscenze e
l’organizzazione delle conoscenze. L’insegnante, può facilitare, oltre che
l’organizzazione delle conoscenze, la capacità di ragionare sul proprio
ragionamento e di rivedere la propria posizione, ossia le capacità
metacognitive. “La scolarizzazione impone l’interazione con altri su oggetti
cognitivi ed è questa interazione che produce la necessità e la capacità di
riflessione sulle proprie azioni e conoscenze.”
Il compito dell’insegnante è quindi quello di favorire l’apprendimento
“rendendo lo studente capace di affrontare con successo il proprio compito di
apprendimento.”
Per stabilire un tipo di relazione che favorisce situazioni di
apprendimento, l’insegnante deve:
ƒ avere ben chiaro il livello di personale padronanza dell’argomento
oggetto della trasmissione di conoscenze, dunque un’ottima capacità di
metariflessione delle conoscenze possedute;
ƒ essere aperto alla possibilità che gli studenti attivino per la
comprensione degli schemi di conoscenza personali che possono presentare
dei contrasti con lo schema scientifico.” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 21)
5
Questo significa che i messaggi trasmessi dal docente non contengono il
significato, ma solo le istruzioni per poter scegliere i significati negli schemi di
conoscenza posseduti o per costruire nuovi significati modificandone gli
schemi. L’insegnante, insomma, fornisce delle chiavi di lettura, o meglio dei
semplici strumenti di lavoro.
Per poter negoziare i significati, l’insegnante deve essere in grado di
sviluppare delle capacità di ascolto, organizzare delle attività in cui gli studenti
siano liberi di esplicitare le proprie rappresentazioni mentali e, soprattutto,
allargare la comunicazione, “sia dal punto di vista sociale (stimolare le attività
di gruppo e le interazioni tra pari), sia utilizzando strumenti e oggetti come
intermediari della negoziazione.”
L’insegnante dovrebbe dunque utilizzare la propria capacità metacognitiva per
riflettere su se stesso come soggetto di apprendimento e poter individuare in
anticipo i possibili ostacoli alla comprensione da parte dei suoi allievi
favorendo una migliore comprensione della disciplina che insegna.
6
7
Capitolo 2
Conoscenza comune e conoscenza scientifica
2.1 L’apprendimento della fisica tra conoscenza comune e conoscenza
scientifica
Esiste una fisica spontanea nel contesto di vita comune in cui ognuno si
dà delle spiegazioni a dei fenomeni fisici che non necessariamente coincidono
con le spiegazioni scientifiche. Tutti noi ci siamo chiesti sin da piccoli, ad
esempio perché cadono gli oggetti oppure perché vediamo un arcobaleno o
come fa una nave a galleggiare e migliaia di altri quesiti, e ci siamo dati una
spiegazione in base alla nostra conoscenza comune.
A scuola, invece, l’insegnante deve comunicare e trasmettere dei modelli
di conoscenza scientifica, ossia dei modelli di realtà accettati dalla comunità
scientifica: “sono accettati come aventi validità scientifica quei modelli di
realtà che acquistano un valore intersoggettivo attraverso il confronto e la
discussione critica, anche feroce, nell’ambito della comunità degli addetti ai
lavori”. (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 26)
Si può dire il processo di costruzione della conoscenza comune e della
conoscenza scientifica siano diversi.
Per la conoscenza scientifica si hanno a disposizione molte informazioni,
dalla vita ed opere degli scienziati del passato, ai manuali, agli articoli di
ricerca, alle opere di riflessione storico-epistemologica.
Per la conoscenza comune invece si hanno pochi dati. La costruzione
degli schemi di conoscenza comune è data dalla conoscenza di comuni stimoli
ambientali: l’esperienza percettiva degli individui appartenenti alla stessa
specie che vivono in un ambiente naturale.
Vi possono essere però enormi differenze dovute all’apparato culturale
in base alla comunità sociale di appartenenza di ogni individuo. Non vanno
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mai sottovalutate le differenze culturali in senso antropologico, ossia diversi
usi, costumi, diversa storia, diversi miti, diversa religione, diverse regole di
relazioni interpersonali, diversi stili e metodi educativi, diversi ceti di
appartenenza, diversi livelli e tipi di scolarità.
Questo è ancora più vero se si considera il contesto multiculturale della
società e della scuola odierni. Nel nostro sistema scolastico bisogna
considerare la diversità negli schemi di conoscenza costruiti dai singoli
individui, dovuti all’innestarsi, in maniera più o meno appropriata, di nozioni
e parole scientifiche sugli schemi di conoscenza comune.
Ci sono delle somiglianze tra procedimenti della conoscenza comune e
pensiero scientifico, proprio perché lo scienziato è una persona come le altre,
tuttavia “nell’insegnamento la persona che apprende non è confrontata, nel
suo personale processo di costruzione delle conoscenze, col percorso
personale di un singolo scienziato, ma con i contenuti e i processi definiti
dalla comunità scientifica come i più validi per la rappresentazione del
mondo naturale e sociale.” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 30)
“Gli ostacoli alla comprensione della conoscenza scientifica sono dovuti
più che alla mancanza di conoscenza delle regole del gioco, alla applicabilità
di regole al pensiero naturale a particolari contesti.” (Vicentini – Mayer, 1996,
pag. 30)
Ciò che differenzia la conoscenza comune da quella scientifica non sono
tanto le regole del gioco, quanto il loro uso in relazione ai contesti. Nel gioco
scientifico bisogna esplicitare tale uso, mentre ciò non avviene nel vivere
quotidiano dove basta un accordo implicito. “Il sapere comune può costituire
un ostacolo per la comprensione della conoscenza scientifica semplicemente
per ché risponde a domande diverse, procedendo in modo diverso, ossia
utilizzando un metodo diverso.
9
2.2. Metodo indiziario e metodo galileiano
Il metodo indiziario con cui procede la costruzione della conoscenza comune
è il metodo degli investigatori e della storia (dal piccolo indizio si può
comprendere un avvenimento, interpretare un fenomeno); “il paradigma
indiziario ha radici profonde nella cultura popolare: sono i cacciatori che
riconoscono dalle tracce gli animali che stanno inseguendo e il loro
comportamenti, sono i contadini esperti che sanno predire il tempo
basandosi su sottili differenze di paesaggio, sono i medici che riconoscono i
segni, i sintomi di un malessere generale.” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 33)
Il metodo galileiano è il metodo a cui l’evoluzione delle conoscenze
nell’ambito delle scienze sperimentali ha dato validità scientifica, esso procede
invece alla ricerca delle regole e delle generalizzazioni dove bisogna definire ed
escludere ciò che è accessorio e contingente.
“Oggi siamo abituati ai metodi scientifici fin dai primi anni di scuola, ma è
estremamente interessante vedere in che modo, per Galileo, ogni fenomeno
presentasse problemi inattesi se esaminato dal nuovo punto di vista dello
scienziato.” (Segrè, 1996, pag. 39)
Lo stesso Einstein dice: “Si è spesso dichiarato che Galileo divenne il padre
della scienza moderna sostituendo il metodo speculativo o deduttivo con il
metodo empirico o sperimentale. Credo invece che questa interpretazione
non sia in grado di reggere a un esame accurato. Non esiste alcun metodo
sperimentale in mancanza di concetti e sistemi speculativi, e non esiste alcuna
forma speculativa di pensiero i cui concetti non rivelino, ad esami accurati, il
materiale empirico da cui emergono. Il fatto di porre in contrasto netto fra
loro l’apparecchio empirico e quello deduttivo è fuorviante, ed era del tutto
estraneo allo stesso Galileo.” (Segrè, 1996, pag. 49)
I due metodi sono complementari e in fisica l’uso iniziale del metodo
indiziario permette di definire cosa può considerarsi accessorio e contingente
10
quando si studia un fenomeno. “L’analisi ottenuta delle differenze, degli
indizi e delle tracce, permette di riconoscere quali sono i fenomeni ripetibili
che con la loro ripetibilità in situazioni simili a distanza di tempo permettono
di ricercare ciò che, essendo accessorio, può essere inizialmente trascurato e
quindi di affidarsi al metodo galileiano per generalizzare e quantificare. Nella
fase iniziale su un fenomeno nuovo si utilizza il metodo indiziario e i
resoconti della scienza condivisa. Le scienze naturali dopo una prima fase di
tipo indiziario progrediscono alla ricerca di spiegazioni generali ed attraverso
il metodo galileiano arrivano a costruire un proprio sistema di regole. Solo
attraverso di esse, dunque, si può definire cosa è essenziale osservare e cosa si
può trascurare; attraverso le regole inoltre si definiscono le procedure da
usare per raggiungere un risultato e le procedure da usare per la validazione.
La realtà è però molto complessa, perciò attraverso le regole bisogna costruire
una sua rappresentazione comunicabile e maneggiabile.” (Vicentini – Mayer,
1996, pag. 33-34)
2.3. Il cambiamento concettuale
“In una prospettiva costruttivista, l’apprendimento è visto come un
processo di costruzione di conoscenze in cui ogni individuo valuta le
informazioni provenienti dal mondo che lo circonda alla luce dei propri
schemi di conoscenza, per decidere se e come modificare gli schemi
posseduti.” (Vicentini – Mayer, 1996, pag. 55)
Le difficoltà di comprensione nascono dalla possibilità che gli schemi di
conoscenza comune non siano congruenti con gli schemi di conoscenza
scientifica. Nell’insegnamento possono essere interessanti i casi in cui “non si
ha congruenza tra la conoscenza spontanea e quella scientifica comunicata
dall’insegnante. Bisogna dunque trovare i modi affinché la conoscenza
imposta dall’alto si intrecci validamente con la conoscenza spontanea propria
11
dell’individuo. È così che avviene il cambiamento concettuale.” (Vicentini –
Mayer, 1996, pag. 56)
“Il problema del cambiamento è stato particolarmente studiato nel
contesto psicologico-psichiatrico e comunicativo nel senso di cambiamento di
atteggiamento verso gli altri, se stessi, i fatti della vita. Agli atteggiamenti
contribuiscono sia l’insieme di conoscenze possedute, sia le loro regole d’uso,
sia la base di credenze che guida l’attività dell’individuo. Ogni eventuale
successo dell’attività intrapresa fornisce insieme una validazione di
conoscenze, regole e credenze. D’altra parte gli insuccessi nelle attività
pongono la necessità di una revisione almeno parziale. È ragionevole supporre
che una conoscenza venga abbandonata solo in caso di estrema necessità e se
vi sono delle buone ragioni per farlo. Pertanto un essere razionale tenderà
preferenzialmente a mantenere le sue credenze finché esse sono tra loro
logicamente compatibili e a modificare gli schemi di conoscenza.” (Vicentini
– Mayer, 1996, pag. 58)
Secondo Watzlawick e Ernst von Glaserfield ci sono diversi livelli di
cambiamento:
a) Cambiamento all’interno del sistema di regole;
b) Cambiamento delle regole del sistema;
c) Cambiamento delle credenze.
Nel primo livello di cambiamento all’interno di un sistema di regole si
aggiungono nuovi elementi di conoscenza; o si differenziano concetti senza
alcuna alterazione delle regole, è un cambiamento che avviene all’interno del
sistema stesso.
Il secondo livello di cambiamento riguarda le regole d’uso delle
conoscenze possedute, l’abbandono della regola implica un cambiamento di
prospettiva; una riflessione sulle regole del gioco.
12
Il terzo livello di cambiamento implica il cambiamento sostanziale delle
credenze del soggetto ed è quello più difficile da verificarsi perché incontra
maggiori resistenze!
“Il cambiamento concettuale nel senso di apprendimento, può indicare
vari tipi di cambiamento: dal semplice arricchimento di uno schema alla
costruzione di nuovi schemi adatti a nuovi contesti, da una differenziazione
dei significati dei concetti ad un abbandono di ridondanze.
Cambiamento
concettuale
significa
proprio
apprendimento
di
conoscenze discordanti con gli schemi di conoscenza intuitiva.
Il cambiamento richiesto (per cancellare la conoscenza spontanea) non è
pertanto solo un cambiamento di punto di vista cognitivo, ma l’abbandono di
una base di credenze con coinvolgimento anche degli aspetti affettivi.”
(Vicentini – Mayer, 1996, pag. 60)
2.4. I sistemi di credenza in età evolutiva
“Sebbene vengano usati indistintamente numerosi sinonimi quali idee,
pensieri, prospettive, percezioni, teorie implicite, schemi, concezioni, teorie
naïve, giudizi, immagini, Hirssjïarvi e Perälä – Littunen (2001) delineano
alcune caratteristiche comuni che, fondamentalmente, contrappongono i
sistemi di credenza (belief systems) ai sistemi di conoscenza (knowledge
systems). Tali caratteristiche sono:
1) le credenze a differenza delle conoscenze, sono caratterizzate da diversi
gradi di convinzione o certezza;
2) le credenze sono connotate da disputabilità e non con sensualità.
Persone diverse possono avere credenze diverse. Verità e certezza sono
associate, invece, alle conoscenze;
3) le credenze possono avere diversi gradi di consapevolezza. Alcune
credenze sono più facilmente esprimibili a parole e comprensibili dagli
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altri. Esistono credenze tacite ed esplicite, così come conoscenze tacite
ed esplicite;
4) ci sono vari gradi di adesione ad una credenza. Questa caratteristica si
riferisce alla facilità con cui le persone possono essere persuase ad
adottare una credenza piuttosto che un’altra ed è riconducibile alla
resistenza al cambiamento di una credenza.”(Alesi, 2004, pag. 35)
“In generale, tutti gli individui possiedono sistemi di credenze e convinzioni
(meaning systems)che strutturano il mondo e danno significato alle esperienze
personali. Le credenze sono costruzioni mentali di esperienze, spesso
condensate e integrate in schemi o concetti che sono assunti come veri e
guidano il comportamento.”
“Nell’ambito della motivazione scolastica si fa riferimento a due tipologie di
credenze che si intrecciano sostenendosi mutuamente: le credenze
epistemologiche e le credenze sulle abilità. Le credenze epistemologiche, sono
definibili
come
le
credenze
sulla
natura
della
conoscenza
e
dell’apprendimento, mentre le credenze di abilità sono percezioni degli
individui della propria competenza in una data attività.”(Alesi, 2004, pag. 36)
Le credenze sono anche legate al successo o insuccesso scolastico, vi è uno
stretto rapporto tra credenze e apprendimento, tuttavia “se da un lato viene
fortemente sostenuto il ruolo predittivo delle credenze sull’effettivo successo o
insuccesso scolastico, dall’altro viene altresì ribadita l’influenza delle
esperienze di apprendimento sulla modulazione delle credenze originali.
È divenuto sempre più chiaro che non si può individuare una relazione
unidirezionale
tra
credenze
e
bidirezionale.”(Alesi, 2004, pag. 37)
14
prestazioni,
ma
vi
è
un’influenza
2.5. In che modo l’insegnante può stimolare l’apprendimento come
cambiamento concettuale
L’insegnante può stimolare l’apprendimento come cambiamento concettuale
in diversi modi.
L’insegnante, nella comunicazione di una conoscenza scientifica deve
tenere conto e far comprendere agli studenti che gli schemi di conoscenza
comune e schemi di conoscenza scientifica hanno diversi contesti d’uso.
Per fare accettare i contenuti delle nuove conoscenze, l’insegnante può
rendere la nuova conoscenza:
ƒ comprensibile e coerente;
ƒ plausibile (il soggetto deve essere in grado di riconoscerne la
validità);
ƒ utile al soggetto (perché gli consente di risolvere problemi che non
poteva risolvere o gli suggerisce nuove idee e possibilità).
15
Tutto ciò dà grande importanza al contratto didattico.
“Le intenzioni dichiarate consentono la negoziazione dei rapporti
stabiliti esplicitamente o implicitamente tra gli allievi, l’ambito culturale ed il
sistema educativo (costituito dai tre soggetti Allievo-Insegnante-Sapere,
attorno ai quali si sviluppano le dinamiche del rapporto di apprendimentoinsegnamento). In questo sistema i tre soggetti hanno tutti eguale importanza.
Da parte dell’alunno vi è l’assunzione di responsabilità “nei confronti del
proprio apprendimento, assunzione di responsabilità che passa attraverso una
inevitabile messa in discussione delle conoscenze pregresse ed una
conseguente situazione di conflitto dalla quale nascerà un nuovo momento
più allargato di sistemazione e rielaborazione delle conoscenze.” (Cutrera –Lo
Verde, 1999, pag. 54) Da parte sua il docente “diventa tutor nei confronti
degli allievi e mediatore nei confronti del sapere.
Il docente in quanto tutor:
ƒ deve individuare una buona situazione da proporre agli allievi,
situazione dalla quale possono emergere le concezioni più o meno
stabilizzate che entreranno in gioco nella situazione didattica;
ƒ deve controllare che le dinamiche relazionali garantiscano una libera
circolazione delle idee attraverso spazi di intervento corretti e
democratici;
ƒ non deve comunicare una conoscenza ma deve fare in modo che vi sia
una buona presa di coscienza di responsabilità del problema da parte
degli allievi.
Nella teoria delle situazioni didattiche al docente in quanto mediatore di
conoscenze,
viene
ripersonalizzare
le
affidato
il
conoscenze:
compito
ogni
di
ricontestualizzare
conoscenza
deve
e
nascere
dall’adattamento alla situazione specifica e in riferimento a un certo
ambiente.Il docente, mentre opera in questa direzione, deve fornire gli
16
strumenti concettuali e i mezzi perché gli allievi possano vivere il sapere
che si vuole comunicare. L’operazione successiva sarà quella di indurre
nell’allievo l’attività di ridecontestualizzazione e di ridepersonalizzazione
del sapere acquisito perché esso possa essere identificato con quello della
comunità scientifica e culturale che lo ha prodotto.” (Cutrera –Lo Verde,
1999, pag. 56-57).
17
18
Capitolo 3
Il disegno sperimentale: ipotesi, metodologia e contesto
3.1. La ricerca
“L’esperimento è una delle due modalità fondamentali con cui si può
condurre una ricerca in campo educativo (l’altra modalità è costituita
dall’osservazione sistematica). Solitamente si parla di esperimento quando si
creano appositamente situazioni tali da poterne seguire i cambiamenti
connessi con l’azione di un fattore nuovo detto variabile indipendente, che si
introduce nella situazione educativa che si vuole studiare.” La ricerca
mediante l’esperimento si articola fondamentalmente nelle seguenti fasi:
l’individuazione del problema, la formulazione dell’ipotesi generale, l’esame
degli studi che costituiscono i presupposti teorici della ricerca che si vuole
condurre e che contribuiscono a definirne l’ambito e il campo, la
formulazione operativa delle ipotesi particolari, la scelta del campione, la
costruzione del disegno sperimentale, la rilevazione oggettiva e adeguata della
situazione iniziale, l’azione del fattore sperimentale, la rilevazione in itinere e
finale dei dati, l’elaborazione dei dati, la valutazione dei risultati.
19
Gli
esperimenti
devono
consentire
delle
argomentazioni,
dei
ragionamenti in base ai quali si possa dire se l’ipotesi formulata è vera o falsa
perché sono state rilevate o meno, empiricamente, le conseguenze che si
erano previste come derivanti da quella ipotesi all’atto in cui essa era stata
formulata. Se le conseguenze delle ipotesi si danno nei fatti, allora diciamo
che l’ipotesi è confermata; se invece i fatti negano anche una sola delle
conseguenze della congettura fatta, allora diciamo che la congettura o ipotesi
è stata falsificata.”
(Zanniello, 2003, pag. 147-148)
La metodologia che sarà utilizzata nella ricerca si avvarrà della didattica
laboratoriale, ossia di situazioni di apprendimento teoriche e pratiche in cui
saranno i bambini stessi i veri protagonisti e saranno utilizzati i gruppi di
apprendimento cooperativo.
Il contesto in cui si è operata la sperimentazione sono due classi quarte
della scuola primaria Daniele Ajello sita nella città di Mazara del Vallo, nella
cui popolazione da anni è presente una comunità tunisina, che costituisce
ormai un buon 10 % della popolazione. Dopo alcuni anni in cui i bambini
tunisini frequentavano esclusivamente la scuola istituita dal governo tunisino,
che però non gli consentiva di studiare l’italiano ed inserirsi in futuro nel
tessuto connettivo della società mazarese, i bambini tunisini: In seguito ad
una modifica del progetto migratorio da parte delle famiglie, sono stati
inseriti sin dalle prime classi anche nel contesto scolastico della scuola italiana
e sono presenti ormai in una percentuale di circa il 20% sul totale dei
bambini.
Nella ricerca in esame l’ipotesi di partenza vuol partire dai modelli
spontanei di apprendimento dei bambini e dalla conoscenza comune per
verificare le conoscenze pregresse sull’elettricità, per capire se esistono schemi
20
di ragionamento differente in un contesto scolastico multiculturale
caratterizzato dall’esistenza di credenze diverse.
3.2. L’ipotesi sperimentale
L’ipotesi sperimentale viene declinata in tre modi diversi in base
all’epistemologia fallibilista di Popper:
1) Se l’ipotesi x è vera, allora al termine dell’esperimento rileverò i fatti y:
Se è vero che a partire dagli schemi di conoscenza comune è possibile
per un insegnante comunicare e far comprendere ai propri allievi degli
schemi
di
conoscenza
scientifica,
allora
al
termine
della
sperimentazione di una situazione di apprendimento di un modulo di
fisica rileverò un cambiamento concettuale negli schemi di conoscenza
degli allievi.
21
2) Il disegno sperimentale da me predisposto mi consente di rilevare la
presenza o l’assenza dei fatti y:
La sperimentazione di una situazione di apprendimento riguardante la
didattica della fisica mi consente di rilevare la presenza o l’assenza di un
cambiamento concettuale così come teorizzato da Watzlawick.
3) A seconda che al termine dell’esperimento rilevo o meno la presenza dei
fatti y, affermo che l’ipotesi è o non è falsificata (e dunque è verificata)!
A seconda che al termine della sperimentazione della situazione di
apprendimento
rilevo
o
meno
il
cambiamento
concettuale
(sull’argomento di scienze l’elettricità) avvenuto negli allievi nei termini
costruttivisti, posso affermare che l’ipotesi è o non è falsificata.
3.3. La didattica laboratoriale
La fisica è una scienza sperimentale che ottiene delle certezze dalla
sperimentazione pratica.
Esperire, fare esperienze significa che l’essere umano riceve dall’ambiente
delle informazioni in relazione a degli stimoli anche se non ha previsto di
farle, si riferiscono alla realtà naturale.
Sperimentare, fare esperimenti sono attività preordinate in maniera
progettuale al fine di ottenere informazioni ed aumentare la significatività
delle risposte, si riferiscono alla realtà del laboratorio.
Il laboratorio è la ricostruzione artificiale del mondo naturale, in cui gli
elementi di disturbo o di complessità vengono evitati o controllati, in cui il
ricercatore tenta di dare una risposta ad un problema ignoto tenendo conto
dei modelli e delle teorie condivise dalla comunità scientifica e delle
procedure di sperimentazione.
Le risposte alle domande poste nel laboratorio devono avere un senso
anche per la realtà naturale.
22
A cosa serve l’esperimento di fisica?
Un esperimento di fisica non è soltanto la constatazione di un insieme
di fatti ma anche la loro traduzione secondo un linguaggio simbolico fatto di
regole tratte dalle teorie fisiche.
Naturalmente un laboratorio didattico è solo una simulazione di un
laboratorio scientifico perché non si possono mostrare tutte le fasi del gioco
sperimentale (individuazione del problema, progettazione dell’esperimento,
raccolta dei dati, analisi dei dati raccolti):
La validità dal punto di vista della fisica è data dal fatto che le
osservazioni dovrebbero mettere in luce il rapporto tra la realtà naturale e il
mondo del laboratorio e spesso viene utilizzata solo la fase di analisi dei dati
che è quella più significativa ai fini della comprensione del rapporto
teoria/esperimento.
La validità dal punto di vista dell’apprendimento è data dal fatto che i
concetti di fisica possono rimanere astratti e poco comprensibili se non
vengono esperiti attraverso l’attività manuale, dunque per capire la fisica
bisogna agire attraverso l’attività di laboratorio.
3.4. Come funziona un gruppo di apprendimento cooperativo
Nel gruppo di apprendimento cooperativo gli studenti devono lavorare
insieme e sono felici di farlo, sanno che il loro successo dipende dallo sforzo
congiunto del gruppo.
Un gruppo di apprendimento cooperativo è tale se possiede delle
caratteristiche specifiche. In esso:
a) si deve creare interdipendenza positiva ossia agire col motto: uno per
tutti, tutti per uno!
L’obiettivo comune è quello di massimizzare l’apprendimento di tutti i
membri stimola e motiva gli studenti a rimboccarsi le maniche e
23
raggiungere dei risultati superiori alle loro capacità individuali (il
fallimento di uno è il fallimento di tutti);
b) la responsabilità individuale e di gruppo coincidono: il gruppo è
responsabile del raggiungimento dei suoi obiettivi e ogni membro deve
contribuire con il suo lavoro;
c) è presente un’interazione costruttiva diretta: i membri del gruppo
devono lavorare realmente insieme e promuovere la loro riuscita
condividendo le risorse, aiutandosi, sostenendosi, incoraggiandosi e
lodandosi a vicenda per gli sforzi che compiono;
d) l’insegnante dovrà trasmettere agli studenti le abilità sociali necessarie
nei rapporti interpersonali all’interno del piccolo gruppo (i membri del
gruppo devono saper sostenere efficacemente un ruolo di guida,
prendere decisioni, creare un clima di fiducia, comunicare, gestire i
conflitti ed essere motivati ad utilizzare le abilità richieste);
e) bisogna fare valutazione del lavoro cooperativo di gruppo: gli alunni
verificano e discutono i progressi compiuti verso il raggiungimento
degli obiettivi e l’efficacia dei loro rapporti di lavoro.Identificare le
azioni positive o negative e decidere quali tipi di comportamento
mantenere o modificare.
24
Capitolo 4
Riferimenti epistemologi sull’elettricità ieri e oggi
4.1. Un po’ di storia
Le prime informazioni sull'energia elettrica, ci giungono dall’antica
Grecia, all'inizio del VI secolo a.C. da parte di Talete di Milèto il quale
scoperse che l'ambra, che in greco si chiama èlektron, se strofinata con un
panno di lana acquista la caratteristica capacità di attrarre corpi leggeri quali
ad esempio piccoli pezzi di paglia.
Solo tre secoli dopo negli scritti di Teofrasto di Ereso si trovano
citazione di altri materiali aventi le stesse capacità.
Nell'antica Roma troviamo negli scritti sulle scienze naturali di Lucio
Anneo Seneca, una distinzione fra gli effetti del fulmine, indicandone tre tipi
con caratteristiche differenti e più precisamente: “Il fulmine che incendia,
quello che distrugge e quello che non distrugge”.
I nostri antichi, nella seconda metà VIII secolo d.C. verificarono
sperimentalmente che due corpi dello stesso materiale carichi elettricamente
si respingono e che, materiali differenti, tipo, ad esempio, vetro ed ambra,
anch'essi elettricamente carichi si attraggono.
La deduzione logica fu che esistevano quindi due differenti gradi, o tipi,
di elettrizzazione.
Per approfondire tali conoscenze bisognerà arrivare al 1544, anno in cui
nasceva William Gilbert scienziato inglese che alla corte della Regina
Elisabetta, grazie al sostentamento della stessa, iniziò i primi studi scientifici
sull’elettromagnetismo, culminati nell'opera “De Magnete”.
“Lo studio moderno dell’elettricità e del magnetismo parte dai suoi studi
sperimentali, prima di lui prevalevano idee fantastiche sconfinanti spesso
nella magia. Gilbert eseguì molti importanti esperimenti, come la costruzione
26
di una ‘terrella’, cioè una piccola Terra di magnetite, e la dimostrazione del
fatto che un ago magnetico collocato sulla sua superficie si orientava
puntando le estremità verso i poli opposti, esperimento col quale confermò la
sua ipotesi che la Terra fosse un enorme magnete. Dimostrò inoltre che molti
altri corpi, oltre a quelli già conosciuti, potevano essere elettrizzati per
sfregamento, e introdusse l’aggettivo ‘elettrico’ per indicare questi fenomeni.
Separò anche i fenomeni elettrici dai fenomeni magnetici, osservando, per
esempio, che la magnetite non richiede alcuni stimolo per manifestare le sue
proprietà magnetiche, mentre il vetro o l’ambra debbono essere strofinati per
poter mostrare le loro proprietà elettriche e che l’attrazione magnetica, a
differenza di quella elettrica, non viene schermata da un foglio di carta. Il
XVIII secolo abbonda di studiosi dell’elettricità. Per quasi duecento anni
l’elettricità e il magnetismo fecero grandi progressi dovuti al lavoro collettivo
di molti insigni fisici. Il primo passo necessario per progredire rispetto a
quanto si era ottenuto strofinando il vetro e l’ambra era quello di costruire
macchine che fossero in grado di eseguire lo strofinio in modo efficiente.”
(Segrè, 1996, pag.139, 140)
I primi esperimenti e macchinari elettrostatici vennero eseguiti da parte
del tedesco Otto von Guericke che lo portò alla costruzione della sfera
elettrostatica a strofinio: “egli costruì una sfera di zolfo combinato con vari
minerali, che poteva essere elettrizzata per strofinio. Questa sfera gli permise
di rilevare parecchie ‘virtù’, oltre ad essere la prima macchina elettrostatica.”
(Segrè, 1996, pag.141)
“Il successivo passo nello studio dell’elettricità, la scoperta dei conduttori
e degli isolanti, fu in gran parte merito Stephen Grey. Cominciò facendo
esperimenti con un lungo tubo di vetro elettrizzato a una delle estremità e
chiuso da entrambe le parti con tappi di sughero. Osservazioni casuali lo
portarono a modificare l’esperimento, inserendo in uno dei sugheri un
27
bastoncino diretto verso l’esterno del tubo, così facendo egli notò che
l’elettrizzazione impartita al vetro si propagava ala sughero e al bastoncino.
Egli in seguito estese la sperimentazione su grandi distanze e, mantenendo
sospeso un filo per mezzo di cordicelle di seta, riuscì a trasportare l’elettricità
per più di 90 metri. Tuttavia le cordicelle di seta si ruppero sotto il peso e,
quando furono sostituite con fili metallici più robusti, gli effetti elettrici non
vennero più trasmessi. Alla fine Gray interpretò questo esperimento e altri del
genere introducendo la distinzione tra isolanti conduttori. Le osservazioni
sulla conduzione, sull’induzione e sull’elettrizzazione, e il ruolo della Terra
come corpo con un potenziale costante sono tutti tra loro intrecciati. Così ad
esempio un carica può essere trasmessa da un conduttore a un altro per
conduzione attraverso un filo metallico, ma essa può anche apparire per
induzione, ponendo semplicemente il conduttore vicino il corpo carico.
Districarsi tra tutti questi effetti è difficile, considerando che fili e sostegni
possono essere conduttori o isolanti, a seconda della loro composizione,
dell’umidità dell’aria e di molte altre variabili. Nel Trattato di Maxwell
sull’elettricità, pubblicato nel 1873, le basi sperimentali dell’elettrostatica si
riducono a 7 esperimenti: 1) l’elettrizzazione per strofinio; 2) l’elettrizzazione
per induzione; 3) elettrizzazione per conduzione più altri quattro che si
basano sulla distinzione tra elettricità vetrosa e resinosa (tra carica positiva e
negativa) e che forniscono metodi per misurare le cariche.” “Il successivo
importante studioso dei problemi dell’elettricità è il francese Charles Dufay.
Egli scoprì appunto che vi sono due, e solo due, specie di elettricità e le
chiamò elettricità vetrosa ed elettricità resinosa perché si manifestavano
strofinando rispettivamente il vetro o una sostanza resinosa, oggi parliamo
invece di cariche positive e negative.” (Segrè, 1996, pag.143)
Nel 1692 nasceva a Leida l'olandese Pieter van Musschenbroek che con i
suoi studi ebbe il merito di aver concepito e costruito la bottiglia di Leida:
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“casualmente si scoprì che caricando un liquido in una bottiglia, e tenendo la
bottiglia in mano, si potevano ottenere violente scariche.” (Segrè, 1996,
pag.143) Esso fu il primo apparecchio in grado di accumulare energia
elettrica, così da permettere l'esecuzione di vari esperimenti e ricerche
scientifiche. “Si scoprì poi che la presenza del liquido non era necessaria e che
esso poteva essere sostituito da un foglio conduttore ricoprente l’interno della
bottiglia.” (Segrè, 1996, pag.145)
“John Canton giunse alla conclusione che un conduttore posto vicino a
un corpo carico, ma non in contatto con esso, manifesta una carica elettrica
di segno opposto a quella del corpo carico nella parte più vicina a
quest’ultimo, e una carica dello stesso segno nella parte più lontana. Questo
effetto noto come induzione elettrostatica, era radicalmente diverso dagli altri
metodi di elettrizzazione noti fino ad allora. Attorno alla metà del XVIII
secolo gli esperimenti elettrici erano diventati di moda , e tra l’altro si usava
elettrizzare le persone isolandole e collegandole con una macchina
elettrostatica. Queste dimostrazioni spesso facevano parte dei divertimenti nei
salotti eleganti e talora venivano offerte a pagamento a un vasto pubblico.”
(Segrè, 1996, pag.145)
“La moda raggiunse anche l’America coloniale e stimolò l’interesse di un
singolare spettatore: Benjamin Franklin. Il principale apporto di Franklin
all’elettrologia fu l’idea della conservazione della carica elettrica e le
conseguenze che ne trasse. Secondo Franklin un corpo contiene un’eguale
quantità di elettricità positiva e di elettricità negativa che, in condizioni
normali, si neutralizzano esattamente l’una con l’altra. L’elettrizzazione è la
separazione delle due forme di elettricità, positiva e negativa, con la
conseguenza che la somma deve rimanere costante e pari a zero. Franklin
illustrò questi concetti con esperimenti nei quali due persone, in piedi su
29
piattaforme isolate, ricevevano l’elettricità da un tubo di vetro strofinato con
un panno: uno dei due soggetti la riceveva dal vetro, l’altro dal panno.
Quando essi avvicinavano le dita, una scintilla passava dall’uno all’altro ed
entrambi venivano neutralizzati. Per quanto questo risultato fosse importante,
la fama di Franklin presso il grande pubblico è dovuta soprattutto ai suoi
esperimenti
sull’elettricità
atmosferica,
esperimenti
culminati
con
l’invenzione del parafulmine. A quel tempo le idee riguardanti il fuoco, la
combustione, il fulmine, le scintille, le scariche elettriche erano confuse.
Franklin suppose che il fulmine fosse una gigantesca scintilla elettrica: egli
aveva già dimostrato che un corpo appuntito perde facilmente la sua carica
elettrica e, combinando questi due fatti, pensò di riuscire a scaricare un
edificio in modo graduale, proteggendolo così dal fulmine” (Segrè, 1996,
pag.148)
La legge secondo cui la forza esercitata tra cariche elettriche è
proporzionale all'inverso del quadrato della loro distanza fu provata
sperimentalmente intorno al 1766 dal chimico britannico Joseph Priestley.
Questi dimostrò inoltre che una carica elettrica si distribuisce uniformemente
sulla superficie di una sfera metallica cava e che, in condizioni di equilibrio, il
campo elettrico all'interno di un conduttore è sempre nullo. “La deduzione
era corretta, ma essa non fu ulteriormente elaborata e non attirò l’attenzione
che meritava.” (Segrè, 1996, pag.150)
“Attorno al 1770 la fenomenologia dell’elettricità statica poteva dirsi
nota, i tempi erano maturi per stabilire una legge quantitativa per l’attrazione
e per la repulsione.” (Segrè, 1996, pag.152)
Tra il 1785 e il 1787 fu il celebre fisico francese Charles Augustine de
Coulomb che eseguì alcuni importanti esperimenti di elettrostatica,
inventando e costruendo poi la bilancia di torsione, che gli consentì di
effettuare alcuni esperimenti che lo portarono all'enunciazione della legge di
30
Coulomb, con cui si dimostrava la legge dell’inverso del quadrato della
distanza.
Nel 1745 nasceva il genio italiano Alessandro Volta che iniziò la sua
attività di ricercatore e sperimentatore seguendo le ricerche di un altro
italiano Luigi Galvani. Volta fu uno dei maggiori ricercatori sperimentali
sull’elettricità. “All’inizio Volta concordava con l’opinione di Galvani, che
assimilava la rana ad una bottiglia di Leida, ma dopo alcuni mesi cominciò a
sospettare che la rana fosse soprattutto un rivelatore e che la fonte
dell’elettricità fosse esterna all’animale. Osservò anche che sei due metalli
diversi posti a contatto l’uno con l’altro vengono messi sulla lingua, si avverte
una particolare sensazione, a volte acida e a volte alcalina. Egli suppose che
due metalli diversi, come il rame e lo zinco, assumono, una volta a contatto,
potenziali diversi. Misurò poi questa differenza di potenziale ottenendo
risultati non eccessivamente diversi da quelli che oggi attribuiamo alla
differenza di potenziale di contatto. Volta scoprì che i conduttori di elettricità
possono essere divisi in due classi: la prima comprende i metalli che, una
volta a contatto, raggiungono potenziali diversi, la seconda comprende i
liquidi (elettroliti, nel linguaggio moderno) che non possono assumere un
potenziale molto diverso da un metallo immerso in essi. Volta proseguì nel
suo lavoro e arrivò infine all’idea di combinare un certo numero di
conduttori del primo e del secondo tipo in modo tale che le differenze di
potenziale generate in ciascun contatto si sommassero tra loro. Egli chiamò
questo strumento ‘pila’, perché era composto da una pila di dischi di zinco, di
rame e di panno imbevuto di acido. La pila generava una corrente elettrica
continua di intensità maggiore, per ordini di grandezza di quella che si poteva
ottenere con le macchine elettrostatiche, e in questo modo essa dava a una
vera rivoluzione scientifica.” (Segrè, 1996, pag.162)
31
Circa 30 anni dopo l'inglese Michael Faraday proseguendo gli studi e le
ricerche iniziate dal danese Hans Cristians Oersted e dal francese André
Marié Ampérè scoperse che la corrente elettrica poteva essere generata da
variazioni di un campo magnetico, studiò e scoprì il fenomeno
dell'elettromagnetismo, gettò le basi per gli studi sull'elettrolito, inventò la
gabbia di Faraday efficace parafulmine.
Altri studi importanti su elettricità ed elettromagnetismo furono portati
avanti dallo scozzese James Clerk Maxwell che formulò un teorema per la
risoluzione dei circuiti elettrici.
“Faraday e Maxwell possono definirsi i creatori delle moderne teorie
sull’elettricità, essi hanno portato lo studio dell’elettricità classica al suo punto
più alto. L’elettricità ha modificato il nostro sistema di vita e ha generato un
vasto campo di applicazioni tecniche e pratiche. Per molte di queste (motori
elettrici, generatori, trasformatori) è sufficiente l’elettricità secondo lo schema
dell’azione a distanza. Le onde elettriche e le comunicazioni radio richiedono,
per la loro spiegazione, la conoscenza della teoria di Maxwell.” (Segrè, 1996,
pag.173)
Importanti studi e relativa legge furono fatti da George Simon Ohm che
studiò i rapporti tra resistenza, tensione, corrente.
Con
il
perfezionamento
degli
studi
e
delle
ricerche
sull'elettromagnetismo si spalancarono nuove porte per la produzione e
l'utilizzo come energia motrice dell'energia elettrica tramite dinamo ed
alternatori.
I primi tentativi che si rilevarono in seguito pietre miliari per
l'invenzione del campo magnetico rotante furono eseguite dall'italiano
Antonio Pacinotti, che con il suo anello riuscì a costruire la prima macchina
in grado di trasformare l'energia meccanica in energia elettrica continua.
32
Un altra grande sfida di questi tempi era utilizzare l'energia elettrica
come fonte di luce e sistema innovativo di illuminazione. Qui alcuni grandi
personaggi si contesero l'invenzione della lampadina elettrica.
Importanti ricerche e studi furono eseguite da un altro scienziato e
ricercatore Heinrich Rudolph Hertz, nato ad Amburgo nel 1857. Hertz fu lo
scopritore delle onde elettromagnetiche che furono poi applicate dal Marconi
per l'invenzione della radio.
Nel 1874 nasceva a Bologna Guglielmo Marconi sicuramente uno dei
geni italiani più celebri al mondo che con i suoi studi ed esperimenti sulle
onde elettromagnetiche e la trasmissione dei segnali nell'etere che
culminarono con l'invenzione della radio hanno aperto nuovi orizzonti per
l'umanità intera.
4.2. Il modello atomico e la natura dell’elettricità
La materia di cui sono costituiti i corpi che ci circondano, siano essi
solidi, liquidi o gassosi, è formata da particelle piccolissime chiamate atomi il
cui raggruppamento in modo e forme diverse dà luogo alla varietà delle
sostanze conosciute. Una rappresentazione molto semplice e chiara
dell’atomo è fornita dal modello atomico di Bohr. In questo l’atomo consiste
di un nucleo carico positivamente, che si trova al centro, ed intorno al quale
si muovono, su ben determinate orbite, degli elettroni carichi negativamente
così come i pianeti intorno al sole nel nostro sistema solare. Il nucleo atomico
oltre ai protoni, carichi positivamente, contiene anche i neutroni che non
sono elettricamente carichi (neutri).
Normalmente un atomo è elettricamente neutro, cioè scarico. Pertanto il
numero degli elettroni è uguale a quello dei protoni. Gli elettroni si muovono
ad una definita distanza dal nucleo, su delle orbite elettroniche, a diversi
livelli con inizio dal livello più vicino al nucleo. A ciascun livello compete una
33
determinata quantità di energia che va aumentando con la distanza dal
nucleo. Ciascun livello contiene un determinato numero di elettroni, il
numero di elettroni totali di un atomo (che è uguale a quello dei protoni) è
detto numero atomico.
Ogni atomo ha un proprio peso, che è la somma dei pesi dei protoni, dei
neutroni e degli elettroni. Si definisce peso atomico, il peso dei singoli atomi
riferiti alla 12° parte del peso dell’atomo di carbonio.
Una sostanza costituita da atomi di uno stesso tipo viene denominata
elemento.
In natura sono stati trovati 90 tipi di atomi; altri sono stati preparati
artificialmente in questi ultimi anni per un totale di 105 elementi.
Per raccogliere questi elementi in una logica comprensibile si è pensato
di ordinarli in una tavola periodica degli elementi che metta in evidenza le
caratteristiche fondamentali dei singoli atomi, come il numero ed il peso
atomico.
La classificazione risulta a “gruppi” e a “periodi”. I gruppi racchiudono
gli elementi che mostrano un comportamento chimico e delle proprietà
fisiche adatte. I periodi mostrano invece una graduale variazione di alcune
proprietà. Gli elementi dello stesso gruppi presentano lo stesso numero di
elettroni nell’orbita esterna.
Gli elementi che costituiscono il gruppo 0 del sistema periodico sono
chimicamente stabili, non si combinano con nessun altro elemento e sono
perciò detti gas nobili o inerti. Si ammette che la configurazione elettronica di
tali elementi (8 elettroni nell’ultima orbita) sia la causa di tale inerzia o
stabilità.
Se quindi il numero degli elettroni non è esattamente quello previsto
per la condizione di stabilità, l’elemento non è chimicamente inerte ed ha la
tendenza a cedere o ad acquistare uno o più elettroni da altri elementi in
34
modo da completare elettronicamente l’orbita esterna. Questa caratteristica
viene definita valenza e sono detti elettroni di valenza i relativi elettroni di
scambio. È intuitivo il fatto che gli elementi che dispongono di un numero di
elettroni inferiore a 4 tenderanno a perderli, mentre quelli che ne hanno un
numero maggiore tenderanno più facilmente ad acquistarne altri per
completare l’ottetto (otto elettroni sull’orbita esterna). Questa capacità di
acquistare o cedere elettroni permette la combinazione dei diversi composti
chimici e quindi l’esistenza delle infinite possibilità di aggregazione della
materia.
I metalli rappresentano una categoria di elementi chimici dotati di
caratteristiche particolari, fra le altre, quella di avere alcuni elettroni esterni
uniti tanto debolmente da potersi spostare da un atomo all’altro. Ne risulta
quindi che in seno ai metalli si hanno degli elettroni mobili che possono
spostarsi con molta facilità. In particolari condizioni il movimento di questi
elettroni può essere determinato e ordinato. Un movimento ordinato di
elettroni che si muovono dentro un metallo è detto corrente elettrica.
In altri materiali gli elettroni sono tutti fortemente legati al nucleo e,
nonostante presentino comunque una loro valenza, la mancanza degli
elettroni mobili è di ostacolo alla circolazione della corrente.
4.3. Elettrizzazione per strofinio
“Ogni giorno assistiamo a numerosi fenomeni elettrici: dentro le
lampadine, nel televisore, nel telefono, all’interno di un motore che fa
muovere un treno o una lavatrice. Anche se sono nascosti i loro effetti sono
ben visibili: non vediamo gli elettroni sparsi dentro i fili della corrente
elettrica, ma vediamo la luce della lampadina di cui il loro movimento è la
causa. In natura non è sempre facile osservare fenomeni elettrici, come per
esempio il fulmine che ne costituisce un esempio molto appariscente.
35
Tuttavia ci sono degli oggetti che si elettrizzano dopo essere stati strofinati.
Come abbiamo visto, più di duemila anni fa i greci erano rimasti colpiti dalle
caratteristiche dell’ambra, una resina prodotta da alcuni alberi e induritasi nel
tempo. Dopo averla strofinata con un panno di lana, essa acquista la
proprietà di attirare oggetti leggeri (pagliuzze, semi) che si trovano nelle sue
immediate vicinanze. Anche altre sostanze (come per esempio il vetro, la
plastica, la ceralacca, l’ebanite) hanno la stessa proprietà dell’ambra. Tutti
questi materiali si elettrizzano per strofinio, cioè acquistano una carica
elettrica” (Amaldi, 1999, p. 511). L’esperienza mostra che corpi elettrizzati
esercitano forze su corpi non elettrizzati, ma anche tra due oggetti entrambi
carichi si manifestano delle forze.
Tra due corpi entrambi elettrizzati la forza elettrica può essere attrattiva
o repulsiva, l’insorgere di due stati elettrici opposti si spiega facendo l’ipotesi
che esistano due tipi di carica elettrica: carica positiva e carica negativa.
“Due corpi elettricamente carichi si respingono se le cariche da essi
possedute sono dello stesso tipo (entrambe positive o entrambe negative), si
attraggono se le cariche sono di tipo diverso (l’una positiva e l’altra negativa)”
(Amaldi, 1999, p. 511).
I nomi positivo e negativo sono del tutto convenzionali, solo per
ragioni di comodità si mantiene la definizione iniziale proposta nel 1750 da
Benjamin Franklin.
Se strofiniamo con un panno di lana due bacchette di vetro e due di
polietilene che acquistano una carica elettrica di tipo diverso: il vetro acquista
una carica positiva e il polietilene una carica negativa.
Se le due bacchette sono entrambe di vetro o entrambe di polietilene si
respingono. Se una bacchetta è di vetro e l’altra di plastica, si attraggono.
In tutte le sostanze c’è un perfetto equilibrio tra cariche di segno
opposto che si trovano dentro ciascun atomo, che è costituito di elettroni
36
negativi e da un nucleo costituto da protoni positivi e neutroni neutri, cioè
privi di carica. Di conseguenza un corpo elettricamente neutro non è privo di
cariche, ma contiene cariche positive e negative in egual numero. “Un corpo
carico contiene un eccesso di cariche di un segno.
Strofinando due corpi neutri, si ha un trasferimento di elettroni da un
corpo all’altro, che altera l’equilibrio elettrico iniziale” (Amaldi, 1999, p. 512).
Se strofiniamo con la lana il polietilene, esso si carica negativamente, in
quanto acquista elettroni dalla lana, che perdendo elettroni diventa positiva.
Se strofiniamo con la lana il vetro, esso si carica positivamente in quanto
perde gli elettroni, mentre la lana acquistando elettroni diventa negativa. Gli
atomi neutri hanno un ugual numero di protoni ed elettroni. Tramite un
lavoro, essi vengono ionizzati. Lo ione è, infatti, un atomo che ha uno
squilibrio di cariche: si chiama ione positivo quando un atomo perde
elettroni e resta carico positivamente, si chiama ione negativo quando un
atomo acquista elettroni e resta carico negativamente.
“L’elettrizzazione per strofinio è un fenomeno che capita spesso di
osservare. Un’automobile che sta viaggiando si carica di elettricità per
strofinio con l’aria che scorre sulla superficie esterna della carrozzeria. Ce ne
rendiamo conto per la piccola scossa elettrica che sentiamo talvolta sulla
mano quando, fermata l’automobile e messi i piedi per terra, tocchiamo la
maniglia esterna dello sportello. Anche un golf di lana, indossato su una
camicia di tessuto sintetico (per esempio nylon) si carica per strofinio quando
lo sfiliamo rapidamente. In quel momento sentiamo tanti piccoli scricchiolii:
essi sono dovuti a scintilline elettriche che scoccano tra il golf e la camicia,
carichi di elettricità di segno opposto” (Amaldi, 1999, p. 512- 513).
4.4. Conduttori ed isolanti
37
Una caratteristica dei solidi è la modalità di propagazione del calore. “Il
calore si propaga all’interno del solido attraverso lo spostamento degli
elettroni liberi (nei metalli soltanto) e gli urti tra le molecole più veloci e
quelle più lente, senza che vi sia trasporto di materia” (Amaldi, 1999, p. 383).
Solitamente si definiscono conduttori, i materiali elettrizzati che permettono
alle cariche di fluire attraverso di essi (tutti i metalli ed anche il nostro corpo);
si definiscono isolanti, le sostanze elettrizzate che non lasciano sfuggire le
cariche elettriche e l’elettrizzazione rimane localizzata (il vetro, l’ebanite, la
plastica, la gomma, etc.).
“Se l’oggetto strofinato è costituito di materiale isolante, non essendoci
cariche libere di migrare, la carica elettrica rimane localizzata nella parte
interessata allo strofinio, per cui si osservano gli effetti di attrazione o
repulsione solo avvicinando altri oggetti alla parte strofinata. Se l’oggetto è
costituito di materiale conduttore, come il metallo, la presenza di cariche
libere di muoversi all’interno del conduttore, fa sì che il fenomeno
dell’elettrizzazione interessi tutto l’oggetto nel suo insieme e la carica positiva
o negativa acquisita si distribuisca in tutto l’oggetto, anche lontano dalla zona
interessata dallo strofinio, per cui gli effetti di attrazione o repulsione in
vicinanza di altri oggetti carichi, restano molto indeboliti. Inoltre, il nostro
corpo è un conduttore, per cui non possiamo elettrizzare un oggetto metallico
tenendolo in mano, perché la carica elettrica si distribuirebbe anche su tutto
il nostro corpo, mentre possiamo elettrizzare una parte di un oggetto isolante
tenendolo in mano dal lato opposto. Anche il terreno è conduttore, e proprio
per questo motivo per “scaricare” le cariche elettriche da oggetti conduttori
questi vengono “messi a terra”, cioè collegati al terreno attraverso cavi di
metallo” (Allasia D., Montel V., Rinaudo G., ).
4.5. Elettrizzazione per contatto
38
“Per elettrizzare un oggetto conduttore il modo più semplice è quello di
metterlo in contatto con un oggetto che è già stato elettrizzato e quindi
contiene delle cariche elettriche. Nel contatto, infatti, parte della carica
elettrica dell’oggetto elettrizzato si trasferisce all’oggetto conduttore, dove si
diffonde rapidamente; tuttavia affinché la carica si mantenga, occorre isolare
il conduttore dal contatto con altri conduttori, appoggiandolo, ad esempio, su
un supporto di legno ed evitando di toccarlo con le mani. Un oggetto
elettrizzato per contatto acquista perciò cariche elettriche dello stesso segno di
quelle dell’oggetto elettrizzato usato per caricarlo, quindi i due oggetti si
respingono subito dopo il contatto. Un oggetto fatto di materiale isolante
difficilmente si elettrizza per semplice contatto, perché per spostare le cariche
al suo interno, occorre applicare una forza notevole” (Allasia D., Montel V.,
Rinaudo G., ).
4.6. La carica elettrica e la legge di Coulomb
Ma da dove vengono dunque le cariche elettriche? Nascono dal nulla o
esistono già dentro la materia? La scoperta dell’elettrone da parte del fisico
inglese John Joseph Thompson ha dato fondamento a questa seconda ipotesi.
“Gli elettroni sono particelle cariche negativamente che si trovano in tutte le
sostanze. La loro presenza induce a pensare che all’interno di un corpo
neutro, cioè privo di carica, esistano anche delle cariche positive, in grado di
controbilanciare quelle negative. La descrizione moderna della struttura della
materia si basa sul fatto che l’equilibrio tra cariche di segno opposto si ritrova
dentro ciascun atomo, che è costituito da elettroni negativi e da un nucleo
positivo. La somma delle cariche degli elettroni controbilancia esattamente
quella del nucleo” (Amaldi, 1999, p. 512).
Per rivelare la carica elettrica di un corpo si può utilizzare un elettroscopio a
foglie. “Si tratta di uno strumento costituito da un’asta metallica verticale che
39
porta, alla sua estremità inferiore, due sottilissime foglie metalliche,
normalmente di alluminio. La parte superiore dell’asta termina con una
piccola sfera metallica, mentre la parte inferiore e le foglioline sono racchiuse
per protezione in un recipiente di vetro, che serve anche da sostegno.
Toccando il pomello in alto con un corpo carico, per esempio positivamente
le due foglie metalliche in basso si allontanano. La carica acquisita per
contatto arriva sulle foglie che si caricano dello stesso segno, respingendosi e
si divaricano tanto più quanto maggiore è la loro carica. Si può anche capire
se un corpo è più carico di un altro utilizzando una scala graduata sotto le
foglie e misurandone la divaricazione su di essa” (Amaldi, 1999, p. 515 - 516).
“Nel Sistema Internazionale l’unità di misura della carica elettrica è il
coulomb (dal nome dello scienziato francese Charles Augustine Coulomb) e
si indica con il segno C. Il coulomb, che ci indica la quantità di elettricità, è
definito mediante l’ampere che è l’unità di misura dell’intensità della corrente
elettrica nel Sistema Internazionale. La carica elettrica più importante di tutto
l’universo, ossia l’elettrone, viene definita attraverso una formula che viene
detta carica elettrica elementare e si dice che sia la più piccola tra le cariche
esistenti in natura. Il coulomb rappresenta invece una carica molto più
grande” (Amaldi, 1999, p. 517).
“Nel 1784 il fisico francese Charles Augustine Coulomb determinò la legge
della forza dalla quale dipendono le cariche elettriche, nota appunto come
legge di Coulomb: due corpi elettrizzati con cariche Q1 e Q2 e posti a distanza
r, si attraggono o respingono con una forza che è direttamente proporzionale
al prodotto delle loro cariche e inversamente proporzionale al quadrato della
loro distanza. L’intensità della forza diminuisce all’aumentare della loro
distanza e aumenta all’aumentare delle cariche” (Amaldi, 1999, p. 519).
4.7. L’induzione elettrostatica
40
“Il fenomeno più difficile da capire è proprio quello da cui siamo
partiti, cioè l’elettrizzazione a distanza di piccoli oggetti da parte della
bacchetta strofinata. L’induzione avviene a distanza, senza che ci sia contatto
fra l’oggetto elettrizzato e l’oggetto elettricamente neutro, quindi le cariche
elettriche non possono essere trasferite, come succede invece nello strofinio o
nel semplice contatto. L’oggetto resta perciò elettricamente neutro e tutto ciò
che può capitare è soltanto che le cariche elettriche presenti al suo interno si
spostino leggermente, quelle di segno opposto si avvicinano all’oggetto
elettrizzato, quelle dello stesso segno si allontanano. Quando poi l’oggetto
elettrizzato viene allontanato, le cariche tornano, le cariche tornano al loro
posto e tutto l’effetto scompare” (Allasia D., Montel V., Rinaudo G.,).
“In accordo con la legge di Coulomb, secondo cui la forza elettrica diminuisce
con la distanza, l’attrazione tra cariche vicine di segno opposto è maggiore
della repulsione tra cariche più lontane dello stesso segno. Questo fenomeno
si chiama induzione elettrostatica. Il nome deriva dal fatto che sul corpo
neutro sono state <<indotte>> cioè sono state accumulate localmente delle
cariche” (Amaldi, 1999, p. 524).
4.8 Il potenziale elettrico
“Quando parliamo di cariche elettriche immaginiamo che esse siano
ferme, come inchiodate, in modo che per loro sia assolutamente impossibile
muoversi. Immaginiamo che ci sia una forza esterna che si avvicina a velocità
costante alle cariche. Il lavoro compiuto da questa forza per avvicinarsi alle
cariche possiamo definirlo come energia potenziale elettrica.
Il potenziale elettrico in un punto dello spazio è il rapporto tra l’energia
potenziale elettrica della carica posta in quel punto e la carica stessa. Tra due
punti che hanno potenziali elettrici diversi esiste un “dislivello” elettrico che
chiamiamo differenza di potenziale elettrico : tra due punti A e B dello spazio la
41
differenza di potenziale è data dal rapporto tra il lavoro compiuto dalla forza
elettrica sulla carica che si sposta da A a B diviso la carica stessa. Nel Sistema
Internazionale l’unità di misura del potenziale è il Volt. Le cariche positive
tendono a spostarsi verso il punto dove il potenziale diminuisce, le cariche
negative tendono a risalire la differenza di potenziale” (Amaldi, 1999, p. 540 563).
4.9. La corrente elettrica
“La corrente elettrica è data da un flusso di elettroni che scorre in un
conduttore e nasce da una differenza di potenziale, quindi è il dislivello
elettrico la causa che mette in movimento le particelle cariche.
L’intensità della corrente elettrica è data dal rapporto tra la quantità di carica
che attraversa una sezione del conduttore in un determinato intervallo di
tempo. L’unità di misura nel Sistema Internazionale è l’ampere, in onore del
fisico André Marie Ampère: 1 A= 1 C /s. Quando la sua intensità si mantiene
costante nel tempo si dice che la corrente è continua, quindi la quantità di
carica che transita, in ogni secondo, attraverso una sezione trasversale del
conduttore posta in quel punto rimane sempre la stessa” (Amaldi, 1999, p.
580). Quanto maggiore è il tempo, tanto minore sarà l’intensità della
corrente. La corrente elettrica è data dalla velocità con cui le cariche si
spostano da un polo all’altro. Quanto maggiore è la differenza di potenziale,
tanto maggiore sarà la velocità delle cariche, ossia la corrente.
4.9. Il circuito elettrico
Affinché in un conduttore passi una corrente continua, occorre
inserirlo in un circuito del quale deve far parte un generatore di tensione. In
generale, un circuito elettrico è costituito da un insieme di conduttori
connessi l’uno all’altro in modo continuo e collegatati ai poli di un
42
generatore. La corrente passa nei vari conduttori nel verso (convenzionale)
che va dal polo positivo al polo negativo del generatore, e all’interno del
generatore, nel verso che va dal polo negativo a quello positivo. Poiché la
corrente è circolare si dice che essa circola nel circuito” (Amaldi, 1999, p.
583). “Affinché in un circuito passi una corrente continua è essenziale che
esso sia chiuso, ossia che non abbia interruzioni. I diversi conduttori che ne
fanno parte devono costituire una successione continua. Se il circuito si
interrompe, la corrente non passa più, si dice allora che il circuito è aperto”
(Amaldi, 1999, p. 581).
Il circuito può essere in serie o in parallelo. Il circuito in serie si ha
quando due o più conduttori sono disposti in successione cioè sono uno di
seguito all’altro. Ognuno di essi è attraversato dalla stessa corrente. Il circuito
in parallelo si ha quando duo o più conduttori hanno le loro estremità in
comune, riunite in soli due punti. Ai capi di ciascun conduttore collegato in
parallelo è applicata la stessa differenze di potenziale. La corrente che li
attraversa, dunque, non è la stessa ma si divide quando entra nella loro prima
estremità e si riunisce nella seconda estremità.
4.10 I generatori di tensione
“La corrente elettrica continua fluisce in un conduttore fintanto che ai
suoi capi esiste una differenza di potenziale. Poiché essa tende
spontaneamente ad annullarsi a causa del movimento delle cariche, occorre,
per mantenere costante la differenza di potenziale ai due capi del conduttore,
un dispositivo definito generatore di tensione. Le pile e le batterie
dell’automobile sono due esempi di generatori di tensione continua.
“Per ricreare il dislivello elettrico, il generatore di tensione, deve prelevare le
cariche positive dal polo negativo e trasportarle nel polo positivo in modo da
rimetterle in circolazione. All’interno dei generatori agiscono forze che in
43
generale non sono di natura elettrica. Nelle pile e nelle batterie sono forze di
origine chimica, nelle dinamo delle biciclette sono forze magnetiche. Esse
compiono sulle cariche un lavoro positivo, obbligandole a spostarsi verso zone
dove naturalmente non andrebbero mai (per esempio spingendo la cariche
positive dove il potenziale cresce o quelle negative dove il potenziale
diminuisce” (Amaldi, 1999, p. 581 - 582).
4.11 La pila di Volta
“L’antenata delle attuali batterie è la pila voltaica o pila di Volta a
colonna, costituita da una sequenza di dischetti di rame e dischetti di zinco
separati da dischi di panno imbevuti di acqua acidulata. Ogni terna zincopanno-rame formava un’entità detta elemento voltaico e per formare una pila
si ponevano in sequenza fino a venti o più elementi voltaici. L’altra variante
era l’elemento voltaico a tazza, costituito da una lamina di zinco e da una di
rame immerse in un recipiente contenente acqua acidulata. Anche in questo
caso la combinazione di tanti elementi a tazza collegati uno all’altro, ponendo
in comunicazione attraverso fili metallici il rame di una tazza con lo zinco
della vicina, costituiva la pila. In ogni elemento la soluzione acida attacca la
superficie del rame in modo tale da far andare in soluzione alcuni ioni rame
di carica positiva. La lamina, di conseguenza, risulta carica negativamente,
dato che alcune cariche positive l’ hanno abbandonata e restano invece
elettroni liberi di carica negativa non compensata. La soluzione acida attacca
in modo analogo anche la lamina di zinco portando in soluzione un numero
ancor maggiore di ioni zinco di carica positiva e di conseguenza la lamina
risulta ancor più negativa della lamina di rame. Tra le due lamine esiste ora
una differenza di potenziale elettrico, con la lamina di rame a potenziale
44
elettrico più alto e la lamina di zinco a potenziale elettrico più basso.
Collegando esternamente, tramite un filo metallico le due estremità no
immerse delle lamine, si crea un naturale flusso di elettroni nel verso che va
dalla lamina più negativa (quella di zinco) alla lamina meno negativa ( quella
di rame) e si crea quindi una corrente elettrica. In definitiva l’energia
necessaria per liberare gli ioni di rame o di zinco dalle lamine viene fornita
dalla soluzione acidulata ed è quindi energia chimica che si trasforma in
energia elettrica.
Le batterie odierne sono di vario tipo a seconda dell’utilizzo (per
automobili, per orologi, per piccoli apparecchi elettrici, per telefoni cellulari,
etc.) e sono costruite con svariati componenti ma, essenzialmente, si rifanno
al principio dell’elemento voltaico e contengono sempre due conduttori
elettrici differenti spesso in forma di lamine metalliche, e una soluzione acida
di varia composizione chimica, detta elettrolito, capace di attaccare
chimicamente i due conduttori” (Allasia D., Montel V., Rinaudo G., ).
45
Capitolo 5
Unità di apprendimento
5.1. Unità di apprendimento “L’elettricità”
L’educazione scientifica interessa l’intero processo formativo degli alunni
della Scuola Primaria. Attraverso le attività sperimentali i bambini possono
esperire la realtà scientifica e comprenderne i contenuti fondamentali senza
annoiarsi, ma anzi rendendosi conto che spesso le esperienze di vita
quotidiana sono già esperienze scientifiche.
I bambini sono già dei “piccoli scienziati”. L’osservazione, che essi
compiono continuamente, è anche la prima tappa del lavoro dello scienziato.
Le Indicazioni Nazionali per i Piani di Studio Personalizzati nella
Scuola Primaria individuano come fine dell’educazione alle scienze
sperimentali non tanto lo sviluppo di conoscenza scientifica, quanto
l’acquisizione di comportamenti e attitudini, di capacità operative e
osservative nell’ambito scientifico.
Secondo tale approccio vengono proposti vari argomenti di studio tra i
quali l’elettricità (soprattutto in riferimento all’attrazione elettrica fra i corpi).
Nella classe quarta e quinta, in particolare, gli obiettivi specifici di
apprendimento relativi a tale argomento comprendono:
-
L’elettricità: cos’è e come avviene.
-
Confrontare e verificare ipotesi di attrazione elettrica fra i corpi;
-
Elaborare e stabilire se un oggetto si elettrizza per strofinio;
-
Riconoscere e classificare oggetti che attraggono e oggetti che respingono;
-
Stabilire se è possibile e cosa avviene quando si elettrizza per contatto;
-
Stabilire se è possibile e cosa avviene quando si elettrizza a distanza;
-
Stabilire relazioni tra conduttori e isolanti.
47
OBIETTIVI GENERALI
A LIVELLO COGNITIVO
1) Descrivere e comprendere fenomeni fisici;
2) Descrivere i fenomeni fisici con gli appropriati aggettivi o avverbi;
3) Capire che l’attrazione tra i corpi è dovuta alla carica elettrica.
A LIVELLO OPERATIVO
1) eseguire piccoli esperimenti sul fenomeno dell’elettrizzazione per strofinio;
2) osservare i fenomeni per individuare le proprietà dei materiali che
compongono gli oggetti;
3) saper distinguere se un oggetto è un possibile conduttore o isolante;
4) osservare e analizzare il fenomeno secondo diverse variabili.
LIVELLO ESPRESSIVO- GRAFICO
1) tabulare dati e rappresentarli graficamente;
2) saper comunicare oralmente quanto appreso;
3) saper comunicare per iscritto quanto appreso;
4) saper rappresentare attraverso il disegno le diverse situazioni apprese, in
particolare le forze tra oggetti elettrizzati;
48
Obiettivi specifici di apprendimento per la classe quarta e quinta
CONOSCENZE
1) conoscenza fenomeno energia elettrica;
2) conoscenza del fenomeno in riferimento a materiali e oggetti diversi della
realtà di tutti i giorni;
3) conoscenza delle regole di sicurezza nell’uso dell’energia elettrica.
ABILITA’
1) saper osservare, descrivere, confrontare e misurare rispetto al fenomeno
energia elettrica;
2) saper progettare ed eseguire semplici esperienze relative all’elettrizzazione
per strofinio;
3) indicare le misure di prevenzione e di intervento per i pericoli delle fonti
di energia elettrica.
49
ESITI DI FORMAZIONE
Acquisire i concetti elettricità, carica elettrica,
forza elettrica.
Cogliere relazioni di tipo causa-effetto.
Osservare fenomeni e riprodurli tramite
semplici esperimenti.
Descrivere verbalmente, graficamente o
iconicamente un fenomeno osservato o un
esperimento riprodotto.
ORE PREVISTE
20
LIVELLO
Servizio : acquisire conoscenze e competenze
applicabili in diversi ambiti e settori del sapere.
Sviluppo: approccio, addestramento ed
elaborazione.
NOTE
DELL’INSEGNANTE
Con questo modulo l’insegnante si propone di
far acquisire ai propri alunni conoscenze e
capacità
che
partendo
dall’esperienza
quotidiana dei bambini sollecitano interesse,
curiosità e capacità di osservazione.
I bambini della classe quarta devono sviluppare
la capacità di osservazione del reale e la capacità
di ricerca delle risposte scientifiche, per poter
svolgere un lavoro di analisi, raccolta dati e
classificazione.
Con l’attività concreta, manuale e osservativa, i
bambini, migliorano le loro capacità sensopercettive e motorie che Piaget riconosce come
la base di ogni apprendimento.
50
RELAZIONI SITUAZIONI/CONCETTI
SITUAZIONE FENOMENO
REALE
RIPRODOTTO
LABORATORIO
CONCETTI BASE
IN
CONCETTI
ORGANIZZA
TORI
S1
Osservazione e
analisi
di
oggetti di uso
comune
in
relazione
al
fenomeno
dell’elettricità
Sperimentare
cosa Si elettrizza
succede se un oggetto
viene strofinato con
altri
oggetti
di
materiali differenti.
Fare previsioni su altri
oggetti.
Elettrizzazione
strofinio
Tabulazioni
Sperimentazione
Gioco
S2
Osservazione e
sperimentazion
e
dei
cambiamenti
relativi
alla
differenza
di
comportament
o di oggetti di
diverso
materiale
in
relazione
all’elettricità
Riflessione
Osservare
e
sperimentare
cosa
avviene
quando
si
elettrizza per
contatto
Riflessione
Osservare
e
sperimentare
cosa
avviene
quando
si
elettrizza
a
distanza
Riflessione
Sperimentare
cosa Si elettrizza
succede se un oggetto è È attratto
un conduttore o un È respinto
isolante
Elettrizzazione
Attrazione
Repulsione
Sperimentazione
Scheda
Sperimentare
l’elettrizzazione
per
contatto attraverso il
“pendolino magico”
Elettrizzazione
Carica elettrica
È attratto
È respinto
Elettrizzazione
contatto
Attrazione
Repulsione
Sperimentazione
Tabulazioni
Elettrizzazione
Carica elettrica
È attratto
È respinto
Elettrizzazione
distanza
Discussione
Disegno
S3
S4
per
per
a
51
S5 Osservare
varie
situazioni,
oggetti
e
modi in cui
si
utilizza
l’elettricità.
Come
funzionano
le
centrali
idroelettrich
e.
S6 Osservazione
e analisi di
pile di uso
comune in
relazione al
fenomeno
dell’elettricit
à
Riflessione
Sperimentare cosa
succede
nella
costruzione di un
circuito elettrico
Riconoscere
isolanti
e
conduttori
Sperimentare cosa
succede
se
un
oggetto
è
un
conduttore o un
isolante
PROVE DI VERIFICA
52
È pericoloso o
no?
Si può fare o no?
Discussione sui
pericoli della
corrente
Lettura di fumetti
Il
circuito
si
interrompe o no?
Si accende, si
spegne?
Corrente elettrica
Tabulazioni
Disegno
Sperimentazione
Scheda
Le prove di verifica saranno di tipo
orale e scritto attuate mediante
l’elaborazione di questionari,
schede, tabelle, disegni ed attività
ludiche ed il quaderno di
laboratorio tenuto da ogni gruppo.
MAPPA DI RIFERIMENTO SITUAZIONI/ESITI
a)
b)
c)
d)
e)
Acquisire il concetto elettricità, corrente e circuito elettrico
Acquisire il concetto di elettricità statica
Cogliere relazioni di tipo causa-effetto
Osservare fenomeni e riprodurli tramite semplici esperimenti
Descrivere verbalmente un fenomeno osservato o un esperimento
riprodotto
f) Usare materiali adeguati
A
B
C
D
E
F
S1
;
;
;
;
;
S2
;
;
;
;
;
S3
;
;
;
;
;
S4
;
;
;
;
;
S5
;
;
;
;
S6
;
;
;
;
53
5.2. Situazione n. 0
Prima di cominciare l’attività legata al processo didattico cognitivo,
l’esperienza suggerisce di prendere confidenza con l’ambiente e con la classe
e di conquistare la fiducia dei bambini e ridurre così la distanza tra allievi e
docente.
Si comincia con un gioco di conoscenza.
Gioco “Parole al centro”
Si crea un grande cerchio in cui ognuno, a turno, può andare al centro e
presentarsi e dire nome, età, un aggettivo col quale si definisce e, se vuole,
anche un gesto; gli altri membri del gruppo ripeteranno ogni informazione
data e tutti proseguiranno nella presentazione.
Si prosegue con un gioco di fiducia.
Gioco “Fidati di me”
I bambini sono divisi in coppie, a turno uno di loro chiude gli occhi mentre
l’altro lo accompagna lungo un percorso a ostacoli all’interno dell’aula
facendoglieli evitare, dopo tocca all’altra persona.
Alla fine ci si scambia le opinioni.
Dopo aver stabilito un buon clima relazionale all’interno della classe,
l’insegnante invita i bambini a compilare un questionario per far emergere ciò
che i bambini già sanno, per esperienza di vita quotidiana o per intuizione o
semplice fantasia, sull’argomento di scienze proposto, ossia l’elettricità.(vedi
Appendice Questionario n. 1)
Dopo aver raccolto tutti i questionari con le impressioni da parte di i tutti i
bambini si passa alla creazione dei gruppi.
Creazione dei gruppi
Si procede alla creazione dei gruppi di apprendimento cooperativo secondo
un criterio randomizzato per garantire una maggiore eterogeneità.
54
Si divide il numero degli studenti della classe per l’entità del gruppo
desiderata, in questo caso sarà più proficuo lavorare i gruppi di
quattro/cinque persone. Ad esempio se gli studenti sono 20 per creare dei
gruppi di 4 studenti si faranno 5 gruppi eterogenei in questo modo:
si divideranno gli studenti in 4 gruppi di cinque bambini in cui ognuno avrà
un numero da 1 a 5 che prenderà da una scatola, alla fine si prenderanno
tutti i numeri 1, tutti i numeri 2, e così via fino ad arrivare al 5 e si
costituiranno i gruppi; in questo modo si saranno creati 5 gruppi eterogenei
di 4 persone in cui ognuno avrà un ruolo ben preciso che, però, cambierà
ogni volta.
In particolare ci saranno un segretario a cui sarà affidato il quaderno di
laboratorio e che dovrà scrivere ogni volta dei piccoli resoconti del
laboratorio, ed un osservatore che dovrà compilare delle schede senza rivelare
che cosa sta osservando.
L’insegnante ricorda quali sono le regole fondamentali del buon
funzionamento di ogni gruppo di apprendimento cooperativo:
1)Tutti devono partecipare alle discussioni ed al lavoro di gruppo;
2)Ognuno deve contribuire con il proprio intervento;
3) Tutti devono realmente lavorare aiutandosi reciprocamente;
4) I concetti studiati ed appresi devono essere discussi e condivisi con i
compagni;
5) Tutti devono poter prendere decisioni, comunicare, discutere quando non
si è d’accordo;
6) Alla fine tutti i membri del gruppo dovranno essere in grado di valutare il
lavoro di gruppo, se è stato positivo o negativo, se il gruppo ha compiuto
dei progressi dal momento iniziale al momento finale dell’attività e
stabilire quali sono le modalità che possono migliorare l’efficacia del
lavoro di gruppo.
55
La maestra fa un brainstorming sulla parola elettricità, i bambini ne
discutono in gruppo e scrivono le loro impressioni sui quaderni.
Infine si invitano i bambini a portare, per il prossimo incontro, degli oggetti
da casa:
→ vecchie maglie di lana di tipo diverso;
→ vecchi guanti di pelle;
→ pezzi di pelliccia;
→ biro di plastica di vario genere;
→ cannucce di plastica;
→ posate o pettini di plastica;
→ pezzi polistirolo per imballo;
L’insegnante porterà a sua volta:
→ pezzi di ambra;
→ pezzi di vetro;
→ pezzi di carta di giornale, di quaderno o stagnola;
→ pellicola trasparente per alimenti;
→ foglie;
→ filo di cotone;
→ lana;
→ palline di polistirolo.
5.3. Situazione n. 1
In classe l’insegnante invita i bambini a tirare fuori tutto ciò che era stato
richiesto nell’incontro precedente e che servirà per l’esperimento di oggi.
L’insegnante invita i bambini a disporsi nei gruppi creati in precedenza e
nominerà un osservatore per ogni gruppo che potrà partecipare alla
sperimentazione ma non potrà partecipare alle discussioni di gruppo, egli
56
dovrà semplicemente compilare delle schede che gli verranno fornite
dall’insegnante.
L’insegnante illustra il metodo di lavoro del gruppo. Ad ogni gruppo verrà
dato un quaderno chiamato “quaderno di laboratorio” in cui verranno
annotati gli aspetti salienti delle attività di laboratorio e del lavoro di gruppo,
inoltre alla fine di ogni attività ogni gruppo è invitato a fornire un
miniriassunto dell’attività svolta, l’osservatore vigila anche sul rispetto delle
regole di funzionamento del gruppo.
Dopo aver posto tutti gli oggetti raccolti sul tavolo si può cominciare l’attività
didattica.
Maestra: Bambini, ricordate cosa abbiamo detto la volta scorsa a proposito
dell’elettricità statica?
Bambini: C’è elettricità quando ci si pettina, o quando si scende dalla
macchina, ecc.
Maestra: Bene, tutto questo riguarda l’elettrizzazione dei corpi, vi ricordate
che vi ho chiesto come secondo voi l’uomo ha scoperto l’elettricità.
Bambini: Sì.
Maestra: Sono stati per primi i Greci, ed in particolare un certo Talete, che
poi è diventato famoso come filosofo, a scoprirla. Dobbiamo arrivare a circa
sei secoli a.C. Un giorno mentre lucidava degli oggetti di ambra si accorse che
questi attraevano delle pagliuzze e delle piume, capì che i pezzi di ambra
soggetti a strofinio acquistavano la proprietà di attrarre dei piccoli corpi
leggeri.
Il nome dell’ambra in greco è ‘ελεκτρον’ (electron) da cui è derivato il nome
elettricità.
Bene, adesso possiamo vedere cosa succede strofinando con forza un panno
di lana su una biro e avvicinandola a degli oggetti leggeri come pezzi di carta,
pellicola trasparente, palline di polistirolo.
57
Maestra: Allora bambini cosa è successo?
La maestra ripete l’esperimento con una matita di Bambini: Gli oggetti
rimangono attaccati.
Maestra: E secondo voi, perché succede?
Bambini:…………………………………..
legno e un cucchiaio di metallo per fare vedere che non tutti gli oggetti si
elettrizzano.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E Perché secondo voi?
Bambini:…………………..
La maestra propone ai bambini la sperimentazione di differenti situazioni
scegliendo diversi accoppiamenti tra oggetto da strofinare e oggetto per
strofinare rilevando le differenze di comportamento in modo da scoprire
quali materiali si elettrizzano e quali non. Quando trovano un materiale che
si lascia elettrizzare possono esplorare a quale distanza massima riesce ad
attirare gli oggetti più leggeri. Questa attività viene proposta a coppie
all’interno dei gruppi e vengono invitate le coppie a compilare delle schede.
58
VERIFICA
Osserva le schede ottenute e commenta i dati.
Scheda n.1
Attrae o è attratto?
Oggetto
Attrae
È attratto
Scheda n.2
Indovina se attrae o è attratto
Previsione del gruppo
Nome
bambino
Oggetto
Attrae
È attratto
Non so
59
Maestra: Bene adesso che avete sperimentato varie situazioni possiamo dire
che gli oggetti strofinati si sono “elettrizzati” e hanno acquistato una “carica
elettrica”, cioè una proprietà nuova che prima non possedevano e che dà loro
la capacità di attirare altri oggetti. C’è quindi un nuovo tipo di forza che
chiamiamo “forza elettrica” che è la forza che l’oggetto elettrizzato esercita
sull’oggetto leggero attirato.
La maestra rappresenta la forza alla lavagna con l’uso delle frecce.
Maestra: Per capire meglio questo concetto della forza elettrica vi propongo
un gioco.
Gioco “I palloncini appesi”
Il gioco viene fatto prima singolarmente poi a squadre che corrispondono ai
gruppi.
Obiettivo: ogni giocatore cerca d’avere quanti più palloncini possibile
attaccati alla parete allo scadere del tempo.
Preparazione: si gonfiano e si annodano parecchi palloncini.
Come si gioca: si ammucchiano i palloncini al centro della stanza e si assegna
ad ogni giocatore una parte di parete. Al via, ogni giocatore prende un
palloncino, lo sfrega sul vestito per creare elettricità statica e poi cerca di farlo
restare attaccato alla parete. Se ci riesce, prende un altro palloncino e riprova
e va avanti fino ad utilizzare tutti i palloncini che può. Se un palloncino cade
dalla parete qualunque giocatore può riutilizzarlo.
Fine del gioco: vince chi ha più palloncini attaccati alla parete allo scadere del
tempo.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E perché?
Bambini:……………………………………….
Maestra: Come avete visto sembra che non sia il palloncino elettrizzato ad
attirare il muro, ma il muro ad attirare il palloncino, infatti la forza più
60
evidente è la forza che il muro esercita sul palloncino elettrizzato! Ma le forze
sono sempre accoppiate quindi oltre alla forza del muro sul palloncino c’è
anche quella che il palloncino elettrizzato esercita sul muro anche se è più
difficile da immaginare perché è molto piccola.
Alla fine i bambini vengono invitati a ritornare nei gruppi e a descrivere
attraverso un miniriassunto quanto appreso attraverso le attività proposte.
5.4.Situazione n. 2
L’insegnante riprende la conversazione con i bambini riguardo all’elettricità
statica e facendo notare questa volta che tra gli oggetti non esiste solo
l’attrazione elettrica ma in alcuni casi gli oggetti elettrizzati si respingono
invece di attirarsi.
Maestra: Vi ricordate che alcuni oggetti se strofinati con un panno di lana
attirano altri oggetti leggeri?
Bambini : Sì, certo.
Maestra: E vi ricordate il perché?
Bambini: Perché si sono elettrizzati ed hanno acquistato una carica elettrica.
Maestra: Bene, ora proviamo a vedere cosa succede quando due oggetti dello
stesso materiale vengono elettrizzati strofinandoli con lo stesso panno.
La maestra fa vedere che strofinando due fogliette di polistirolo con lo stesso
panno esse si respingono invece di attrarsi.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E perché?
Bambini: ………………………………………………..
La maestra fa notare che non esistono solo delle forze di attrazione elettrica
ma anche delle forze di repulsione elettrica. Poiché gli oggetti sono stati
elettrizzati allo stesso modo e quindi hanno acquistato lo stesso tipo di carica
elettrica.
61
La maestra disegna alla lavagna gli oggetti elettrizzati e le cariche chiamandole
positive e negative.
Maestra: Vedete bambini, gli oggetti che hanno lo stesso tipo di carica
elettrica si respingono.
La maestra fa notare che positivo e positivo o negativo e negativo si
respingono mentre positivo e negativo si attraggono. La maestra fa visualizzare
la repulsione attraverso dei palloncini.
Palloncini poco amichevoli
La maestra gonfia due palloncini e strofina con un panno di lana una parte di
superficie, quando cerca di avvicinarli i palloncini cercheranno di allontanarsi
uno dall’altro.
La maestra propone di fare la stessa sperimentazione in gruppo e di fare
l’esperimento con altri materiali.
La maestra fa notare che anche un palloncino e una bacchetta di plastica si
respingono.
Maestra: Secondo voi perché si respingono anche se non sono fatti dello
stesso materiale?
Bambini: ………………………………..
(Perché hanno delle cariche elettriche dello stesso tipo.)
A questo punto la maestra fa notare che anche delle bacchette di vetro
strofinate con un guanto di pelle si respingono tra di loro ma attirano oggetti
molto leggeri e attirano anche le bacchette di plastica utilizzate in precedenza.
La maestra fa vedere alla lavagna che esistono due tipi di cariche elettriche
diverse e che oggetti che portano cariche di tipo opposto, come quelle che si
creano strofinando plastica e vetro, si attirano quando sono avvicinati.
La maestra invita i bambini a compilare le schede e a fare un miniriassunto di
quanto appreso nei gruppi.
62
VERIFICA (da effettuare singolarmente)
Indica con una crocetta se l’affermazione è vera o falsa.
Due bacchette di vetro si attraggono se strofinate con lo stesso panno
V F
Due bacchette di plastica si attraggono se strofinate con lo stesso panno
V F
Una bacchetta di vetro ed una di plastica si respingono se strofinate con lo
stesso panno
V F
La carica di oggetti come il vetro è detta positiva
V F
La carica di oggetti come la plastica è detta negativa
V F
63
5.5. Situazione n.3
La maestra riprende la conversazione sull’elettricità.
Maestra: Bambini vi ricordate cosa succede quando due oggetti vengono
elettrizzati con lo stesso tipo di carica elettrica?
Bambini: sì, si respingono.
Maestra: E vi ricordate perché?
Bambini: Perché si crea una forza elettrica che definiamo repulsiva.
Maestra: Bene, dunque, le cariche elettriche sono tutte uguali?
Bambini : No, ci sono cariche elettriche positive (che si ottengono
strofinando il vetro) e cariche elettriche negative (che si ottengono
strofinando la plastica).
La maestra propone di cercare adesso un trucco nascosto attraverso un
esperimento che chiameremo “Pendolino magico”.
Per costruire il Pendolino magico occorre una pallina ottenuta sbriciolando
un pezzo di polistirolo, un sottile filo di nylon, un ago ed un piccolo pezzo di
carta d’alluminio per alimenti. Con l’ago si fa passare il filo attraverso la
pallina, si ferma con un nodo, si copre la pallina con uno strato di carta
d’alluminio e si appende il filo con la pallina su un supporto in modo che
possa dondolare
leggerezza
del
liberamente. La pallina che abbiamo realizzato avrà la
polistirolo,
ma
le
stesse
caratteristiche
superficiali
dell’alluminio, cioè un oggetto metallico molto leggero.
Ora la maestra avvicina al pendolino una posata di plastica.
La maestra chiede: Cosa accade, bambini?
Bambini: Nulla!
Maestra: Questo perché non c’è ancora nessuna forza attrattiva o repulsiva,
ossia uno è indifferente alla vicinanza dell’altra.
La maestra strofina energicamente con un panno di lana ed avvicina la parte
elettrizzata al pendolino.
64
Maestra: Cosa notate, bambini?
Bambini: il pendolino si avvicina alla posata!
Maestra: Guardate ancora, cosa succede?
Bambini: Il pendolino si è allontanato.
La maestra fa notare che il pendolino appena toccata la posata si mantiene
lontano da lei.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E perché?
Bambini:…………………………….
La maestra spiega che inizialmente, il pendolino è attirato dalla posata di
plastica elettrizzata fino a toccarla, quando però la tocca alcune cariche
elettriche passano dalla posata al pendolino, ecco perché subito dopo il
pendolino è violentemente respinto. In questo caso quindi il pendolino si è
caricato per contatto, ma solo i metalli si caricano per contatto, la
caratteristica dei metalli è quella di essere dei “conduttori” dell’elettricità, cioè
di lasciare che le cariche elettriche si muovano liberamente al loro interno.
Maestra: Qual era allora il trucco nascosto?
La maestra invita i bambini ad elaborare delle risposte nei gruppi cooperativi,
appena sono pronti i bambini tornano con le risposte.
Bambini: ……………………………………..
(Il trucco nascosto consiste nel trasferimento di parte delle cariche elettriche
dal corpo elettrizzato a quello non elettrizzato, i corpi quindi si respingono
perché hanno lo stesso tipo di carica.)
VERIFICA
Disegna con un fumetto il fenomeno dell’elettrizzazione per contatto.
5.6. Situazione 4
L’insegnante riprende il discorso sull’elettricità.
Maestra: Bambini vi ricordate cosa abbiamo detto finora sull’elettrizzazione?
Bambini: Sììì!
65
Maestra: Adesso sappiamo che i corpi si elettrizzano per strofinio e per
contatto (ma solo i metalli!). Ora vi farò vedere come i corpi si elettrizzano
anche in altri modi (a distanza e che anche l’acqua si elettrizza!)
Bambini: Davvero?
Maestra: Torniamo ai primi esperimenti quando abbiamo cominciato e ci
chiedevamo cosa succede alle cariche quando si avvicina un oggetto
elettrizzato ad un’estremità ad un altro oggetto leggero e non elettrizzato
senza toccarlo. Vediamo se l’elettricità è amica o nemica!
La maestra con l’aiuto dei bambini costruisce un nuovo pendolino
appendendo ad uno spago sottile un cucchiaino di plastica.
Maestra: Cominciamo elettrizzando per strofinio il manico di un altro
cucchiaio di plastica e avviciniamo l’estremità elettrizzata al cucchiaino appeso
sia dal lato del manico che del cucchiaio. Cosa succede?
Bambini: Il pendolino gira!
Maestra: E perché?
Bambini:…………………………………….
La maestra continua l’esperimento elettrizzando anche il cucchiaio appeso ed
avvicinando l’altro cucchiaio. E adesso cosa succede?
Bambini: Il pendolino si allontana dalla parte del manico e si avvicina
dall’altra parte.
Maestra: Bene. Guardate ancora.
La maestra avvicina un’altra posata di plastica non elettrizzata dalla parte del
manico.Cosa succede adesso?
Bambini: C’è attrazione.
La maestra avvicina la posata dall’altra parte e chiede ai bambini di dire cosa
succede. I bambini notano che non avviene nulla.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?
Bambini:…………………………………….
66
La maestra spiega che elettrizzando per strofinio si creano nell’oggetto
elettrizzato delle cariche elettriche che rimangono anche quando vengono
allontanati il panno che è stato usato per strofinare o gli oggetti usati per
controllare se c’è o meno forza di attrazione o repulsione; l’attrazione o la
repulsione indica che c’è carica elettrica e che questa resta a lungo
nell’oggetto; quando invece avviciniamo un oggetto non elettrizzato notiamo
che l’attrazione cessa perché è vero che si può elettrizzare anche a distanza ma
l’elettrizzazione così prodotta non rimane stabilmente e scompare se l’oggetto
che l’ ha creata si allontana. Le cariche elettriche prodotte hanno segno
opposto a quello delle cariche elettriche dell’oggetto che le produce, per cui,
quando si elettrizza a distanza un oggetto c’è sempre attrazione, il che indica
che hanno segno opposto. Ma come mai spariscono quando l’oggetto che le
ha generate si allontana?
Bambini:……………………………………….
La maestra spiega che questo avviene perché non si tratta di cariche elettriche
che entrano ed escono dall’oggetto (come quando si strofina per elettrizzare)
ma semplicemente di cariche elettriche che si spostano all’interno dell’oggetto
quando si avvicina dal di fuori un oggetto elettrizzato.
VERIFICA
La maestra invita i bambini a ripetere l’esperimento e a fare un miniriassunto
di quanto appreso nei gruppi.
Per consolidare il fenomeno dell’elettrizzazione a distanza, la maestra propone
un’altra attività più vicina all’esperienza del vissuto dei bambini.
Anche l’acqua si elettrizza !
Vi sarà capitato qualche volta di avvicinare il pettine col quale vi siete appena
pettinati i capelli al filo d’acqua che scende dal rubinetto, avrete notato che il
67
filo viene attratto dal pettine proprio come i pezzettini di carta dei nostri
primi esperimenti. Ora proviamo a riprodurre l’effetto in classe.
La maestra prende una bottiglietta di acqua minerale e facendo scorrere un
filo d’acqua avvicina una biro elettrizzata, chiede ai bambini cosa succede.
Bambini: Il filo d’acqua insegue la biro!
Maestra: Come mai?
La maestra invita i bambini a fare altri esperimenti anche con altri liquidi,
acqua salata, alcool, acqua distillata, etc, per scoprire le diverse cariche
elettriche dei liquidi.
La maestra invita i bambini a scrivere sui quaderni di laboratorio quanto
appreso durante l’esperienza di oggi.
5.7. Unità di apprendimento n.2 “La corrente elettrica”
Situazione n. 5
La maestra riprende la conversazione sull’elettricità cominciando dalle
risposte che alcuni bambini hanno dato nel pre-test.
Maestra: Bambini, vi ricordate che alcuni di voi mi hanno risposto che la
parola elettricità gli fa venire in mente l’energia?
Bambini: Sì
Secondo voi allora che cosa intendiamo con la parola energia?
Bambini:……..
Cerchiamo la definizione corretta nel vocabolario.
Maestra: La sua caratteristica fondamentale è quella dare al corpo che
possiede la capacità di compiere un lavoro. Si compie lavoro tutte le volte
che un corpo si muove sotto l’azione di una forza. L’automobile che ci
trasporta per chilometri in giro per la città compie un lavoro.
68
Ma solo le macchine compiono lavoro?Anche il nostro corpo possiede
energia, lavora continuamente senza un attimo di sosta dalla nascita fino alla
morte ed anche in maniera involontaria e inconsapevole.
Lavoro è il movimento delle gambe quando ci muoviamo, il movimento dei
polmoni durante la respirazione e il battito incessante del cuore. E’ lavoro
anche il battito involontario delle ciglia.
Bambini secondo voi che differenza c’ è tra l’automobile e l’uomo?
E cosa succede se non mangiamo per alcuni giorni?
Anche noi per vivere abbiamo bisogno quotidianamente di rifornirci di
“benzina”, ed è quello che facciamo quando mangiamo.
Caratteristico dell’energia è il suo continuo passare da una forma all’altra
senza consumarsi, se ne conclude che l’energia non si crea, né si distrugge,
ma si trasforma.
Tuttavia nel corso delle sue trasformazioni una parte di essa si disperde
nell’ambiente sotto forma di altri tipi di energia non utilizzabile.
Per esempio la dinamo della bicicletta si accende grazie all’energia meccanica
del nostro movimento sui pedali che trasforma questo tipo di energia in
energia elettrica.
L’energia elettrica è la forma di energia più largamente usata dagli esseri
umani:
Vediamone alcuni esempi.
La maestra mostra alcune fotografie di elettrodomestici.
La maestra chiede agli alunni di elencare tutti i nomi di elettrodomestici che
conoscono e che usano o che hanno visto usare dagli adulti nelle loro case o a
scuola.
La maestra chiede: Gli elettrodomestici che abbiamo a casa sono collegati a
qualche cosa?
Che cosa è una presa di corrente?
69
L’energia elettrica che giunge nelle nostre case da dove arriva?
La maestra spiega come funziona una centrale elettrica.
La corrente elettrica distribuita nelle nostre case viene prodotta nelle centrali
elettriche da giganteschi generatori, gli alternatori. La parte mobile
dell'alternatore (il rotore) viene messo in movimento da una turbina. La
rotazione della turbina viene a sua volta prodotta in modo diverso a seconda
del tipo di centrale (idroelettrica, termoelettrica, nucleare) a cui è collegato. In
ogni caso, in tutte le centrali elettriche si verifica una serie di trasformazioni
energetiche,che provocano il movimento della turbina e quindi produzione di
energia meccanica; nell'alternatore si verifica la trasformazione di energia
meccanica in energia elettrica.
Ritorniamo al nostro discorso sulla corrente elettrica.
Bambini vi ricordate che abbiamo visto che tutti gli oggetti contengono delle
cariche positive e negative?
Bambini:
Queste cariche elettriche negli oggetti metallici, chiamati conduttori,
contengono cariche elettriche libere di muoversi al loro interno che si
chiamano elettroni e la loro libertà fa sì che i conduttori possano essere
percorsi da una corrente elettrica, cioè un flusso medio di elettroni in una
certa direzione. Per creare questo flusso bisogna sottoporre le cariche libere ad
70
una forza elettrica che le guidi in una determinata direzione, il che avviene
fornendo un dislivello di energia elettrica mediante una sorgente esterna al
conduttore. Questo capita quando si accende una lampadina, agendo su un
interruttore si crea il collegamento tra il filo metallico della lampadina e una
sorgente di differenza di potenziale, attraverso fili elettrici o altri elementi
metallici, permettendo alla corrente elettrica di circolare.
Che cosa è questo dislivello di potenziale elettrico?
Possiamo fare un’analogia con il rubinetto dell’acqua nel giardino collegato al
tubo di gomma, quando si apre il rubinetto si crea una differenza di pressione
ai capi del tubo stesso.
Per comprendere la funzione della sorgente di energia e di differenza di
potenziale all’interno di un circuito elettrico esaminiamo che cosa avviene in
un gioco che vi piace molto:
Cosa accade quando volete scendere giù da uno scivolo?
Bambini:……
In questo gioco i bambini fanno la fila davanti alla scaletta per salire in cima
allo scivolo, si lasciano scivolare giuda per la guida e, arrivati alla base dello
scivolo, corrono velocemente al punto di partenza per ricominciare il ciclo.
Nella salita compiono lavoro per sollevare il loro corpo dal livello del terreno
alla cima della scaletta, nella discesa acquistano movimento e velocità. La
differenza di quota è essenziale per permettere la discesa e l’energia spesa dai
bambini nella salita è essenziale per completare il ciclo.
Per capire ciò che avviene in un circuito elettrico la maestra propone un
giochino nel quale un piccolo scivolo permette la discesa in sequenza di tante
palline colorate che vengono raccolte alla base e riportate con le mani al
punto di partenza in modo da costruire un percorso chiuso e mantenere un
flusso di palline in discesa il più possibile continuo e uniforme.
71
Ciò che avviene in un circuito elettrico è un po’ più complicato,ma ciò che ci
importa è avere compreso come avviene la trasformazione dell’energia.
Chi svolge il ruolo di fornitore di energia del circuito? Negli impianti elettrici
domestici il fornitore è lontano ed invisibile, perché la centrale elettrica che è
collegata alla rete elettrica cittadina, a cui sono a loro volta collegati i diversi
apparecchi elettrici presenti in casa, mediante i fili dell’impianto elettrico; il
collegamento può essere inserito o interrotto mediante gli interruttori di
qualunque genere, collocati al muro o sui fili elettrici o direttamente sugli
apparecchi.
Ci sono alcuni piccoli apparecchi elettrici che funzionano senza collegamento
alla rete elettrica di impianto fisso, sapete farmi qualche esempio?
Bambini:….
Come funzionano secondo voi?
A questo punto la maestra propone un questionario sulla pila che servirà
come post test alla fine della seconda situazione di apprendimento, chiedendo
ai bambini di portare delle pile e delle batterie che trovano a casa, anche
scariche.
72
5.8 Situazione n. 6
Dopo il questionario la maestra riprende la conversazione sull’elettricità
parlando dei pericoli legati all’uso dell’elettricità.
L’elettricità può diventare causa di gravi incidenti se non vengono rispettate le
dovute norme di prudenza.
La maestra fa vedere alcune illustrazioni e vignette sulle cose da non fare:
Secondo voi si può cambiare una lampadina fulminata senza spegnere
l’interruttore?
Si possono avvicinare le dita alle prese a muro?
Si può usare l’asciugacapelli mentre si è nella vasca da bagno?
Allora bambini secondo voi quali imprudenze sono state commesse?
Quali consigli dareste affinché non si corrano rischi?
Abbiamo
visto
insieme
come
l’energia
elettrica
sia
essenziale
al
funzionamento delle strutture e degli apparecchi che utilizziamo nella vita di
ogni giorno (elettrodomestici, mezzi pubblici, strutture ospedaliere,
illuminazione, computer, cinema, televisioni, giochi, uffici, fabbriche, etc.):
Disegno
La maestra riprende la conversazione sulle pile ed invita i bambini a mettere
sul banco le pile che hanno trovato a casa. Dovranno cominciare a leggere
cosa c’è scritto sulle pile.
Maestra: Allora bambini che cosa c’è scritto sulle pile? Cosa significa positivo
e negativo secondo voi? Cosa significa volt? Cosa significa il numero che c’è
scritto accanto alla parola volt?
La maestra ascolta le risposte dei bambini e spiega loro che il potenziale
elettrico indica la potenza della pila e che è proporzionale all’energia elettrica
acquisita dagli elettroni della pila. Il potenziale elettrico è detto voltaggio e si
esprime in volt (V) dall’inventore della prima pila che fu Alessandro Volta!
73
Nell'anno 1799 Volta costruì un dispositivo a cui diede il nome di apparato
elettromotore, che in seguito venne denominato pila di Volta. La pila di
Volta era costituita da una serie di dischi in zinco e rame impilati uno
all'altro, interposti ad essi vi erano dischi di feltro imbevuti di sostanza acida;
era nato così il primo generatore statico di energia elettrica
Che differenza c’è secondo voi tra pila e batteria?
Bambini:….
La batteria è un insieme di pile collegate tra loro in modo tale che si sommino
i voltaggi.
Osserviamo insieme ai bambini i diversi tipi di pile e la maestra chiede loro se
conoscono i nomi dei più comuni ed usati tipi di pila.
Bambini:….
Ministilo, stilo, mezza torcia e torcia, oltre ai nomi la maestra chiede loro di
osservarne la forma e le caratteristiche.
La maestra spiega che il numero indica il voltaggio o la differenza di
potenziale che la pila considerata può fornire.
La maestra fa notare che esistono anche delle pile a forma di cialda o di
pastiglia che hanno il potenziale inciso sull’involucro e che i segni + e – sono
sulle facciate opposte.
Costruiamo insieme ai bambini un circuito elettrico per accendere una
lampadina.
La lampadina si accende solo se uno dei due estremi è collegato con la parte
dove si trova il segno +e l’altro con la parte dove si trova il segno -.
La maestra fa notare come il filamento della lampadina brilla e riscalda e
chiede ai bambini il perché.
Bambini:…
I bambini tornano nei gruppi per discutere su ciò che hanno visto.
74
La maestra chiede ai bambini che cosa significa la parola interruttore e perché
lo usiamo per accendere e spegnere la luce.
Bambini:…
La maestra spiega che l’interruttore appunto interrompe il circuito elettrico,
infatti quando con l’interruttore di casa chiudiamo il circuito elettrico la
corrente può passare dai fili e arrivare alle lampadine o agli altri
elettrodomestici, al contrario quando vogliamo spegnere la luce apriamo
l’interruttore e interrompiamo il passaggio della corrente dai fili alla
lampadina.
La magia che avviene nella lampadina quando la si collega con la pila è
dovuta ad una catena di trasformazioni dell’energia. Nella pila è infatti
immagazzinata energia chimica che si trasforma in energia elettrica e,
attraverso il circuito elettrico , giunge al filamento della lampadina, nella
quale si trasforma in energia termica ed energia luminosa.
Maestra: Cosa succede usando sempre la pila?
Bambini:….
Maestra: Poco per volta l’energia immagazzinata si esaurisce e la pila si
“scarica”, ma perché gli oggetti nella quale è inserita non funzionano secondo
voi?
Bambini:….
La pila non riesce più a mandare in circolo l’energia necessaria per far brillare
il filamento della lampadina o accendere la radio.
Una pila scarica va messa negli appositi contenitori che si possono trovare
presso i fotografi o i tabaccai, perché la pila contiene degli acidi residui che
possono essere dannosi alla salute.
Alcune pile come quelle dei telefonini cellulari o come quelle del computer
possono essere ricaricate collegandole all’energia della rete elettrica ossia
riempite di energia.
75
I bambini fanno un miniriassunto di quanto appreso.
La maestra fa riprendere il circuito realizzato per far accendere una lampadina
e fa provare ad inserire uno alla volta diversi tipi di oggetti di diverso
materiale.
Maestra: Allora bambini cosa succede?
Bambini:…..
Alcuni oggetti inseriti nel circuito, non lo interrompono e permettono che la
lampadina si accenda : graffette, carta stagnola, posate di metallo, monete,
chiavi, ecc; altri oggetti invece impediscono alla lampadina di accendersi:
posate di legno, o di plastica, matite, gomme, elastici, pezzi di polistirolo,
carta, stuzzicadenti, ecc; alcuni oggetti ancora, a seconda di come sono
inseriti, permettono o non permettono che la lampadina si accenda; un
temperino per matite, per esempio.
Tutti gli oggetti che lasciano passare la corrente e quindi accendere la
lampadina sono costituiti da materiali conduttori; invece gli oggetti che non
lasciano passare la corrente sono costruiti da materiali isolanti, ecco perché i
nostri elettrodomestici sono costruiti parte in metallo, parte i plastica, ed
anche le prese!
In un materiale conduttore le particelle cariche che trasportano la corrente
possono muoversi liberamente quando ai capi dell’oggetto c’è una differenza
di potenziale, mentre in un isolante ciò non è permesso.
Un circuito chiuso è quindi formato solo di materiali conduttori perché
inserendo in qualunque punto un oggetto fatto di un materiale isolante, il
circuito si interrompe.
La maestra invita i bambini a tornare nei gruppi ed a discutere di quanto
appreso e dell’intera esperienza del laboratorio facendo un miniriassunto.
La maestra somministra il post-test sulla pila.
76
Capitolo 6
La sperimentazione
6.1 La sperimentazione in generale.
La sperimentazione è stata condotta presso il plesso Poggioreale della scuola
elementare Daniele Ajello di Mazara del Vallo nelle classi 4ª C e 4ªB, nel
mese di maggio 2006.Sono state scelte due classi quarte quasi equivalenti, in
entrambe le classi infatti, sono presenti bambini tunisini all’incirca nella
stessa percentuale anche se in una delle due, i bambini tunisini sono solo
maschietti.
La classe 4ªB risulta così composta: 17 bambini, di cui 4 di nazionalità
tunisina e 1 bambina diversamente abile con handicap grave che non ha
potuto partecipare alla sperimentazione.
La classe 4ªC è composta di 19 bambini di cui 4 di nazionalità tunisina
e 1 bambino diversamente abile che ha partecipato solo parzialmente alla
sperimentazione.
Nella classe 4ªC la sperimentazione ha seguito l’iter previsto con lo
svolgimento delle due unità di apprendimento “L’elettricità” e “La corrente
elettrica” e 6 situazioni di apprendimento che riguardavano sia l’elettricità
statica che la corrente elettrica, più la situazione n.0 che è servita da
riscaldamento e conoscenza della classe, senza introduzione di concetti
scientifici.
Nella classe 4ªB è stato possibile solamente svolgere la prima situazione
dell’unità di apprendimento “L’elettricità” per diversi problemi relativi alla
gestione della classe ed altri problemi pratici.
La sperimentazione è stata, comunque, accolta con molto entusiasmo in
entrambe le classi, i bambini si sono rivelati interessati sia all’argomento che
alla modalità di svolgimento del laboratorio ed anche all’utilizzo dei gruppi
cooperativi.
78
6.2. La sperimentazione in 4 ª B. Unità di apprendimento “L’elettricità”.
Giorno 22/05/06 entra in classe la maestra Veria che spiega che dovrà
fare insieme ai bambini un esperimento su un argomento di scienze:
l’argomento è l’elettricità. I bambini sembrano contenti. Prima di cominciare
la sperimentazione è necessario conoscersi ed avere fiducia reciproca, così la
maestra propone due giochi, uno sulla conoscenza ed uno sulla fiducia, che i
bambini accolgono con molto entusiasmo. Al termine dei giochi i bambini
vengono suddivisi in gruppo secondo un criterio random e attribuendo un
bambino tunisino ad ogni gruppo.
La maestra spiega cos’è il quaderno di laboratorio.
Ogni gruppo dovrà scegliersi un nome di animale (i bambini scelgono:
leopardo, leone, cavallo, tigre) ed annotarlo sul quaderno di laboratorio sul
quale dovranno scrivere i nomi dei componenti del gruppo.
In ogni gruppo poi ci sono un segretario che scrive sul quaderno ed un
osservatore. Vengono spiegati i ruoli e viene spiegato che il gruppo è un
gruppo di apprendimento cooperativo che funziona con delle regole ben
precise che vengono esplicitate.
Viene distribuita la scheda dell’osservatore e viene spiegato come si compila
quest’ultima.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO.
Gruppo Leopardo (Mario, Delio, Lorenzo e Alessia dal 25/05/06):
“L’esperienza di questa giornata è stata divertente. Abbiamo fatto due
giochi molto divertenti in compagnia della maestra Veria. Il primo gioco
era per conoscerci meglio e il secondo gioco era un gioco di fiducia. Poi
abbiamo formato le squadre e abbiamo inventato il nome. La nostra
squadra l’abbiamo…(chiamata Leopardo).”
Gruppo Leone (Stefano, Giacomo, Karim, Gianfranco dal 25/05/06):
“Questo gioco ci è piaciuto tantissimo.”
79
Gruppo Tigre (Giuseppe, Nicola, Alessio, Aleandro dal 25/05/06):
“L’esperienza di oggi è stata molto bella, perché i giochi ci hanno divertiti
molto perciò vogliamo noi gruppo della Tigre continuare questa materia
di laboratorio.”
Gruppo Cavallo (Emanuela, Sarah, Aziz):
“Oggi è stata una giornata particolare perché dopo tante ore di studio,
abbiamo giocato con la maestra Veria. E’ stata una giornata fantastica!”
Alla fine la maestra invita i bambini a portare da casa alcuni materiali che
serviranno per la sperimentazione la prossima volta.
6.3 Trascrizione (25/05/06)
La maestra entra in classe dopo l’intervallo.
Maestra: Buongiorno bambini, avete finito di mangiare?
Bambini:Sì.
Maestra: Bene. Ora vi chiamo secondo i gruppi che abbiamo fatto l’altra
volta, questo è il gruppo Leopardo (Mario, Delio e Lorenzo), l’altra volta il
segretario era Mario e chi c’è del tuo gruppo? Voi due? Va bene, vi scambiate i
ruoli visto che siete in due il segretario lo fa il tuo compagno e tu fai
l’osservatore, ora vi do la penna e la scheda dell’osservatore.
Bambini: ma io che gruppo sono?
Maestra: Adesso te lo dico. Prima finisco col gruppo Leopardo, tu fai
l’osservatore, e tu fai il segretario. Tu devi scrivere tutto quello che dite.
Ci sono due bambini che erano assenti la volta scorsa.
Maestra: Adesso tu che eri assente ti dovresti inserire in un gruppo, voi quanti
siete?Nel vostro gruppo?
I bambini sono tutti in tre tranne il gruppo Leopardo in cui sono solo due e
la bambina che si chiama Alessia viene inserita in quel gruppo.
80
Il segretario deve scrivere che da giorno 25 c’è pure Alessia ed Aleandro va
con loro (controllare), Gianfranco con le femminucce e con Aziz (il bello).
Maestra: poi abbiamo gruppo Tigre, l’altra volta il segretario era Giuseppe,
ora lo fa lui, Aleandro, uno fa l’osservatore.
Maestra: gruppo Leone,dovete scrivere di più, un rigo solo non va bene.
Un po’ di tempo viene speso nell’organizzazione dei gruppi e degli spazi.
Maestra: gruppo Cavallo, tu fai l’osservatore, dovete scambiarvi i ruoli, Aziz fa
l’osservatore.
Bambini: E io?
Maestra: E tu partecipi.
Maestra: I segretari devono scrivere, devono prendere un’altra pagina del
quaderno e scriverci un numero, se questo era n. 2, dovete scrivere 3, dovete
scrivere dal 25 maggio e ci aggiungete i nomi.
Maestra: lui per ora partecipa e dopo scambiamo i ruoli in un’altra situazione,
questo è un gruppo cooperativo perché tutti devono cooperare, tu vai col tuo
gruppo.
Maestra: Per favore dovete ascoltare. I segretari, nel quaderno, nella prima
pagina che avete utilizzato ci dovete scrivere n. 1, poi nell’altra n.2 e man
mano che andiamo avanti 3, 4, eccetera, va bene? Nella pagina di oggi,
prendiamo una pagina nuova e ci scrivete i numeri in alto o in basso e poi ci
scrivete la data di oggi 25 maggio 2006 ed il segretario deve scrivere il proprio
nome ed il nome dell’osservatore e se c’è un nuovo componente bisogna
scriverlo nella prima pagina. L’osservatore, avete visto che ci sono i
quadratini, ci deve scrivere il proprio nome dove c’è scritto osservatore e dove
c’è scritto data ci dovete scrivere la data di oggi, dove c’è scritto gruppo il
nome del gruppo e dove c’è scritto nome i nomi di ogni componente del
gruppo, bravo Aziz, bravissimo Mario, e se è assente non lo dovete scrivere,
solo i presenti, dopo c’è scritto comportamenti non dovete scrivere niente.
81
La maestra continua a spiegare come si compila la scheda dell’osservatore e
risponde ai dubbi dei bambini sulle schede e sui quaderni.
Maestra: Allora qual era l’argomento di scienze che dobbiamo trattare?
Bambini: l’elettricità!
Maestra: Tratteremo l’elettricità statica, intanto quello che non abbiamo fatto
l’altra volta ve lo devo far fare adesso, ecco qua. Intanto vi faccio fare un
lavoro individuale e poi lavoriamo in gruppo, quanti siete in tutto? Quanti
siete? Me li conti tutti? (la maestra chiede ad una bambina di contare i
compagni)
Bambini: 13
La maestra distribuisce i questionari del pre- test.
Maestra: Ognuno di voi mi deve compilare questo questionario, intanto ci
scrivete il nome, li dai a quelli del tuo gruppo, per favore?
Maestra: In alto ognuno deve scrivere il proprio nome, prendetevi le penne,
avanti, se non ci sono doppioni non ha importanza il cognome. Non lo
dovete fare in gruppo. È individuale. La prima domanda: la parola elettricità
che cosa ti fa venire in mente? E lo scrivete dove c’è lo spazio bianco. Non
dovete copiare, è individuale. Dovete scrivere quello che vi viene in mente.
Ognuno per conto suo. La seconda domanda: secondo te l’essere umano
come ha scoperto l’elettricità? E lo scrivete. Potete rispondere anche non lo
so, non riesco a spiegarmelo oppure me lo spiego in questo modo e lo scrivete
com’è secondo voi. Va bene?
Bambini: Sì.
Maestra: Poi, secondo te c’è differenza tra elettricità e corrente elettrica? Se c’è
la differenza lo scrivete.
Bambini: ma si deve scrivere, la parola elettricità mi fa pensare..
Maestra: Scrivi quello che vuoi, ognuno può scrivere quello che vuole, siete
liberi, anzi quanto più fantasiose sono le risposte e meglio è.
82
Maestra: Poi: cosa pensi che succeda se si sfrega una penna con un maglione
di lana? Che cosa può succedere? Cosa pensi possa succedere se si avvicina al
muro un palloncino che è stato gonfiato e strofinato con un po’ di lana?
Secondo te cosa può succedere se si mettono vicine due bacchette di plastica
strofinate con un po’ di lana?Pensateci! Che spiegazione pensi di poter dare a
questo fenomeno?Dovete cominciare a scrivere, senza copiare, in silenzio,
ognuno con la propria penna, matita anche la rossa e fra dieci minuti lo
ritiro, così cominciamo l’esperimento.
Bambini: Si chiama neo quello?
Maestra: NEON, ora te lo scrivo alla lavagna.
Maestra: forza dovete rispondere a tutte le domande.
I bambini consegnano le schede.
Maestra: Bravi, brave, bene.
La maestra deve aiutare un bambino tunisino che ancora non conosce bene la
lingua italiana, legge le domande e scrive per lui.
Le risposte date dal bambino sembrano interessanti, il bambino dà delle
risposte che non ha dato nessuno finora, anche se lui non può esprimersi
bene perché non conosce bene la lingua.
Maestra: l’avete finito il questionario? Mi potete anche dare una risposta di
fantasia che a prima vista sembra impossibile invece magari poi ci sono delle
spiegazioni.
Maestra: Ognuno torni nel suo gruppo e stia in silenzio.
La maestra controlla che tutti abbiano finito ed aiuta quelli che non hanno
capito.
Maestra: Andiamoci a sedere nei gruppi per chi ha finito. Bravi quelli che
hanno finito, quelli che non hanno finito si devono dare una mossa.
In questa classe la maestra incontra molte difficoltà a farsi ascoltare dagli
alunni e far fare silenzio, a chi non sa rispondere la maestra suggerisce di
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rispondere che non viene in mente nulla e che non si sa rispondere o che no
ci si riesce a spiegare il fenomeno.
Comincia la sperimentazione.
Maestra: Karim ora puoi sederti nel tuo gruppo.
La maestra fa un brainstorming.
Maestra: Parliamo dell’elettricità, o meglio dell’elettricità statica. Vi è capitato
mai quando vi pettinate che i capelli si elettrizzano e si alzano?
Bambini: A me no, a me sì.
Maestra: Alle bambine è capitato perché hanno i capelli più lunghi mentre tu
ce li ha i corti corti e ricci.
Maestra: Oppure vi è capitato mai di prendere la scossa scendendo dalla
macchina?
Bambini: A me nel frigorifero, io una volta ho strofinato la testa su un tetto e
poi ho preso la scossa.
Bambini: una volta mio fratello si è preso la scossa.
Maestra: e come se l’è presa?
Bambino: boh!
Maestra: e voi?
Bambini: noi ci siamo date la mano e abbiamo preso la scossa.
Maestra: e cosa avevate fatto prima?
Bambini: Prima giocavamo col pollice e ci siamo date la mano e ci siamo
prese la scossa.
Maestra: tu?
Bambini: Una volta giocavo con un mio amico, ci siamo presi la mano, lui
l’aveva un pochino bagnata lui e io asciutta, e non so cosa è successo e ho
preso la scossa. E gli ho chiesto: ma hai toccato qualcosa di elettrico? E lui mi
ha detto che prima si è avvicinato alla stufa e poi si è sentito che la mano gli
vibrava e la vibrazione mi è arrivata in tutto il corpo poi anche una piccola
84
scossa, l’elettricità può succedere anche se uno si fa col phon e con la
spazzola.
Maestra: la stufa era elettrica?
Bambini: sì.
Maestra: Gianfranco, tu cosa dicevi?
Bambino: io pure maestra, io avevo i capelli bagnati, me li stavo asciugando
con il phon, dopo un po’ l’ ho messo troppo caldo e mi sono preso la scossa
ai capelli.
Maestra: quindi ti sei preso la scossa col phon, poi chi è che doveva parlare?
Bambini: maestra, io.
Maestra: tu hai detto che te la sei presa due volte, quando?
Bambini: sì, una volta c’erano due fili dell’interruttore, erano scoperti, io li ho
toccati in un punto e mi sono preso la scossa.
Maestra: però devi stare attento perché l’elettricità ci serve per darci l’energia
elettrica, per darci la luce, ma può farci anche male, può essere anche letale.
Bambini: mio padre mentre stavo giocavo con la palla e ha preso l’interruttore
e il filo quello della televisione e la palla si è presa tipo la scossa, io mi sono
presa la scossa in un angolo del corpo e mio fratello l’ ha presa con le mani e
se l’è presa pure mio fratello.
Bambini: una volta mio fratello ha guardato un film e se uno preme il
pulsante per fare uscire la penna mentre uno scrive si prende la scossa.
(è un particolare tipo di penna venduta come gadget di un film in visione in
questi giorni).
Maestra: ah, non lo sapevo. Tu, Giuseppe.
Bambini: l’altra volta volevo accendere la televisione e non si vedeva, l’ ho
toccata e ho preso tipo la scossa.
Maestra: hai sentito tipo delle scintille.
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Bambini: a volte quando io faccio sempre così (schioccando le dita) mi
prendo la scossa.
Bambini: maestra, mio padre ha il cacciavite per vedere se c’è energia elettrica
nei fili.
Maestra: bene, allora vediamo… l’elettricità come è stata scoperta?
Bambini:con la lampadina.
Maestra: no, quella è venuta dopo.
Bambini: perché il fulmine ha colpito l’albero.
Maestra: quello è avvenuto dopo. Ma la prima volta che l’uomo ha scoperto
l’elettricità com’ è avvenuto?
Bambini: l ’ha scoperto attirato da qualche cosa.
Bambini: ha preso due pezzi di.., delle pietre, le ha strofinate e sono uscite le
scintille e poi il fuoco.
Maestra: il fuoco proprio no, allora ve lo dico io. Sono stati i greci che hanno
scoperto l’elettricità. Chi sono i greci? Gli abitanti della Grecia, gli antichi
Greci nel 6° secolo a.C. ed in particolare è stato un certo Talete che era un
filosofo che ha scoperto l’elettricità.Che cosa ha fatto? Aveva dei pezzetti di
ambra.
Bambini: Che cos’è l’ambra?
Bambini: sarebbe un tipo di pietra.
Maestra: è una resina veramente, con questa resina si fanno bracciali, gioielli,
portaceneri, aveva degli oggetti di ambra ed una volta mentre li puliva li ha
avvicinati a degli oggetti leggeri ed indovinate che cosa è successo?
Bambini: ha fatto le scintille, ha fatto il fuoco, la corrente, ha fatto il fulmine,
è venuta la luce, si è preso la scossa, ha attirato le cose di ferro.
Maestra: allora ora vi faccio vedere, questi sono dei pezzettini di ambra ma
siccome sono molto piccoli l’esperimento lo facciamo con le bacchettine di
plastica. Allora l’avete portato il giornale?
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Bambini: sì.
Maestra: me lo date un pezzetto di giornale?
Maestra: Allora io strappo dei pezzetti carta.
Bambini: La carta si è sollevata! Maestra, si solleva la carta! Ho capito che se
noi prendiamo la penna e la strofiniamo con un maglione dopo attira la carta.
Maestra: bravi, allora ora guardiamo. Prendo la bacchettina di plastica e la
sfrego nel maglione e guardiamo che succede. Che cosa è successo?
Bambini: perché c’è il calore lo ha attratto, esce il calore, il calore va verso
l’alto e siccome è appiccicoso, la carta si appiccica!
Maestra: allora ora prendete le cose che avete portato e ci divertiamo a far
attrarre gli oggetti.
I bambini nei gruppi si divertono a far attrarre gli oggetti.
Bambini: non succede niente!
Maestra: di più lo devi strofinare! Allora prendete anche il polistirolo e potete
usare anche la penna.
Maestra: bravi! Dovete strofinare di più per farlo rimanere più attaccato!
I bambini si divertono anche se fanno un po’ di confusione.
Bambini: guarda maestra!
Maestra: bravi!
Maestra: Ora sbricioliamo un poco di polistirolo!
Maestra: No, con questo no! Allora perché con la matita di legno non
succede?
Bambini: perché è legno non è plastica e il legno non attira!
Maestra: prendi la penna e la strofini nel maglione e poi la avvicini ai
pezzettini. Bravo, bravo!
Maestra: l’avete portata la pellicola? Spezzatene un poco e la fate appiccicare
pure. L’avete provato con la carta stagnola?
Maestra: si è attaccato o glielo hai fatto attaccare tu?
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Maestra: Ora dovete tornare nei gruppi, andate a parlare, il segretario insieme
al gruppo deve scrivere nel quaderno che cosa è successo e perché. Tutti lo
dovete scrivere nella pagina di oggi.
Maestra: l’avete scritto che cosa è successo? Un altro minuto per scrivere le
ultime cose.
Maestra: che significa gruppo? Che tutti lavorano, non che lavora solo uno!
Maestra: quando avete finito dovete compilarmi queste schede per favore! La
maestra spiega come compilare le schede. Mi dovete scrivere in alto il nome.
Dove c’è scritto Attrae o è attratto? Ci scrivete l’oggetto, per esempio
polistirolo, attrae o è attratto? Carta stagnola, carta pellicola, bacchetta di
plastica, se attrae mettete la x qui, se è attratto la mettete qui, che cosa
significa?
Bambini: Attrae significa l’oggetto che ho messo sotto si solleva e basta.
Maestra: ma dovete capire qual è l’oggetto che attrae e quello che è stato
attirato. Dovete scegliere una cosa che vi è piaciuta, per esempio, bacchetta di
plastica, o cannuccia, secondo quello che avete fatto.
Maestra: il polistirolo attrae o è attratto?
Bambini: il polistirolo è attratto.
Maestra: la n.2 la dovete fare con i compagni, vi fate l’indovinello, secondo te
questo oggetto attrae o viene attratto e vedete cosa vi dice il compagno.
Maestra: devi scrivere il nome della tua compagna e le chiedi secondo te,
attrae o è attratto?
Bambini: Maestra guarda anche con la mano si può fare!
Bambini: proprio ora mi sono presa la scossa nella sedia.
I bambini si divertono a fare l’indovinello.
Maestra: allora ora andiamoci a sedere, se avete finito la scheda.
I bambini consegnano la scheda.
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Alcuni bambini consegnano la scheda dell’osservatore e vogliono già
consegnare i quaderni, purtroppo lo spirito di gruppo non è compreso.
Maestra: Allora che cosa è successo quando abbiamo strofinato le cose con il
maglione di lana?
Bambini: che l’oggetto strofinato si è riscaldato e attrae gli oggetti più leggeri,
come i giornali.
Maestra: Secondo Mario si sono riscaldati, e secondo voi?
Bambina: l’oggetto più pesante si è riscaldato e quelli più leggeri come una
calamita si sono alzati.
Maestra: hanno attratto gli oggetti più leggeri e poi, secondo voi che cosa è
successo dal punto di vista scientifico?
Bambini: perché il calore è come una cosa magnetica.
Maestra: vediamo, secondo voi perché è successo che si sono attirati gli oggetti
leggeri?
Bambini: perché abbiamo strofinato.
Maestra: In effetti si è prodotto calore, ma non è il calore E secondo voi ce
cosa è successo strofinando?
Bambini: è successo che il calore andando verso l’alto ha attratto gli oggetti
Maestra: Ve lo spiego io. Strofinando gli oggetti col maglione di lana,
l’oggetto si è caricato elettricamente, si è prodotto una fenomeno di elettricità
o meglio un fenomeno elettrico.Va bene? E quindi l’oggetto che è stato
strofinato ha preso delle cariche elettriche.
Maestra:Ora vediamo cosa succede, vi ricordate che vi ho fatto la domanda:
che cosa succede strofinando un palloncino con un po’ di lana e
avvicinandolo al muro?
Bambini: forte, bello!
Maestra: allora cosa è successo?
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Bambini: è successo che il palloncino si è caricato di energia e siccome non
poteva attrarre il muro, è stato attratto dal muro.
Bambini: il palloncino è stato attirato!
Maestra: è il muro che attira il palloncino?
Bambini: no, è stato il palloncino che ha attirato il muro e ha avuto delle
cariche elettriche!
Maestra: e come fa il palloncino che è così leggero ad attirare il muro?
Bambini: è il calore, ha elettricità, è come se il calore fosse un magnete. Il
palloncino si è caricato di energia elettrica.
Maestra: quando?
Bambini: Quando è stato strofinato con la lana e mettendolo al muro,
l’energia elettrica è pure magnetica.
Maestra: Vi spiego cosa è successo, che il palloncino che si è caricato
elettricamente, non ha attirato il muro, perché il palloncino non può attirare
il muro, perché il palloncino è molto più leggero del muro, però quando
prende la carica elettrica il palloncino prende anche una forza elettrica.
Bambini: la forza motore!
Maestra: la forza elettrica è una forza di attrazione, le forze come agiscono?
Agiscono sempre accoppiate, allora c’è la forza del palloncino verso il muro
ma anche il muro esercita una forza nei confronti del palloncino, però la forza
del muro verso il palloncino non la vediamo, vediamo di più la forza del
palloncino verso il muro.
Bambini: Maestra, ho un dubbio, ma se il palloncino è sgonfio lo stesso
succede?
Maestra: no, perché la superficie non basta e non si carica.
Vediamo cosa succede se gonfio un altro palloncino e li avvicino.
La maestra gonfia un altro palloncino.
La maestra chiede aiuto ad un bambino per strofinare uno dei due palloncini.
90
Maestra: Vediamo cosa succede. Aziz, mi aiuti tu? Io strofino questo e tu
l’altro.
Adesso avviciniamoli, guardate, che cosa succede? Io cerco di avvicinarli.
Bambini: è come una calamita, sembra di più una calamita, siccome due forze
magnetiche hanno la stessa concentrazione di forze allora si scontrano.
Maestra: provateci voi senza fare forza.
Maestra: che è successo? Non si sono attratti, si sono respinti! Proviamoci con
due fogli di polistirolo.
Maestra: Allora guardate qua cosa succede se si elettrizzano due fogli di
polistirolo. Che cosa succede?
Bambini: si respingono!
Maestra: questi oggetti non si attraggono, ma?
Bambini: si respingono.
Maestra: e perché secondo voi?
Bambini: perché hanno la stessa forza elettrica.
Maestra: bravi me lo scrivete sul quaderno?
Bambini: A casa ho dei magneti e a volte li avvicino da due parti uguali,
appena li avvicino subito si allontanano.
Maestra: ora lo diciamo, adesso vediamo che cosa succede se strofino due
bacchette di plastica con la pelle. Che succede?
Bambini: si respingono pure loro!
Maestra: io cerco di avvicinarle, che succede?
Bambini: si respingono pure loro.
Maestra: e perché secondo voi?
Bambini: perché la forza magnetica è talmente forte che si respingono.
Maestra: me lo scrivete sul quaderno.Ora la stessa cosa la facciamo con le
bacchette di vetro. Ora queste bacchette le strofiniamo tutte e due con la lana
e vediamo che cosa succede?
91
Bambini: si respingono, sempre per lo stesso motivo!
Maestra: lo state scrivendo, lo dovete fare come lavoro di gruppo.
Maestra: adesso le ho strofinate con la pelle.
Bambini: si respingono!
Maestra: però avete visto che da questa parte si attraggono?
Bambini: Dalla parte che è stata strofinata meglio si attacca di più, non mi
viene come dirlo!
Maestra: ora te lo spiego come dirlo. Ora faccio una di plastica e una di vetro
e vediamo che cosa succede.
Bambini: si respingono.
Maestra: vediamo dalla parte non elettrizzata.
La maestra fa vedere che dalla parte non elettrizzata le bacchette si attraggono,
mentre dalla parte elettrizzata si respingono.
Bambini: perché quella parte non è stata strofinata e siccome quella plastica è
più pesante attrae la bacchetta di vetro che è più leggera .
Maestra: allora quando abbiamo strofinato gli oggetti con la lana si sono
caricati elettricamente e hanno attratto degli oggetti che non erano carichi
elettricamente, ma che erano elettricamente neutri e quindi hanno attratto
oggetti che non erano carichi. Quando abbiamo strofinato le due bacchette di
plastica con la lana si sono caricate negativamente tutte e due, quindi
negativo e negativo non si attraggono, si respingono e la stessa cosa è avvenuta
con i palloncini. Quando invece abbiamo caricato le bacchette di vetro si
caricate positivamente, la stessa cosa è avvenuta con la pelle, sia con le
bacchette di vetro che con le bacchette di plastica, quando poi abbiamo fatto
una bacchetta di vetro e una di plastica, essendo di materiale diverso si sono
attratte perché si sono caricate diversamente. Esistono delle cariche che sono
di attrazione che avviene quando un oggetto si carica positivamente e uno si
carica negativamente e poi ci sono delle cariche di repulsione quando si
92
respingono quando si caricano tutte e due positivamente o tutte e due
negativamente. Queste cose le dovete scrivere nei quaderni, poi compilate la
schede dell’osservatore, mi restituite tutto e abbiamo finito.
I bambini terminano le schede e restituiscono i materiali.
Maestra: mi dispiace per quelli che non hanno collaborato nei gruppi
comunque bravi bambini e grazie.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO.
Gruppo Leopardo (Mario, Delio, Lorenzo e Alessia dal 25/05/06):
“Oggi abbiamo imparato che i Greci, un certo Talete, con un po’ di ambra e
degli oggetti leggeri, strofinando i due pezzi di ambra ha scoperto che
mettendo vicino a oggetti leggeri li attira. Abbiamo strofinato le
cannucce con la maglia di lana e ha attirato il polistirolo e gli oggetti
leggeri come i pezzi di giornale.
Secondo noi invece è successo che i palloncini si respingono perché hanno
una carica magnetica uguale, quindi si scontrano e si respingono. E
succede la stessa cosa anche con le bacchette di plastica si respingono
perché il materiale e la forza magnetica sono uguali, e la stessa cosa
anche con la bacchetta di vetro. Secondo noi la bacchetta di vetro, dalla
parte che non è stata strofinata è stata attratta dalla bacchetta di
plastica, la caricatura avviene quando una parte magnetica si strofina
con una che non è caricata. La attrazione avviene quando positivo e
positivo si incontrano. La repulsione avviene quando positivo e negativo si
incontrano oppure neg. e neg.”
Gruppo Leone (Stefano, Giacomo, Karim, Gianfranco dal 25/05/06):
“Strofinando la penna al maglione e poi avvicinarla al polistirolo o alla
carta il calore attira la carta e si appiccica, perché il calore attira e quindi
si attira la carta.
93
Le due bacchette di plastica hanno una forza magnetica e si respingono
tra di loro.
Le due bacchette di vetro hanno una forza magnetica che si respingono
tra di loro. La bacchetta di vetro con la bacchetta di plastica, la parte
strofinata si respingono mentre la parte non strofinata si attirano.
Caricati
-
- negativo
+ + positivo
attrazione + - positivo e negativo
repulsione + + positivo
- - negativo”
Gruppo Tigre (Giuseppe, Nicola, Alessio, Aleandro dal 25/05/06):
“Il fenomeno di oggi. Oggi con la maestra Veria abbiamo scoperto che
strofinando le bacchette la carta si attacca. I palloncini si respingono
perché la forza magnetica è troppo potente.
Bacchette di plastica. Le bacchette di plastica si respingono perché la
plastica si riscalda.
Le bacchette di vetro. Si respingono perché sono uguali e di vetro.
Le bacchette di vetro e di plastica. Le bacchette di vetro e di plastica da una
parte si attraggono e da una si respingono.
Caricati
+ +
Attrazione
+ -
Repulsione
+ +
-
-“
Gruppo Cavallo (Emanuela, Sarah, Aziz):
“Oggi con la maestra Veria, abbiamo fatto degli esperimenti di Scienze.
Abbiamo imparato ad usare l’elettricità.
94
I palloncini non si attraggono perché hanno una stessa forza magnetica,
anche nel caso dei bastoncini di plastica si respingono, le due bacchette di
vetro si respingono perché anche esse hanno la stessa forza magnetica.
Caricati
+ +
Attrazione
+ -
Repulsione
+ +
-
-“
95
6.4 Trascrizione (27/05/06)
Il giorno in cui i bambini devono fare il post- test sull’elettricità, un bambino
chiede:maestra come si fa a saper quando è positivo e quando è negativo?
Così la maestra spiega prima la teoria atomica in modo che i bambini possano
comprendere alcuni concetti necessari per il questionario.
Maestra: ve l’ ho spiegato come è fatto l’atomo?
Bambini: non l’abbiamo fatto!
Maestra: a voi non l’ ho spiegato! Va bene, allora.
La maestra lo spiega alla lavagna, aiutandosi con un disegno.
Maestra: L’atomo, cos’è? La parte più piccola della materia sia del legno, sia
del tessuto, sia della carta. Ogni atomo, com’è fatto? C’è una parte che si
chiama nucleo, in questo nucleo ci sono delle parti neutre, che si chiamano
neutroni, delle parti positive che sono protoni e poi girano attorno dei
satelliti, come la luna che gira intorno alla Terra, questi satelliti si chiamano
elettroni, gli elettroni sono negativi, quando si strofina un oggetto di plastica
con la maglia di lana, dalla maglia passano degli elettroni e l’oggetto si carica
elettricamente. Di solito c’è elettricità negli oggetti?
Bambini: no!
Maestra: sono elettricamente neutri. Di solito quando strofiniamo la plastica,
la plastica acquista degli elettroni e quindi diventa negativa, mentre il vetro
perde degli elettroni, ci sono quindi più protoni e si carica positivamente.
Bambini: capito!
Molti bambini chiedono come mai devono rifare un questionario che hanno
già fatto, la maestra spiega che il questionario è stato fatto prima di fare gli
esperimenti e che chiaramente dopo dovrebbero saper rispondere bene o
male a tutte le domande.
96
Maestra: Prima l’abbiamo fatto prima di fare l’esperimento. Prima di fare
l’esperimento l’ abbiamo fatto e alcuni sapevano alcune cose e altre cose non
le sapevano. Dopo che abbiamo fatto l’esperimento abbiamo scoperto alcune
cose, è vero?
Bambini: sì!
Bambini: ma gli oggetti leggeri nell’antichità erano petali, foglie?
Maestra: pagliuzze, foglie.
Uno dei bambini tunisini ha bisogno di aiuto per scrivere le risposte e viene
aiutato dalla maestra di sostegno.
Maestra: Se qualcuna non la sapete andate avanti e dopo la scrivete.
Veramente siete tutti in grado di farle perché ormai l’abbiamo fatta la
sperimentazione!
Bambini: maestra come si chiama quella pietruzza gialla?
Maestra: ambra!
Maestra: adesso che abbiamo fatto l’esperimento ti vengono in mente le stesse
cose che ti venivano in mente prima o altre cose?
Bambino: la luce!
Maestra: Tu non l’ hai fatto mai il questionario? Tu non c’eri quando
abbiamo fatto gli esperimenti?
Bambino: no!
Maestra: va bene fallo lo stesso il questionario e scrivi cosa succede secondo te
anche se non c’eri.
Bambino:Maestra come si chiamava quel signore che ha scoperto l’elettricità?
Maestra: Talete!
Maestra: state scrivendo? Anche se non le sapete pensateci. Anche una
risposta di fantasia mi va bene, perché a volte una risposta di fantasia può
essere una risposta che ha una fondamento scientifico.
97
Maestra: quando c’è scritto “che spiegazione pensi di poter dare al
fenomeno?” si riferisce a quella precedente.
Maestra: Si staccano o si attaccano? A che cosa?
Bambino: al pettine.
Bambina: quando sono tutte e due positive o tutte e due negative cosa
succede?
Maestra: cosa succedeva si attraevano oppure si…
Bambina: respingevano.
Maestra: non dovete copiare anche perché potete copiare delle risposte
sbagliate.
Maestra: chi ha finito scriva la data di oggi e il nome.
I bambini consegnano i questionari.
Maestra: bene, bravi, bravi.
98
6.5. La sperimentazione in 4ªC
Unità di apprendimento “L’elettricità” e “La corrente elettrica” in 4 ªC
Trascrizione giorno 18/05/06
Giorno 18/05/06 entra in classe la maestra Veria che spiega che dovrà fare
insieme ai bambini un esperimento su un argomento di scienze: l’argomento
è l’elettricità.
Maestra: Bambini mi presento , sono la maestra Veria, dovremmo fare
insieme delle attività che riguardano le scienze: sono dei piccoli giochi ed
esperimenti in cui vi divertirete! Dobbiamo anche creare dei gruppi in cui ci
sarà un segretario, che è quello che scriverà nel quaderno di laboratorio. In
ogni gruppo ci sarà un quaderno di laboratorio perché questo lo definiamo
come un laboratorio di scienze, però questo segretario cambia ogni volta in
modo che ognuno ha la possibilità di scrivere e poi in ogni gruppo ci sarà un
osservatore cioè una persona che partecipa all’esperimento però deve scrivere
alcune cose su dei comportamenti dei compagni. Siete pronti?
Bambini: Sì!
Maestra: Intanto visto che io non vi conosco e che non conosco i vostri nomi
ho pensato di fare un gioco di conoscenza e per fare questo gioco dobbiamo
spostare i banchi e ci mettiamo tutti al centro qui. Infatti questo gioco l’ ho
chiamato “Parole al centro”.
I bambini e le maestre spostano i banchi.
Maestra: Se c’è un bambino che non vuole dire il suo nome può dire un
nome di fantasia, l’importante è che io so che quella persona durante questo
laboratorio, che si chiama in un modo, viene chiamata in un altro.
Mettiamoci tutti qua forza!
Allora Gianluca che fai tu, vuoi partecipare?
Al gioco partecipa anche il bambino diversamente abile, prima restio.
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Maestra: Ognuno di noi va al centro si presenta e dice il suo nome e dice una
caratteristica del suo carattere oppure quello che gli piace fare e poi se vuole
può aggiungere un gesto, gli altri dobbiamo ripetere come si chiama e la
caratteristica. Comincio io. Io mi chiamo Veria e penso di essere una persona
tranquilla e vi mando un bacio!
I bambini ripetono e poi cominciano a presentarsi.
Bambini: Io mi chiamo Mohammed e penso di essere bravo, io mi chiamo
Giovanni e penso di essere bravo.
Maestra: Benissimo, però cerchiamo di cambiare, tu, forza!
Bambini: Mi chiamo Amal e penso di essere intelligente e vivace!
Maestra. È normale che uno quando viene al centro si vergogna un pochino
però noi lo facciamo proprio per rompere il ghiaccio,avanti!
Bambini: Mi chiamo Sabrina e penso di essere gentile, mi chiamo Ilaria e vi
mando un bacio, mi chiamo Marialoisia e sono timida, mi chiamo Matteo e
penso di essere spiritoso e vi farò ridere, mi chiamo Carlo e sono
giocherellone, sono Mirko e penso di essere un po’ sbadato, ciao!, Mi chiamo
Giuliano e sono tranquillo e gentile, vi mando un abbraccio. Io mi chiamo
Michele e penso di essere un po’ chiacchierone, vi mando un bacio, Mi
chiamo Salvatore G., e penso di essere gentile, mi chiamo Danilo e spero di
essere forte, mi chiamo Salvatore V. e spero di essere gentile, tranquillo e
ordinato, mi chiamo Giuseppe e spero di essere bravo in matematica, mi
chiamo Leonardo e spero di essere tranquillo e ordinato, mi chiamo Sabri e
sono bravo.
Maestra: Tu?
Bambini: Sono Gianluca e sono bello, sono un attore!
Maestra: Bravo! E ci fa pure l’inchino! Ora che ci siamo presentati tutti anche
se i nomi non me li ricorderò subito bene, facciamo un gioco di fiducia a
coppie con il compagno che abbiamo accanto.
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0
Si formano le coppie e la maestra spiega in cosa consiste il gioco.
Maestra: Che cosa significa questo gioco di fiducia? Che ci dobbiamo fidare
del compagno che abbiamo accanto. Ora ce ne andiamo in giro per l’aula e
l’altro guida e non deve fare sbattere e poi ci si scambia di posto chi ha
guidato diventa la persona che si fa guidare, va bene? Questo perché ognuno
si deve fidare. Io lo faccio con Sabri. Io chiudo gli occhi e tu mi devi guidare.
Dopo aver finito, la maestra dice: Avete cambiato di posto?
Bambini: Sì.
Maestra: Ora ci mettiamo di nuovo al centro. Chi vuole parlare e dire se gli è
piaciuto?
Bambini: Io!
Maestra: Mi ripeti il tuo nome?
Bambini: Michele.
Maestra: Allora Michele, come ti è sembrato questo gioco?
Bambini: Bello!
Maestra: E poi come ti sei sentito? Ti sei fidato del tuo compagno?
Bambini: Sì.
Maestra:Bene ora chi vuole parlare?
Bambini: Io, Salvatore G., non mi sono fidato!
Maestra: Ti ha fatto sbattere?
Bambini: Mi ha fatto cadere!
Maestra:Poi?
Bambini: Mi è sembrato bello però non mi sono fidato!
Maestra: Poi, tu?
Bambini: Mi è piaciuto!
Maestra: E ti sei fidata? Ho visto che voi eravate molto attente. E tu? Io mi
sono fidata di te,sei stato bravo Io invece all’inizio ti ha fatto sbattere un po’
sulla sedia perché guardavo anche i tuoi compagni!
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Adesso invece creiamo i gruppi. Quanti siete?
Bambini: Siamo 18, 19 con Gianluca!
Maestra: Allora 4 gruppi, il segretario cambia ogni volta. Intanto io vorrei che
ci fosse un bambino tunisino in ogni gruppo e poi dobbiamo fare sia
maschietti che femminucce.
Bambine: Siamo 4!
Maestra: Allora 1 femminuccia in ogni gruppo. Ogni gruppo deve decidere il
nome scegliendo un colore.
I bambini scelgono Rosso, Azzurro, Verde e Giallo.Una volta fatti i gruppi, la
maestra consegna i quaderni di laboratorio e spiega loro come compilarlo.
Maestra: In alto dovete scrivere 1 dove c’è questo quadratino perché poi ci
dobbiamo mettere i numeri le pagine. Poi dovete scrivere i nomi dei
componenti del gruppo e sotto i nomi ci dovete scrivere “Indice”, poi giriamo
pagina e in alto nel quadratino scriviamo 2. Dove avete scritto 2 dovete
scrivere la data di oggi: 18 maggio 2006.
Bambini: Così maestra?
Maestra: Sì e il segretario deve scrivere “segretario:” e deve scrivere il suo
nome e poi “osservatore:” e decidete chi è l’osservatore. Nel foglio
dell’osservatore dovete scrivere il nome del gruppo, il nome dell’osservatore, i
nomi dei componenti del gruppo, poi la data. Vi ho scritto nella scheda
“Comportamenti” per esempio: Contribuisce al lavoro di gruppo. In questi
gruppi ci sono delle regole: tutti devono contribuire, tutti! Quindi se uno non
contribuisce l’osservatore lo deve scrivere, poi “fa partecipare gli altri”, non è
che uno lo deve fare da solo l’esperimento o non fa partecipare gli altri! Poi
ognuno deve aiutare ed incoraggiare i compagni a fare qualcosa, a scrivere o a
fare l’esperimento che poi faremo e poi incoraggiare i compagni. L’osservatore
lo osserva e lo scrive. E poi se discute con i compagni, per esempio: Carlo,
contribuisce al lavoro di gruppo, dovete scrivere Sì o No. Ora vi do dei
10
2
questionari per tutti. L’argomento di scienze che tratteremo è: l’elettricità e
voi dovete rispondere a queste semplici domande,basta anche un rigo, due
righe, quello che vi viene in mente, su in alto mi scrivete il nome. Per ora
ognuno per conto proprio e poi lavoriamo di nuovo in gruppo. Sono 10
domande, non più di 10 minuti, un quarto d’ora. Senza parlare con gli altri.
Se uno non sa rispondere può scrivere che non gli viene in mente niente.
Ognuno deve scrivere quello che pensa senza parlare tanto poi non vi metto il
voto.
Dopo aver somministrato il pre-test sull’elettricità, la maestra fa un
brainstorming sulla parola elettricità e i bambini ne discutono in gruppo. Alla
fine invita i bambini a scrivere sul quaderno di laboratorio come hanno
vissuto questa nuova esperienza e a portare da casa per la prossima volta i
seguenti materiali:
→ vecchie maglie di lana di tipo diverso;
→ vecchi guanti di pelle;
→ pezzi di pelliccia;
→ biro di plastica di vario genere;
→ cannucce di plastica;
→ posate o pettini di plastica;
→ pezzi polistirolo per imballo;
→ pezzi di carta di giornale, di quaderno o stagnola;
→ pellicola trasparente per alimenti;
→ foglie.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO.
Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
“A noi viene in mente la corrente. E’ stata scoperta grazie all’intelligenza.
Sì con la spina del fono. L’esperienza vissuta è stata bella.”
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
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“Quando sentiamo la parola elettricità ci viene in mente la luce, il
lampadario, il lume, ecc.
Quando noi scivoliamo dallo scivolo molto veloce e tocchiamo lo scivolo
sentiamo la scossa e dopo toccando una persona che indossa: anelli,
bracciali, orologio ecc. sentiamo entrambi la scossa invece toccando il
terreno la scossa finisce.
L’esperienza di oggi è stata bellissima, io e i miei compagni del gruppo
rosso ci siamo divertiti un mondo e non vediamo l’ora di fare un altro
incontro con la maestra Veria.”
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“A noi viene in mente l’energia. Per noi l’elettricità è stata scoperta grazie
a un fulmine. A noi la scossa ci è venuta nella doccia e uno di noi nello
scivolo. Sì ci sono dei giochi in cui si sfrutta il fenomeno dell’elettricità
sono: il computer, macchina, ecc….Sì ci è piaciuto l’esperimento di oggi.”
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri)
“A noi quando sentiamo la parola elettricità ci viene in mente l’energia.
Per noi l’uomo ha scoperto l’elettricità con i fulmini usando un aquilone.
La scienza si potrebbe studiare con esperimenti. Ci è piaciuto giocare,
conoscerci, partecipare e studiare insieme.”
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4
6.6. Trascrizione giorno 20/05/06
Maestra: Buongiorno!
Bambini: Buongiorno!
Maestra: Intanto sistemiamoci come eravamo l’altra volta, negli stessi gruppi,
cambiamo segretari e osservatori.
Maestra: Avete portato le cose che vi avevo chiesto?
Bambini: Sì!
Maestra: Bravi. Va bene allora per favore tiratele fuori e le tenete sul banco
perché ci serviranno per l’esperimento di oggi.
Bambini: Maestra ma oggi che facciamo?
Maestra: Tra un poco lo vedrete!
I bambini prendono le cose che hanno portato da casa e le mettono sui
banchi.
Maestra: E allora bambini, vi ricordate che cosa mi avete detto la volta scorsa
a proposito dell’elettricità per esempio io vi ho chiesto quando vi è capitato di
prendere “la scossa”?
Bambini: Sì io prendo la scossa nello scivolo, io quando scendo dalla
macchina!
Maestra: E per esempio secondo voi c’è elettricità quando ci si pettina?
Bambini: Sì. No.
La risposte dei bambini sono discordanti.
Maestra: Bene, tutto questo riguarda l’elettrizzazione dei corpi, vi ricordate
che vi ho chiesto come secondo voi l’uomo ha scoperto l’elettricità.
Bambini: Sì.
Maestra: Sono stati per primi i Greci, ed in particolare un certo Talete, che
poi è diventato famoso come filosofo, a scoprirla. Dobbiamo arrivare a circa
sei secoli a.C. Che ha fatto questo signore? Un giorno mentre lucidava degli
oggetti di ambra si è accorto che questi attraevano delle pagliuzze e delle
105
piume, ed ha capito che i pezzi di ambra strofinati acquistavano la proprietà
di attrarre dei piccoli corpi leggeri. In greco il nome dell’ambra è ‘
’
(electron) e da questo è derivato il nome elettricità. Bene, adesso possiamo
vedere cosa succede strofinando con forza una bacchettina di plastica su un
maglione di lana e avvicinandola a degli oggetti leggeri. Mi date dei pezzetti di
carta?
Maestra: Allora bambini cosa è successo?
Bambini: Si attaccano!
Maestra: E secondo voi, perché succede?
Bambini: Vengono attirati!
Maestra: Vediamo e che cos’è che li attira?
Bambini: Sono attirati perché tu hai riscaldato la bacchettina sul maglione!
Maestra: Ora provo a farlo con una bacchetta però di vetro e vediamo che
succede..
Bambini: Non si attacca, perché il vetro è più pesante!
Maestra: Adesso vediamo cosa succede se lo faccio con la matita.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E perché secondo voi?
Bambini: Non si è attaccato!
Maestra: E perché?
Bambini: Perché sono di materiale diverso!
Maestra: Bravi! Adesso provateci pure voi! Adesso do ad ogni gruppo una
bacchettina di plastica così potete farlo pure voi! E poi divertiamoci ad
attrarre gli oggetti con le cose che avete portato! Forza provate combinazioni
diverse! Fatelo pure col polistirolo, con le foglie.
I bambini si divertono moltissimo a strofinare gli oggetti sui maglioni che
hanno portato e ad attirarli in vari modi.
La maestra va nei vari gruppi per vedere come va l’esperimento.
Maestra: Vi riesce? Si sono attaccati gli oggetti?
10
6
Bambini: Sì, bello anche col giornale si può fare.
Maestra: Va bene, ora facciamo una verifica che poi sono dei piccoli
indovinelli che dovete fare a coppie.
La verifica anche se è su un foglio singolo, viene proposta a coppie all’interno
dei gruppi.
Maestra: Bene adesso che avete sperimentato varie situazioni possiamo dire
che gli oggetti dopo che li abbiamo strofinati si sono “elettrizzati” e hanno
acquistato una “carica elettrica”, cioè una proprietà nuova che prima non
avevano ed è questa che gli dà la capacità di attirare altri oggetti. C’è quindi
un nuovo tipo di forza che chiamiamo “forza elettrica” che è la forza che
l’oggetto elettrizzato esercita sull’oggetto leggero attirato.
La maestra rappresenta la forza alla lavagna con l’uso delle frecce.
Maestra: Vediamo cosa succede se gonfio un palloncino, lo strofino .sul
maglione e lo avvicino al muro.
Bambini: Bello rimane attaccato!
Maestra: Però non rimane tanto, ora vi propongo di fare un gioco con i
palloncini.
La maestra propone il gioco dei palloncini appesi.
Gioco “I palloncini appesi”
Il gioco viene fatto a squadre che corrispondono ai gruppi.
Ogni giocatore cerca d’avere quanti più palloncini possibile attaccati alla
parete allo scadere del tempo.
Si gonfiano e si annodano parecchi palloncini.
Come si gioca: si ammucchiano i palloncini al centro della stanza e si
assegna ad ogni squadra una parte di parete. Al via, ogni giocatore prende
un palloncino, lo sfrega sul maglione per creare elettricità statica e poi cerca
di farlo restare attaccato alla parete. Se ci riesce, prende un altro palloncino
e riprova e va avanti fino ad utilizzare tutti i palloncini che può. Se un
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palloncino cade dalla parete qualunque giocatore può riutilizzarlo.Vince la
squadra che ha più palloncini attaccati alla parete allo scadere del tempo.
Il gioco purtroppo non riesce perché i palloncini non rimangono attaccati alla
parete , forse a causa di una eccessiva umidità e i bambini ci rimangono male.
Bambini: Maestra ma non rimangono! Da noi sì!
Maestra: No, così non vale, il palloncino deve rimanere attaccato con la forza
elettrica, non col chiodo! Furbacchioni! Va bene lasciamo stare, proviamo a
rifarlo un’altra volta che c’è più tempo, facciamo una cosa bambini, secondo
voi cosa è successo? Perché i palloncini non si sono attaccati?
I bambini tornano nei gruppi e ne discutono.
La maestra va alla lavagna e spiega cosa sarebbe dovuto succedere.
Maestra: E allora cosa doveva succedere che se il palloncino si fosse attaccato
alla parete sarebbe sembrato che non era il palloncino elettrizzato ad attirare il
muro, ma il muro ad attirare il palloncino, infatti la forza più evidente è la
forza che il muro esercita sul palloncino elettrizzato! Ma le forze siccome
agiscono sempre accoppiate abbiamo la forza del muro sul palloncino ma
anche quella del palloncino elettrizzato sul muro anche se è più difficile da
immaginare perché è molto piccola.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO
Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
“E’ successo che quando con le posate si faceva la calamita l’abbiamo fatto
fare nel giornale oppure nella maglia di lana si poteva prendere pezzi di
polistirolo o pezzi di fogli del giornale perché il cucchiaio diventa caldo e
neanche si poteva levare più. La bacchetta di vetro non si attacca perché è
più dura della plastica e sono diversi. E’ successo che ci hanno dato dei
palloncini e noi li dovevamo gonfiare, abbiamo preso delle maglie di lana
e i fogli del giornale che con i palloncini li abbiamo strofinati, si
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dovevano appendere al muro però non siamo riusciti a fare il palloncino e
attaccarlo al muro, perché il materiale del palloncino non era adatto per
appenderlo al muro.Però quando la maestra ha detto stop non erano
ancora appesi. Per noi è stata una bella esperienza,interessante, però noi
non siamo riusciti a farlo e neanche le altre squadre e non ha vinto
nessuno.”
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
“Oggi abbiamo capito che con un maglione di lana e oggetti,
riscaldandoli, succede che con molta pressione di corrente qualsiasi cosa.
Con il vetro si placa la corrente e quindi non può dare la carica di corrente
giusta, carica per prendere gli oggetti.
Oggi abbiamo provato l’esperimento con i palloncini e non è riuscito
perché secondo noi i palloncini non andavano bene”
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“E’ successo che strofinando un oggetto di plastica su una base di carta o
di lana, se strofini forte e lo appoggi su un pezzettino di polistirolo, si
attacca, e perché la plastica è più leggera del vetro. Invece il vetro non si
attacca perché è pesante.
Noi abbiamo gonfiato i palloncini e li abbiamo sfregati nella lana e poi
l’abbiamo attaccati al muro, e non si attaccavano perché i palloncini non
erano caldi”
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri)
“Oggi ci siamo divertiti sfruttando l’elettricità elettrostatica, per noi è
magia. Oggi abbiamo imparato a giocare con l’energia. È successo che la
plastica riscaldandosi è diventata colla incollandosi alla carta, si può
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riscaldare anche con il giornale. Per noi il vetro non attira oggetti perché
non si riscalda come la plastica.
Oggi è stata una giornata indimenticabile perché la maestra Veria ci ha
detto il funzionamento dell’elettricità e ci ha fatto provare i palloncini
strofinandoli al giornale.
Lo stesso giorno la maestra fa sperimentare un’altra situazione didattica.
Maestra: Allora bambini visto che c’è tempo facciamo degli altri esperimenti
potete cambiare sia il segretario che l’osservatore e scrivete sempre in alto nel
quaderno come abbiamo fatto finora la data, il nome del segretario e il nome
dell’osservatore.
Maestra: allora bambini cosa abbiamo detto finora dell’elettricità statica? Che
i corpi strofinati con un panno di lana riescono ad attrarre degli oggetti
leggeri Ora vediamo cosa
Bambini : Sì, la carta, la pellicola, il polistirolo.
Maestra: Benissimo. E vi ricordate il perché?
Bambini: Perché si sono elettrizzati, perché hanno una carica elettrica.
Maestra: Va bene, ora proviamo a vedere cosa succede quando due oggetti
dello stesso materiale vengono elettrizzati strofinandoli con lo stesso panno.
Maestra: Strofino due fogli di polistirolo con lo stesso panno vediamo cosa
succede.
Purtroppo i fogli di polistirolo non sono si caricano e non si vede subito la
repulsione.
Maestra: Non si vede così allora ve lo faccio vedere direttamente con i
palloncini.
La maestra gonfia due palloncini e li strofina con il maglione di lana, e cerca
di avvicinarli.
Maestra: Allora bambini cosa è successo? Lo vedete, non sono io. Io cerco di
avvicinarli.
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0
Bambini: Si allontanano!
Maestra: E perché secondo voi?
Bambini: Perché sono tutti e due carichi.
Maestra: Ma perché succede? Scusate ma prima non si attraevano gli oggetti
strofinati?
Bambini: Però ora li hai strofinati tutti e due!
Maestra: E quindi cosa è successo?
Bambini: Sono tutti e due carichi.
Maestra: Sì ma perché si respingono?
Bambini: Non lo so.
Maestra: Allora ve lo spiego io. Prima abbiamo elettrizzato degli oggetti e
abbiamo visto che attiravano altri oggetti, ora abbiamo elettrizzato due oggetti
con lo stesso materiale e abbiamo visto che si respingono. Questo perché non
esistono solo delle forze di attrazione elettrica ma anche delle forze di
repulsione elettrica. Siccome gli oggetti sono stati elettrizzati nello stesso
modo cosa è successo? Hanno preso lo stesso tipo di carica elettrica. Ora ve lo
faccio vedere alla lavagna.
La maestra disegna alla lavagna gli oggetti elettrizzati e le cariche chiamandole
positive e negative.
Maestra: Allora bambini, gli oggetti che hanno lo stesso tipo di carica elettrica
si respingono e può essere sia positivo e positivo sia negativo e negativo
mentre positivo e negativo si attraggono.
Maestra: Allora vediamo cosa succede se facciamo l’esperimento con altri
materiali. Ve lo faccio vedere con un palloncino e una bacchetta di plastica.
Bambini: Si respingono.
Maestra: Secondo voi perché si respingono anche se non sono fatti dello
stesso materiale?
Bambini: Per la carica.
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Maestra: Ora vediamo che succede se strofinate delle bacchette di vetro con
un guanto di pelle. Ecco qua.
Bambini: Si respingono!
Maestra: Si respingono tra di loro ma attirano degli oggetti leggeri, vedete?
Maestra: Ora vi faccio vedere cosa succede con una bacchetta di vetro e una
bacchetta di plastica.
Bambini: Si attirano.
Maestra: Allora come ho detto prima ci sono due tipi di cariche elettriche
diverse: positivo e negativo . E quindi gli oggetti che portano cariche di tipo
diverso, come quelle che si creano quando si strofinano plastica e vetro, si
attirano quando sono avvicinati, mentre quando strofiniamo due oggetti dello
stesso materiale, entrambi di vetro o entrambi di plastica, si respingono
perché hanno delle cariche elettriche dello stesso tipo.
Bambini: Maestra ma come si fa a sapere quando è positivo e quando è
negativo?
Maestra: Questa è una bella domanda, però per risponderti bene devo fare
una spiegazione su come è fatta la materia che vi farò la prossima volta, per
ora vi dico solamente che il vetro si carica positivamente e che la plastica si
carica negativamente. Ora possiamo fare le schede e dopo tornate nei gruppi
per scrivere quello che abbiamo fatto nella seconda parte della giornata.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO
Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
“E’ successo che le maestre avevano i palloncini,li hanno strofinati con la
maglia di lana per noi si stavano attaccando un po’, però non stavano
attaccando, si respingono perché sono dello stesso materiale. Poi abbiamo
visto delle bacchette di vetro, dello stesso materiale, e si attaccano da
lontano. Però per noi è una buona esperienza. Dopo c’era una bacchetta di
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2
vetro, e l’altra di plastica che si attaccavano, perché non erano dello stesso
materiale”.
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
“I palloncini si respingono perché la carica di scossa usata da entrambi li
fa respingere come due calamite al contrario.
Succede che plastica e vetro strofinati in una maglia di lana entrambe le
bacchette si attirano grazie alla super carica elettrica”.
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“ I palloncini sono stati riscaldati con la stoffa e si respingono senza
muovere la mano. Le bacchette di vetro sono state riscaldate con la stoffa e
si respingono, la plastica e il vetro riscaldati si sono attaccati”
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri)
“I palloncini si respingono secondo noi perché sono entrambi dello stesso
peso. Strofinando la bacchetta di vetro con la maglia di lana e
avvicinando a quella di plastica si attirano”.
6.7. Trascrizione giorno 22/05/06
Maestra: Buongiorno bambini.
Bambini: Buongiorno, maestra cosa facciamo oggi?
Maestra: Riprendiamo il laboratorio sull’elettricità. Allora vi siete sistemati in
gruppo? Ora vi do il materiale, già sapete cosa dovete fare, io non dico niente
stavolta.
Dopo che i bambini hanno terminato le operazioni preliminari si può
cominciare.
Maestra: Intanto vi voglio fare vedere che il gioco dei palloncini si può fare e
che non è il materiale dei palloncini che non è adatto, ma forse li abbiamo
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gonfiati poco e non si attaccavano. Io poi, a casa, l’ ho provato e mi è riuscito.
Però oggi non lo facciamo perché abbiamo poco tempo. Vedete?
Bambini: E’ vero, si appiccica bene!
Maestra: Ci tenevo a farvelo vedere, così sapete che si può fare! Bene, prima
di cominciare l’esperimento di oggi riprendiamo quello che abbiamo detto la
volta scorsa e poi dobbiamo parlare dell’atomo. Quindi abbiamo detto che
furono i Greci, in particolare il filosofo Talete, a scoprire che i corpi con lo
strofinio acquistano una carica elettrica che gli fa attirare gli oggetti leggeri.
Questa carica può essere positiva o negativa, abbiamo detto che positivo e
positivo o negativo e negativo si respingono, mentre positivo e negativo si
attraggono, questi due tipi di carica creano quindi una forza elettrica che può
essere di attrazione o di repulsione. Va bene finora?
Bambini: Sì.
Maestra: Allora vediamo che cos’è quest’atomo: è la parte più piccola della
materia, cioè ogni cosa che vediamo e tocchiamo è fatta di atomi, anche la
lavagna, la cattedra, la maglia, ecc. Questo atomo è fatto in questo modo. Ora
ve lo disegno alla lavagna. E’ come un pianeta c’è un nucleo al centro fatto di
protoni e ci mettiamo la P che hanno carica positiva e neutroni che hanno
carica neutra N, attorno vi girano come dei satelliti gli elettroni E che hanno
carica positiva. Di solito i materiali sono neutri elettricamente, perché hanno
lo stesso numero di protoni ed elettroni, ma cosa succede agli atomi per
esempio della plastica quando strofiniamo la bacchetta sul maglione? Questi
elettroni che sono liberi di muoversi passano dal maglione alla bacchetta, così
la bacchetta si carica negativamente perché ha più elettroni, al contrario
quando strofiniamo il vetro sul maglione, questo perde elettroni e quindi si
carica positivamente.
Maestra: E allora bambini vi ricordate cosa succede quando due oggetti
vengono elettrizzati con lo stesso tipo di carica elettrica?
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4
Bambini: Si respingono.
Maestra: E qual era il motivo?
Bambini: Perché prendono la stessa carica.
Maestra: Perché si crea una forza elettrica che definiamo repulsiva.
Maestra: E quindi, le cariche elettriche sono tutte uguali?
Bambini : No, ci sono cariche positive e cariche negative.
Maestra: Quelle positive si ottengono strofinando il vetro e quelle negative si
ottengono strofinando la plastica.
Maestra : Ora facciamo un gioco e voi mi dovete trovare il trucco nascosto in
questo gioco, ora costruisco un pendolino magico. Allora guardate come lo
faccio: facciamo una pallina con un pezzo di carta appallottolata, un filo di
nylon, un ed un piccolo pezzo di carta stagnola. Col filo faccio un nodo nella
pallina , e poi la si copro con un po’ di carta d’alluminio. Ora mi serve un
volontario, chi viene?
Bambini: Vengo io!
Maestra: Allora Leonardo tu mi dovresti tenere il filo con la pallina in modo
che possa dondolare liberamente. Lo vedete? Questa pallina è particolare
perché è leggera come la carta, ma fuori è come l’alluminio, cioè è come un
oggetto metallico molto leggero.
Maestra: Ora avvicino al pendolino un cucchiaio di plastica. Cosa succede,
bambini?
Bambini: Niente!
Maestra: Questo perché ancora non c’è nessuna forza attrattiva o repulsiva.
Maestra:Ora guardate cosa faccio.
La maestra strofina il pendolino su un maglione di lana ed avvicina la parte
elettrizzata al cucchiaio.
Maestra: Cosa vedete, bambini?
Bambini: Il pendolino attrae la posata!
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Maestra: Guardate ancora, cosa succede?
Bambini: Ora si è allontanato.
Maestra: Ora guardate ancora cosa fa il pendolino? Il pendolino appena ha
toccato la posata rimane lontano da lei.
Maestra: Allora bambini cosa è successo? E perché?
Bambini: E’ successo che si sono passati la carica e poi quando la carica è
passata nel cucchiaio si sono respinti perché ha preso la stessa carica.
Maestra: Esattamente. Allora, ripetiamo cosa è successo. Chi vuole parlare?
Bambini: Prima il pendolino attira il cucchiaio di plastica perché l’abbiamo
elettrizzato e così si toccano, poi quando le cariche elettriche passano dal
pendolino al cucchiaio, allora si respingono.
Maestra: Quindi ripeto che il cucchiaio si è caricato per contatto, ma solo i
metalli o dai metalli gli oggetti si caricano per contatto, infatti ricordatevi
questo che vi sto dicendo, la caratteristica dei metalli è proprio quella di
essere dei “conduttori” dell’elettricità, cioè le cariche elettriche possono
muovere liberamente dentro di loro. Infatti dentro i fili elettrici ci sono dei
metalli come il rame che però sono avvolti da un materiale conduttore che
non fa disperdere l’energia. Quello che abbiamo fatto si può fare anche il
contrario, cioè carichiamo il cucchiaio e poi trasmettiamo la carica al
pendolino. Anzi vi faccio vedere. E’ diverso da prima?
Bambini: No, è uguale, la carica è passata!
Maestra: Bene quindi questo è un altro tipo di elettrizzazione. E come
l’abbiamo chiamato?
Bambini: Per contatto.
Maestra: E allora qual è qui il trucco nascosto ?
Bambini: Il contrario di prima.
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Maestra: Alcune delle cariche elettriche si sono trasferite dal cucchiaio che è
elettrizzato al pendolo che non è elettrizzato, questi due oggetti quindi si
respingono perché hanno lo stesso tipo di carica.
Come verifica i bambini fanno un disegno sul fenomeno dell’elettrizzazione
per contatto.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO
Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
“E’ successo che la maestra ha preso un filo di nylon e prima ha preso un
po’ di carta di un quaderno e ha messo di sopra la carta stagnola. Ha
preso un cucchiaio di plastica e ha strofinato il pendolino magico sulla
maglia di lana, ha preso il pendolino e il cucchiaio e si sono attaccati un
po’ e poi hanno iniziato a respingersi, perché il cucchiaio ha preso la stessa
carica del pendolino. Per fare funzionare il cucchiaio di plastica e il
pendolino ci vuole l’energia che può passare da un filo di ferro”.
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
“La maestra Veria oggi ha iniziato a fare un pendolo con :lenza, carta e
carta stagnola. Ha provato con un cucchiaio ad attirarlo ma non è
successo niente perché no avevano carica elettrica. Abbiamo visto che
prima si attaccava e poi si respingeva proprio perché al cucchiaio gli è stata
trasmessa la carica dal pendolo. Il pendolo è come se fosse ferro quindi col
cucchiaio toccandosi il cucchiaio prende la carica e si respingono.”
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“Abbiamo creato un pendolino. Prendi un filo di nylon e carta stagnola e
abbiamo cercato di attaccarlo con un cucchiaio di plastica. Noi abbiamo
strofinato il pendolo con un maglione. Si sono attaccati in un certo
momento ma poi si sono staccati perché il pendolo ha trasmesso la carica
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elettrica al cucchiaio e si sono di nuovo distaccati perché hanno avuto la
stessa carica elettrica”
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri)
“Abbiamo costruito un pendolo magico e l’abbiamo avvicinato ad un
cucchiaio e abbiamo notato che non succedeva niente ma sfregando il
pendolo alla lana si respingono. Il pendolo inizialmente si è attratto il
cucchiaio, però dopo alcuni secondi i due oggetti si respingono. Il perché di
questo allontanamento è che il pendolo distribuisce l’energia al cucchiaio e
si allontanano. Abbiamo detto che il ferro è un conduttore di elettricità,
infatti per far passare l’elettricità da una stanza ad un’altra si usa il
ferro filato”.
6.8. Trascrizione giorno 25/05/06
Maestra: Questo è il 4° giorno che stiamo insieme.
Bambini: Maestra cosa facciamo oggi?
Maestra: Poi ve lo dico, intanto mettetevi nei gruppi.
Maestra: Intanto spostatevi un pochettino per favore perché qua mi serve la
lavagna, un po’ indietro.
La maestra distribuisce i quaderni di laboratorio ai gruppi diversificando i
ruoli e ricordando alcune regole fondamentali visto che sono passati alcuni
giorni dall’ultimo incontro.
Maestra: Voi siete gruppo Rosso, lo fai tu Mahammed? lo fa di nuovo Ilaria
allora, tanto devo venire di nuovo. Voi che gruppo siete?
Bambini: Azzurri!
Maestra: Chi lo fa il segretario oggi?
Bambini: Giuliano lo deve fare.
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8
Maestra: Allora, voi siete gruppo Giallo e voi gruppo Verde. Già sapete cosa
dovete fare.
Alla prima parte dell’esperimento di oggi partecipa anche il bambino
diversamente abile.
Maestra: Gianluca tu con quale gruppo sei?mi raccomando, senza dare calci!
Maestra: L’osservatore chi lo fa qui?Mi raccomando dovete collaborare. Allora
dovete scrivere la data di oggi.
La maestra va alla lavagna e mostra ai bambini cosa devono fare anche se già
dovrebbero saperlo.
Maestra : L’avete compilata la scheda dell’osservatore? Mi raccomando solo la
prima parte.
Bambini:sì
Maestra: Vi ricordate cosa abbiamo detto finora sull’elettricità? Vediamo
gruppo Rosso, cosa abbiamo detto sull’elettricità? Come si possono
elettrizzare i corpi?
Bambini: per contatto, per strofinio.
Maestra: Bene, finora abbiamo visto per contatto e per strofinio, si crea una
forma di energia, ma che cosa succede alla materia? Abbiamo visto la struttura
atomica della materia. Cosa significa? Che ogni materia ha gli atomi, l’atomo
che è la parte più piccola della materia. Come era formato quest’atomo? Un
nucleo e poi tanti satelliti, vi ricordate? Dentro il nucleo cosa ci sono?
Bambini: I protoni!
Maestra: Cariche positive che sono i protoni e ci ho messo la P, infatti e
cariche ne..
Bambini: ..negative!
Maestra: no, neutre!
Bambini: Ah vero non sono né positive, né negative.
119
Maestra: Queste sono all’interno del nucleo! Qua quelle che girano attorno
come dei satelliti sono quelle negative e sono gli elettroni.
Bambini: Quando si toccano si uniscono e quindi si attaccano!
Maestra: No, allora cosa succede con lo strofinio? Che si altera un pochettino
la struttura della materia. Cosa succede? Per esempio se strofiniamo la plastica
, un oggetto di plastica con la lana, si carica negativamente, quindi che cosa è
successo? Che gli elettroni della lana sono passati sulla bacchetta di plastica,
per esempio. E quindi si carica negativamente. Mentre il vetro si carica
positivamente e quindi che cosa è successo che ha perso degli elettroni, infatti
che cosa abbiamo visto? Che quando gli oggetti hanno la stessa carica o
positiva o negativa,che cosa succede? Vi ricordate?
Bambini: Si respingono!
Maestra: Invece che cosa significa quando si attraggono? Che hanno cariche
elettriche diverse perché abbiamo detto che positivo e negativo si attraggono,
invece quando gli oggetti si caricano nella stessa maniera si respingono. Come
l’abbiamo visto? Questo (- -) con le bacchette di plastica che si caricavano tutte
e due negativamente, questo (+ +)con le bacchette di vetro che si caricavano
tutte e due positivamente, questo ( - +)invece l’abbiamo visto quando abbiamo
fatto gli esperimenti con il polistirolo e con i pezzetti di carta di giornale, è
vero?
Bambini: sì.
Maestra: Oggi invece vediamo che gli oggetti si possono elettrizzare anche in
altri modi e cioè si possono elettrizzare a distanza! Dovremmo costruire un
altro pendolino con un cucchiaio di plastica, oppure lo possiamo fare con la
bacchettina di plastica. Prendo il maglione , intanto elettrizziamo la
bacchettina di plastica con lo strofinio. Mi serve un aiutante, mi aiuti tu?
Dovresti tenere questo così.Ora elettrizzo quest’altra bacchetta e l’avvicino e
vediamo cosa succede.
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0
Bambini: Maestra si respingono!
Maestra: Proviamo ancora! Ecco lo vedete che si muove? Mi raccomando tu
tienilo fermo. Ecco lo vedete cosa succede, cosa sta succedendo?
Bambini: Si respingono!
Maestra: Per un attimo l’avete visto che l’ ha seguito? Allora io non lo tocco.
Proviamo a farlo con il cucchiaio di plastica per vederlo meglio. Facciamolo
con il cucchiaio di plastica sennò non riesce.
La maestra costruisce un nuovo pendolino con il cucchiaio di plastica.
Maestra: questo me lo tieni così, per favore, fermo, allora ho costruito un
nuovo pendolino, sto elettrizzando la bacchetta di plastica e il cucchiaio non è
elettrizzato. Vediamo che cosa succede.
Bambini: Si dovrebbe attaccare!
Maestra: Che cosa succede? Il cucchiaio si sta?
Bambini: Si sta muovendo.
Maestra: Elettrizziamolo ancora un altro pochino, allora che cosa è successo
secondo voi?
Bambini: Si respingevano.
Maestra: Ma il cucchiaio non aveva elettricità quindi non si potevano
respingere si dovevano attrarre, quindi che cosa è successo?
Bambini: Perché hanno preso elettricità.
Maestra: Allora quando un corpo non è elettrizzato com’è? Elettricamente
neutro perché le cariche positive e negative sono in equilibrio, quindi è
elettricamente neutro, cioè il numero degli elettroni e il numero dei protoni è
uguale. Non c’è carica, non attrae niente, non può condurre niente, quando
invece io gli strofino il maglione, acquista elettroni e quindi quest’oggetto di
plastica si carica negativamente, se io lo avvicino al cucchiaio che non è
elettrizzato, lo vedete che il cucchiaio si muove? E perché si sta muovendo
secondo voi?
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Bambini: Perché il cucchiaio si è elettrizzato.
Maestra: Vediamo Matteo secondo te perché il cucchiaio si è elettrizzato?
Bambino: Perché le cariche della bacchetta di plastica hanno elettrizzato il
cucchiaio senza toccarlo.
Maestra: Quindi che cosa è successo? Che le cariche della bacchetta di plastica
senza toccare sono passate sul cucchiaio. Avete sentito cosa ha detto Matteo?
Ha detto esattamente che cosa è successo che le cariche della bacchetta di
plastica sono passate nel cucchiaio, infatti non è che si sono respinti come
quando abbiamo fatto quello dei palloncini che proprio si staccavano, perché
questo, il cucchiaio, è neutro. Avete sentito tutti? Ora mi dovete scrivere
questa cosa nel quaderno.
Alcuni bambini si lamentano della mancata collaborazione di altri.
Maestra: Tutti devono collaborare, l’avete scritto quello che è successo? Bene.
Adesso elettrizzo tutti e due gli oggetti. Che succede?
Bambini: Si attaccano, qui si attaccano, qui si dividono.
Maestra: Ora io avvicino l’oggetto elettrizzato dalla parte del manico, avete
visto?
Bambini: Se si mette di qua si respingono se si passa davanti si attaccano.
Maestra: Vediamo qua che succede.
Bambini: Da una parte è elettrizzato e dall’altra no.
Maestra: Io continuo a lasciare la bacchetta di plastica vicino al cucchiaio
vediamo che succede.
Bambini: La allontana.
Maestra: La allontana perché le cariche elettriche passano nel cucchiaio, come
aveva detto Matteo, ma ora io allontano questa bacchetta e vediamo cosa
succede avvicinando un’altra bacchetta che non è stata elettrizzata.
Bambini: Si respingono!
Maestra: Sembra come se fosse elettrizzata.
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2
Bambini: Maestra quella bacchetta non è caricata.
Maestra: Vediamo che succede qui. Avete visto cosa è successo?
Bambini: Il cucchiaio si è messo a girare.
Maestra: Perché il cucchiaio si è messo a girare? Che cosa è successo secondo
voi?
Bambini: Perché ha ancora cariche elettriche!
Maestra: Che cosa è successo secondo voi? Io questo oggetto non l’ ho
elettrizzato!
Bambini: Si sono passati la carica.
Maestra: Questo qui ha passato la carica quando io l’ ho avvicinato alla parte
del cucchiaio e poi adesso il cucchiaio si è messo a girare perché? Che cosa è
successo secondo voi?Guardate ancora si sta muovendo!
Bambini: Perché ancora ne ha carica!
Maestra: Quale?
Bambini: Il cucchiaio!
Maestra: Ora ci avvicino questo, ancora si attraggono, ora non si attraggono
più!
Bambini: La carica è finita!
Maestra: Bravi, perché la carica non dura per sempre ma dopo un po’ la carica
finisce. Quindi cosa è successo? Che elettrizzando per strofinio si creano
nell’oggetto elettrizzato delle cariche elettriche che rimangono anche quando
il maglione che abbiamo usato per elettrizzare l’abbiamo allontanato, poi cosa
abbiamo visto? Che quando abbiamo avvicinato gli oggetti non elettrizzati
c’era ancora carica perché la carica elettrica resta a lungo nell’oggetto. Dopo
un po’ però queste cariche elettriche spariscono. Perché? Perché queste
cariche elettriche non entrano ed escono dall’oggetto come quando
utilizziamo lo strofinio per elettrizzare e le cariche passano da un oggetto
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all’altro ma queste sono cariche che si muovono all’interno dell’oggetto stesso
quando si avvicina un oggetto elettrizzato. Va bene?
Bambini: Quindi la carica non passa?
Maestra: Allora ve lo faccio vedere alla lavagna. Ecco cosa succede: quando
carichiamo un corpo elettricamente ed avviciniamo un corpo scarico, le
cariche negative si spostano verso il corpo elettrizzato e quindi l’altra parte
com’è? Rimane senza elettroni e quindi diventa positiva e quindi i due corpi
si attraggono. Dopo un po’ di tempo però se allontaniamo l’oggetto carico le
cariche si distribuiscono di nuovo come prima. E’ più chiaro adesso?
Bambini: Sì.
Maestra: allora come lo chiamiamo questo tipo di elettrizzazione?
Bambini: Elettrizzazione a distanza.
Maestra: A distanza bravissimi o per induzione. Bene. Allora ora questo lo
scriviamo nei quaderni.
Maestra: Allora avete finito di scrivere? Quindi che cosa abbiamo visto? Che
elettrizzando per strofinio si creano nell’oggetto elettrizzato delle cariche
elettriche che rimangono anche quando viene allontanato l’oggetto che le ha
create. Le cariche elettriche hanno segno opposto all’oggetto che le produce e
quindi i due oggetti si attraggono. Ora vi faccio vedere un’altra cosa!
Adesso vediamo come anche i liquidi si elettrizzano. Va bene? Quest’ultima
cosa che ho detto l’avete seguita? Allora si può elettrizzare anche l’acqua.Vi è
capitato mai a volte per esempio pettinandovi i capelli che avete avvicinato il
pettine al filo d’acqua che scendeva dal rubinetto. Vi è capitato mai di farlo?
Bambini: Sì.
Maestra. Se a qualcuno è capitato di farlo ha notato che avvicinando il pettine
si spostava un po’ il filo d’acqua, è vero? Tu l’ hai notato? E cosa è successo
secondo te in quel momento?
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4
Bambini: Che il pettine andando nei capelli prende la carica e poi vicino
all’acqua col rubinetto aperto si allontana.
Maestra: Bravissimo, succede esattamente questo!
Bambini: Poi quando finisce la carica elettrica non si allontana più!
Maestra: Adesso io faccio un esperimento per vedere come l’acqua si
elettrizza. Qui però siccome il pettine non l’ ho portato lo facciamo con la
bacchettina. Faccio scorrere l’acqua. Me lo strofini bene questo per farlo
elettrizzare?
La maestra chiede aiuto ad un bambino.
Maestra: Allora guardiamo tutti cosa succede.
Bambini: Si allontana.
Maestra: Il filo d’acqua si allontana proprio perché la carica elettrica
dell’acqua è negativa. Che cosa è successo allora?
Bambini: L’acqua si è allontanata perché hanno la stessa carica!
Maestra: Bravi, lo volete scrivere sui quaderni, per favore?
I bambini terminano di scrivere, consegnano i quaderni e la scheda
dell’osservatore e la maestra dà appuntamento per l’indomani.
DAL QUADERNO DI LABORATORIO
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri
“Oggi la nostra maestra ci ha spiegato che strofinando una bacchetta con
un cucchiaio appeso al filo gira perché il cucchiaio non è stato strofinato,
strofinando cucchiaio e bacchetta si attraggono solo dalla punta, invece
dal manico non si attraggono perché le cariche si sono spostate solo nella
punta. Prendendo un’altra bacchetta non strofinata il cucchiaio la
respinge.
L’acqua con la bacchetta strofinata si sposta perché hanno cariche
uguali.”
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Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
“La maestra ha preso due bacchette di plastica e le ha strofinate nel
maglione di lana, dopo li ha messo vicine e si muovevano, poi ha preso il
cucchiaio di plastica e si respingevano perché le cariche elettriche passano
nel manico del cucchiaio.
Dopo la maestra ha strofinato il cucchiaio e la bacchetta no, e il cucchiaio
girava, dopo la carica è finita perché il cucchiaio non aveva più energia
elettrica.
Poi la maestra ha preso una bottiglietta d’acqua e l’ ha riempita dopo
aperto la bottiglietta e l’ ha fatta scorrere nel bicchiere e ha strofinato la
bacchetta di plastica e l’ ha appoggiata all’acqua e si allontanavano ed è
successo che l’acqua si allontanava perché è fatta dello stesso materiale.”
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“La maestra Veria e il nostro compagno Leonardo aveva tenuto il
cucchiaio e la maestra Veria aveva tenuto la bacchetta di plastica, e l’aveva
strofinata nel maglione che aveva portato e il cucchiaio e la bacchetta si
respingono.
Se il cucchiaio lo strofini e la bacchetta non la strofini, il cucchiaio si
allontana perché il cucchiaio ha l’energia elettrica e il bastoncino di
plastica non ne ha così il bastoncino di plastica respingeva il cucchiaio.
La bacchetta di plastica con l’acqua: riscaldare strofinare la bacchetta
l’acqua invece di bagnarla la bacchetta respinge l’acqua.”
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
“La maestra Veria oggi ci ha fatto fare un esperimento: ha preso un filo di
nylon e ha legato un cucchiaio poi con una bacchetta di plastica ha
strofinato sul maglione di lana e abbiamo visto che si respingevano.
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Ora abbiamo fatto un altro esperimento: abbiamo ripreso la bacchetta di
plastica e il pendolo con il cucchiaio abbiamo strofinato la bacchetta di
plastica e l’abbiamo fatta respingere attrarre con il cucchiaio di plastica.
La maestra ha messo il cucchiaio nell’acqua e il cucchiaio e l’acqua si
respingevano.”
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6.9. Trascrizione giorno 26/05/06
Maestra: Buongiorno bambini!
Bambini: Buongiorno maestra! Che esperimento facciamo oggi?
Maestra: Oggi facciamo una conversazione! Intanto vi potete mettere nei
gruppi!
Bambini: Ma oggi non c’è l’osservatore?
Maestra: No, oggi non lo facciamo l’osservatore!
Maestra: Mi dovete ascoltare un pochino! Ci potrebbe servire la lavagna.
Bambini: Maestra? Tu ci sarai anche in quinta?
Maestra: Non penso proprio!
Maestra: Andiamoci a sedere e facciamo silenzio!
Maestra: Oggi facciamo una conversazione sulle cose che abbiamo fatto e sulla
corrente elettrica! Vi do il quaderno di gruppo e questa volta la scheda
dell’osservatore non ve la do, mi raccomando però dovete essere concentrati
su quello facciamo, su quello che diciamo perché dobbiamo scrivere più cose
sul quaderno! Quindi questa volta c’è solo il segretario!
La maestra chiama i segretari dei gruppi e consegna i quaderni.
Maestra: Allora i segretari, cosa dovete fare?
Bambini: Scrivere la data di oggi, la pagina e il nome del segretario.
Maestra: Allora, che cosa abbiamo detto le altre volte?Che cosa mi avete detto
la prima volta che avete risposto al questionario?
Maestra: Allora alcuni di voi mi hanno detto che la parola elettricità gli fa
venire in mente l’energia, è vero?
Bambini: Io l’avevo detto!Noi l’abbiamo detto!Maestra io! Anche io!
Maestra: Tu l’avevi detto, anche tu, anche lei! Bene! Qualcuno lo ha detto
dunque concentriamo l’attenzione sulla parola energia. Che cosa è questa
energia? Solitamente quando parliamo dell’energia che cosa vogliamo dire?
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8
Bambini: Quasi come l’elettricità, l’energia elettrica!
Maestra: A volte alcuni di voi non lo dicono? Oggi non ho energia! Non mi
sento energico!
Bambini: Ah, che è vuoto! Quando è stanco!
Maestra: Quando uno è stanco! Chi l’ ha detto?Bene, invece quando uno ha
energia com’è?
Bambini: Che è forte! Che vuole sfruttare tutta l’energia!
Maestra: Che vuole lavorare, ecc, quindi che cosa è questa energia? Io vi dico
qual è la definizione che si trova nel vocabolario.
Bambini: Maestra io ce l’ ho!
Maestra: Ah lo vuoi cercare? Cercalo! Cercatelo e mi dite che cosa c’è scritto!
Bambini: Io maestra l’ ho trovato
Maestra: Me lo leggi?
Bambini: Forza fisica di consumo. In fisica la capacità che ha un corpo di
compiere un lavoro: Il calore fornisce l’energia! Vigore, fermezza!
Maestra: Quindi, qual è la definizione scientifica di energia? La capacità di un
corpo di compiere lavoro, infatti abbiamo detto che quando ci sentiamo più
energici vogliamo lavorare, vogliamo fare tante cose, quando invece ci
sentiamo stanchi, senza energia..
Bambini:..sei stanco poi mangi e ti riprendi l’energia!
Maestra: Bravo, Bravissimo! Questo che ha detto Salvatore ci serve perché
l’energia è appunto la capacità di compiere lavoro.
Bambini: viene dal mangiare, infatti senza mangiare non c’è!
Maestra: Che cosa succede per esempio la macchina per camminare ha
bisogno della benzina e quindi compie il suo lavoro!
Bambini: è come il suo mangiare!
Maestra: Invece la benzina dell’essere umano è il cibo!
Bambini: senza il cibo non abbiamo forza!
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Maestra: Non abbiamo forza ci sentiamo fiacchi e senza energia!
Bambini: Siamo tutti deboli!
Maestra: Bravissimi! Ora però, qual è la caratteristica fondamentale
dell’energia?
Che l’energia non si crea e non si distrugge ma si trasforma! Va bene questo
concetto?Quindi ripetiamo: l’energia non si crea e non si distrugge ma si
trasforma! Per esempio come funziona la dinamo della bicicletta?
Bambini: Con la ruota! Perché c’è la livella che quando noi camminiamo con
la ruota striscia la ruota e crea l’energia.
Maestra: E come si muove la ruota?
Bambini: Con i pedali!
Maestra: E chi li muove i pedali?
Bambini: Io, noi!
Maestra: Chi guida la bicicletta! Allora che cosa succede con la dinamo della
bicicletta? Che cos’è la dinamo? Quel dispositivo che ci fa accendere la luce, la
lampadina.
Bambini: Io non ce l’ ho!
Maestra: In alcune biciclette c’è, in altre non c’è! Cosa succede? Che l’energia
di movimento che noi usiamo per fare muovere la bicicletta si trasforma in
energia elettrica, infatti che cosa succede? Si accende la luce! E cosa succede
quando si pedala più piano?Che la luce diventa più bassa, è vero?
Bambini: Perché noi mettiamo meno energia!
Maestra: Questa energia elettrica noi la usiamo ogni giorno? E come la
usiamo?
Bambini:Con la televisione, la radio, la playstation, con il computer come
ora.
Maestra: Poi quando usciamo fuori di casa la usiamo questa energia elettrica?
Bambini: La macchina!
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Maestra: La macchina ce l’ ha pure un dispositivo che usa l’energia elettrica!
Bambini: La radio, la lampadina, la televisione! L’aria condizionata, il ferro da
stiro, l’asciugacapelli!
Maestra: Molto la usiamo in casa perché abbiamo gli elettrodomestici,ma
fuori di casa?Voglio un esempio fuori di casa! Fuori di casa la usiamo l’energia
elettrica?
Bambini: Sì
Maestra: Allora questi elettrodomestici che usiamo in casa a che cosa sono
collegati?
Bambini: Alla corrente, alla spina!
Maestra: Poi?E da dove arriva l’energia elettrica che arriva nelle nostre case?
Bambini: dall’Enel!
Maestra: Che cos’è l’Enel?
Bambini: È una fabbrica dove c’è l’elettricità! È una fabbrica di elettricità!
Maestra: Cosa significa la parola Enel?
Bambini: Elettricità, energia.
Maestra: Ve lo dico io, è un acronimo, e significa Ente Nazionale per
l’Energia Elettrica. L’Enel che ci fornisce l’energia elettrica ci fornisce
l’energia attraverso delle centrali elettriche. Come è fatta una centrale
elettrica? Vediamo qualcuno lo sa come è fatta?
Bambini: Io una volta le ho viste!
Maestra: Benissimo!
Bambini: Da fili!
Maestra: No, una centrale elettrica, cioè proprio il posto dove si crea l’energia
elettrica che poi arriva nelle nostre case, vediamo.
Bambini: E’ grande?
Maestra: Matteo tu che l’ hai vista com’è fatta?
Bambino: Ci sono tanti cavi.
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Maestra: Ma prima che cosa c’è? Ci sono diversi tipi di centrali elettriche,
perché ci sono diversi modi in cui si può creare l’energia elettrica, diciamo
che molte sfruttano l’acqua e sono delle centrali idroelettriche.
Bambini: Noi l’abbiamo fatte!
Maestra: Bene e ve lo ricordate come sono fatte? Cosa c’è a monte?
Bambini: C’è una diga, che fa passare piano l’acqua e crea questa energia.
Maestra: Allora c’è un bacino idrico che fornisce l’acqua che poi viene
convogliata nella diga, poi l’acqua scende e va nella turbina che mette in
movimento l’alternatore, che cosa fa l’alternatore? Trasforma l’energia di
movimento in energia elettrica proprio come quello avviene nella dinamo.
Bambino: L’acqua fa girare la turbina e forma l’energia.
Maestra: Quindi si ha una trasformazione dell’energia!
Adesso torniamo al discorso di prima. Vi ricordate che tutti gli oggetti
contengono delle cariche positive e negative?
Bambini: Elettriche!
Maestra: Che cosa succede agli elettroni? Che possono essere acquistati o
ceduti dai corpi e quindi siccome l’elettrone è negativo, quando ci sono meno
elettroni l’oggetto si carica positivamente, quando ci sono più elettroni, si
carica negativamente. Vi ricordate che abbiamo visto questo con gli
esperimenti che abbiamo fatto?
Bambini: Sì.
Maestra: Poi cosa abbiamo detto che questi elettroni sono liberi di muoversi
ma dove si muovono? Quali sono quei particolari materiali dove si muovono
gli elettroni?
Bambini: Nella plastica, negli oggetti! Nei metalli!
Maestra: Nei metalli che sono dei conduttori elettrici, cosa succede che
appunto si muovono verso una certa direzione, questo flusso di elettroni ha
bisogno per spostarsi di essere condotto verso una determinata direzione, per
13
2
spostarsi ha bisogno che ci sia un dislivello di energia elettrica ed è questo
dislivello di potenziale che ci crea l’energia elettrica. Che cos’è questo
dislivello?Avete presente quando si gioca nello scivolo. Che cosa succede?
Bambini: Prima i bambini partono dalla scala si mettono su e si buttano!
Maestra: Questo è quello che si vede! Allora, i bambini fanno la fila, con la
loro forza salgono e poi scendono creando un’energia di movimento,
dopodiché ritornano da qua e di nuovo si mettono in fila poi salgono e
scendono. E che cos’è che li fa scendere?
Bambini: Perché è in discesa!
Maestra: C’è una discesa!
La maestra fa una dimostrazione pratica con delle biglie poste su un piano
inclinato.
Maestra: Questo mi serve per creare un dislivello, che cosa succede nello
scivolo, ci sono i bambini che salgono, appena sono in alto, scendono poi
rifanno la fila e riscendono, è quello che si crea nel circuito elettrico, si deve
creare un dislivello di potenziale che ci permette di creare questo circuito che
deve essere un circuito chiuso. Questo è per darvi l’idea di quello che succede,
quindi c’è questa differenza di livello che ci crea l’energia elettrica nel
circuito! Chi fornisce l’energia elettrica nelle nostre case noi non lo vediamo,
vediamo soltanto che abbiamo la possibilità di utilizzare l’energia elettrica. Ma
ci sono degli apparecchi elettrici che funzionano lontano dal muro, dalle
prese?
Bambini: Il computer, il game-boy, il play- station portatile, il telecomando, il
cellulare.
Maestra: Bravi e secondo voi com’è possibile che questi apparecchi elettrici
funzionano anche quando non sono attaccati alla corrente?
Bambini: Perché di dentro c’è!
Maestra: E che cosa glielo dà, chi è che gli dà l’energia elettrica?
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Bambini: Noi!
Maestra: No, voglio dire, cosa c’è dentro questi apparecchi che dà l’energia
elettrica?
Bambini: La pila!
Maestra: La batteria o la pila!
Ala fine della conversazione i bambini rifanno il questionario iniziale.
Maestra: Anche se è lo stesso mi serve per vedere se dopo il mio intervento
avete imparato qualcosa, vi do 10 minuti e nessuno deve copiare, metteteci la
data e poi nome e cognome per favore.
Maestra: Mi raccomando non datemi risposte banali, tipo mille volte ma
ditemi quali elettrodomestici usate e quando usate l’elettricità.
La maestra comincia a leggere alcune risposte.
Maestra: Bambini, scusatemi, ma nessuno lo suona il campanello quando va a
casa?
Bambini: Sì.
Maestra: E come funziona?
Bambini: Con l’elettricità!
Maestra: Ah mi sembrava che qualcuno usava la campana ancora! Mi dovete
mettere almeno una situazione in cui si sfrutta l’energia elettrica!
Alla fine i bambini consegnano i questionari.
Maestra: Ancora non abbiamo finito, facciamo silenzio e commentiamo
queste immagini, venite tutti qua.
Maestra: Allora che cosa vediamo qui?
Bambini: Una strada, una città, un palazzo, New York,una fontana!
Maestra: E qua c’è la luce?
Bambini: Sì!
Maestra: Quando usciamo di casa ci sono le luci, ma fino ad un po’ di tempo
fa non esistevano le luci per le strade. Che cos’è questo?
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4
Bambini: Il fulmine che è stato attirato! Parigi!
Maestra: Perché vi ho messo proprio Parigi?
Bambini: Perché a Parigi c’è una torre alta ed ha attirato i fulmini!
Maestra: Vi ho messo Parigi perché è stata chiamata la “ville lumiere” cioè la
città della luce, perché era una città molto illuminata. E questo che cosa è?
Bambini: Un fulmine.
Maestra: In natura l’elettricità si crea con il fulmine. E come si crea
l’elettricità con il fulmine?
Bambini: Con le nuvole! Perché gli elettroni positivi salgono verso il cielo e ci
sono quelli negativi!
Maestra: Diciamo che è quasi così! Vi ricordate che ci sono degli atomi che
perdono o acquistano delle cariche? Questi atomi si chiamano ioni e ci sono
anche nell’aria e con gli urti si creano delle differenze di potenziale tra le
nuvole o tra le nuvole e il suolo e questo crea una forte scarica elettrica che
chiamiamo fulmine. Andiamo avanti, che c’è in quest’immagine?
Bambini: Ci sono i bambini, uno si sta asciugando i capelli, raffigura una
famiglia, c’è l’elettricità!
Maestra: Che cosa stanno facendo queste persone ? Utilizzano…
Bambini: Elettricità, consumano energia! Sprecano l’elettricità!
Maestra: Diciamo che la utilizzano e stanno usando gli elettrodomestici! Cosa
sono questi?
Bambini: Il frigorifero, la lavatrice…
Maestra: Altri elettrodomestici! Che cos’è questo?
Bambini: Il treno!
Maestra: E perché ve l’ ho messo?
Bambini: Perché va ad elettricità!
Maestra: Perché sfrutta l’elettricità per muoversi! Quindi cosa succede? È
l’inverso di quello che accade con la dinamo o la centrale elettrica, qui è
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l’energia elettrica che viene trasformata in energia di movimento! Ci sono
altri mezzi pubblici che sfruttano l’elettricità per muoversi?
Bambini L’autobus!
Maestra: Più che l’autobus come si chiama il mezzo sfrutta l’elettricità?Qui
non ci sono ma l’avrete visto da qualche altra parte!
Bambini: Io lo so è quello che cammina con il filo!
Maestra: E come si chiama?
Bambini: É quello che va nelle montagne?
Maestra: No, ma anche quello è un mezzo elettrico, è la funivia, io dico in
città!
Bambini: Non mi viene il nome!
Maestra: E’ il tram! Qui cosa vediamo, anche se è in lontananza?
Bambini: Sono delle ventole, le pale eoliche che usano il vento per fare
l’elettricità!
Maestra: In questo caso quindi che cosa c’è? C’è trasformazione dell’energia!
Si utilizza il vento per creare energia elettrica, ed è una delle forme di energia
alternativa perché vento in natura ce n’è in abbondanza rispetto ad altre cose
che si utilizzano per creare energia come il petrolio.
Bambini: Ed è una forza naturale!
Maestra: Questi cosa sono? L’avete mai visti sui tetti?
Bambini: Ah sì, sono i pannelli solari.
Maestra: E cosa fanno? Anche loro servono per creare energia, sfruttano la
luce del sole e la trasformano in calore poi ci sono i pannelli fotovoltaici che
invece trasformano l’energia del sole in energia elettrica!
Maestra: E’ una forma di energia pulita! Questo invece che cos’è?
Bambini: Il palo dell’elettricità. Il palo della luce!
Maestra: Un traliccio della luce e che cosa fa? Trasporta l’elettricità.
Bambini: Perché i fili cadono, quindi questi tengono dritti.
13
6
Maestra: Questo invece cos’è?
Bambini: un ferro da stiro, un ferro a vapore!
Maestra:
Perché
ve
l’
ho
messo?
Per
mettervi
un'altro
elettrodomestico?Bisogna stare attenti quando si usa l’elettricità?
Bambini: Sì, sì, no!
Maestra: Allora vediamo, lo sapete quali sono le cose che non bisogna fare?
Bambini: Non toccare la spina dell’elettricità.
Maestra: Questa è una delle cose che non si deve fare. Che cos’è che non si
deve fare?
Bambini: Collegare tante spine in una sola presa.
Maestra: Perché si crea troppo carico invece bisogna utilizzare la ciabatta che è
fatta apposta! Invece cosa sta facendo questo bambino?
Bambini: Se si tocca prende la scossa!
Maestra: Non si devono mettere le dita nella presa!
Bambino: Soprattutto bagnate perché l’acqua è conduttrice pure di elettricità!
Maestra: Esatto! Qua vi ho messo dei fumetti. Legge Ilaria.
La bambina legge la vignetta relativa al fumetto.
Bambina: “Aiuto! Ma che scemo si è dimenticato di staccare la corrente!”
Maestra: E si è preso la scossa! Si cambia la lampadina o si toccano fili elettrici
senza staccare l’interruttore principale?
Bambini: No!
Maestra: Qui cosa succede?Leggi tu!
“Presto, devo staccarlo senza toccarlo..e..lo farò utilizzando del materiale
isolante..tipo?! Ci sono! Un bastone di legno (asciutto)!”
Maestra: Non si deve toccare una persona che ha preso l’elettricità sennò la
scossa passa anche a noi, a meno che non prendiamo un materiale isolante
come il legno che non fa passare l’elettricità! Poi, andiamo avanti! Leggi tu!
137
Bambini: “Stock”, “Curioso ci hanno chiamato per soccorrere un folgorato e
ci troviamo davanti ad un trauma cranico!” “Ma…ma…io non sapevo, non
volevo non credevo…”
Maestra: Quindi che cosa è successo? Naturalmente l’ hanno messo qui per
sdrammatizzare, lo ha staccato ma gli ha dato un colpo troppo forte e gli ha
fatto male! Quindi non bisogna esagerare! E questo che cos’è? Che cosa
c’entra questa cosa?
Bambini: Il porta CD! Quello per i dischi!
Maestra: In effetti sono dei dischi, ma non quelli che si ascoltano! Questa è la
prima pila che è stata inventata da un italiano che si chiama Alessandro
Volta. Come l’ ha costruita? Ha messo un disco di rame ed uno di zinco con
un panno imbevuto di una sostanza chimica che è l’acido solforico. Lo scrivo
alla lavagna. Cosa ha fatto questo scienziato? Ha messo una serie di coppie di
dischi di rame e di zinco separati da questo disco di panno imbevuto, li ha
impilati, da questo infatti il nome pila. E cosa vide?Che questi due metalli,
abbiamo detto il rame e lo zinco a contatto con questo acido si caricavano
uno positivamente e l’altro negativamente e generavano una differenza di
potenziale! Quindi cosa si creava?
Bambini: Ah, l’abbiamo detto prima. L’elettricità!
Maestra: L’elettricità, bravi! Adesso facciamo un piccolo test sulla pila!
I bambini fanno il pre-test sulla pila e consegnano le risposte.
Maestra: Allora bambini adesso che abbiamo finito, scrivete quello che
abbiamo fatto oggi sui quaderni e ci vediamo domani. Ah, per favore
portatemi tutte le pile scariche che riuscite a trovare!
DAL QUADERNO DI LABORATORIO
Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
13
8
“Oggi la maestra ha dato dei fogli dove ci sono domande che parlano di
pile, e ha fatto vedere delle foto dove ci sono le cose che si fanno e quelle che
non si fanno.”
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“Oggi abbiamo visto delle fotografie sul computer della maestra e noi non
abbiamo fatto niente ma abbiamo ascoltato molto per tutta la giornata.”
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri)
“Abbiamo visto come la natura si trasforma in elettricità e abbiamo visto
gli esempi e foto al computer. Abbiamo capito come era formata la prima
pila, fatta da tanti anelli uniti. Le pile sono di tante forme per le esigenze
dell’uomo. La maestra ci ha fatto vedere foto di alcuni modi per creare
energia elettrica. Ci ha spiegato le centrali idroelettriche.”
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
“Oggi la maestra Veria ha portato il Computer e ci ha fatto vedere delle
immagini dell’elettricità: dei paesaggi come Parigi, torre Eiffel, la
corrente elettrica, energia elettrica, Enel, dislivello di potenziale.”
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6.10. Trascrizione 27/05/06
Maestra: Buongiorno!
Bambini: Buongiorno! Maestra oggi che esperimenti facciamo?
Maestra: Ora ve lo faccio vedere, delle cose interessanti!
Bambini: Maestra possiamo unire i banchi?
Maestra: Mettetevi come vi siete sempre messi! Allora mettetevi seduti e nei
gruppi cooperativi.
Bambini: Ma chi lo fa l’osservatore?
Maestra: No oggi non lo facciamo nemmeno l’osservatore!
Visti i numerosi concetti introdotti la maestra fa un riassunto di quanto
spiegato il giorno precedente.
Maestra: Allora di cosa abbiamo parlato ieri? Abbiamo parlato dell’energia,
l’abbiamo cercato pure sul vocabolario. Cosa significa energia? La capacità…
Bambini: ..di compiere lavoro.
Maestra: Infatti abbiamo fatto l’esempio parlando di quando ci sentiamo più
energici e di quando ci sentiamo meno energici,vero? Poi abbiamo detto che
l’energia non si crea né si distrugge ma si trasforma e abbiamo fatto l’esempio
della dinamo della bicicletta, a cosa serve la dinamo della bicicletta?
Bambini: E’ un’energia che cambia.
Maestra: Esatto è un esempio di trasformazione dell’energia! Come si attiva la
dinamo? Qualcuno ha detto che striscia sulla ruota e poi si muove con
l’energia meccanica che noi diamo ai pedali, l’energia meccanica si trasforma
in energia elettrica. Poi abbiamo parlato degli elettrodomestici, abbiamo
parlato delle centrali elettriche, come funzionano le centrali elettriche?
Bambini: C’è una grande diga e poi..
Maestra: C’è una diga in alto, l’acqua viene convogliata verso una turbina che
mette in azione un alternatore che trasforma l’energia dell’acqua in energia
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0
elettrica e poi attraverso la società elettrica che in Italia è l’Enel arriva nelle
nostre case. Poi cosa abbiamo visto? Abbiamo visto che le cariche elettriche
che si muovono nei conduttori, per muoversi hanno bisogno di una forza che
le incanala verso una certa direzione e abbiamo detto come si crea la corrente
elettrica. Come si crea? Quando abbiamo fatto l’elettricità statica e abbiamo
visto come un corpo si carica elettricamente acquistando o cedendo elettroni.
Poi abbiamo visto come questi elettroni per muoversi nei metalli, che sono
dei conduttori, hanno bisogno di qualcosa. Vi ricordate che vi ho fatto vedere
le palline che scendevano sul piano inclinato? Se noi abbiamo una pallina che
non è mossa da niente è ferma, se io invece ci metto un piano inclinato la
pallina si mette in movimento e cade, è vero? Quindi che cos’è che crea la
corrente elettrica?
Bambini: Il movimento!
Maestra: Il movimento che abbiamo chiamato dislivello di potenziale
elettrico. Abbiamo visto quello che avviene più o meno in un circuito.
La maestra fa un disegno alla lavagna.
Maestra: Vi ho fatto scendere le palline che vengono riportate manualmente
qua e poi scendono di nuovo e si crea energia di movimento o cinetica poi
con l’energia meccanica si ritorna su e di nuovo e questo è più o meno quello
che accade in un circuito elettrico che per funzionare deve essere chiuso. Va
bene finora?
Dopo vi ho chiesto come funzionano gli apparecchi che abbiamo a casa.
Bambini: Con la corrente!
Maestra: E alcuni hanno detto “mettendo la presa” perché la presa è attaccata
direttamente alle centrali, cioè con chi ci fornisce l’energia elettrica, poi
abbiamo anche detto che ci sono degli apparecchi che però sono staccati dalla
corrente e funzionano lo stesso.
Bambini: Sì con le pile! Con le batterie!
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Maestra: E vi ho fatto vedere com’era fatta la prima pila con i dischetti di
rame e zinco imbevuti in un acido. Poi abbiamo fatto il test sulla pila. Bene
ora mettiamo sul banco tutte le pile che abbiamo portato e cominciamo
guardare come sono fatte.
I bambini hanno portato poche pile, ma la maestra ne ha portate alcune più
alcune fotografie.
Maestra: Allora vediamo un po’ cosa c’è scritto sulle pile?
Bambini: Duracell, Sony, Energade, Super Pila, durata super, + e -, 4,5 V!
Maestra: Allora oltre ai nomi delle marche ogni pila ha una sua diversa forma
e un nome diverso, proprio come noi che siamo uno alto, uno basso, uno
biondo e uno scuro e ognuno di noi ha un proprio nome. I nomi delle pile
cambiano a seconda della forma, per i giocattoli o per il game boy
sicuramente molti di voi usano le pile stilo tipo queste, per il telecomando del
televisore le ministilo, oppure per una radio un po’ grande una mezza torcia,
più raramente una torcia. Poi ci sono quelle quadrate tipo questa che
chiamiamo transistor e quest’altra che chiamiamo pila piatta che ora ci
serviranno per fare degli esperimenti. Poi ci sono queste a forma di pastiglia
che si trovano di solito nelle sveglie o negli orologi. Poi conoscete altri tipi di
pile o batterie?
Bambini: Sì quella del cellulare, quella della macchina.
Maestra: Sì perché anche nel cellulare o nella macchina ci sono dei dispositivi
elettrici come il motorino di avviamento, le luci, ecc. Poi abbiamo visto dei
numeri, questi numeri indicano il voltaggio o la famosa differenza di
potenziale che la pila offre, quindi una pila da 4,5 V è più potente di una da
2,5 V, e il nome viene da Alessandro Volta! Ogni volta comunque dobbiamo
usare la pila adatta e non una più grande altrimenti si crea troppa energia o
una più piccola che ha poca energia per fare funzionare ciò che ci serve. Bene
ora vediamo cosa significano i segni + (più) e – (meno) che ci sono in tutte le
14
2
pile, anche in quelle a forma di pastiglia ci sono però ora vi faccio vedere,
ecco, i segni sono su facciate opposte, allora che significano questi segni
secondo voi?
Bambini: positivo e negativo, elettroni e protoni, boh!
Maestra: Allora vi ricordate cosa abbiamo detto della prima pila costruita da
Volta? Com’era fatta?
Bambini: Da zinco e rame, e acido pure.
Maestra: Bravi! E così mettendo tutti questi dischetti uno sopra l’altro si è
creato il potenziale elettrico, ma questo potenziale o voltaggio è diverso, cioè
dove c’è il + significa che c’è un potenziale elettrico più alto (dove c’è il rame)
e dove c’è il – un potenziale elettrico più basso (dove c’è lo zinco). Ora vi
faccio vedere come si fa ad accendere un led, che è una lampadina a luce
fredda, con una pila transistor.
Allora questo è un led blu da circa 4 V per farlo accendere collego il filo con
polo positivo, quello più lungo, con la parte della batteria dove c’è il + e
l’altro con quello negativo e si accende, vedete?
Bambini: Bello!
Maestra: Bene, allora adesso provate a farlo voi, poi appena avete finito mi
fate un disegno sulle pile!
Come verifica la maestra chiede ai bambini di fare in gruppo un disegno sulle
pile.
Maestra: Allora cosa significa secondo voi la parola interruttore?
Bambini: E’ quello che accende e spegne la luce.
Maestra: Sì, ma perché si chiama proprio così? Interrompe qualcosa?
Facciamo così, adesso vi faccio vedere cosa succede quando si costruisce un
circuito!
La maestra costruisce un circuito con dei fili elettrici, una pila piatta e una
piccola lampadina da 6V.
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Maestra: Vedete bambini? Ho preso dei fili elettrici di rame, una piccola
lampadina e li collego con la pila piatta che ha queste due linguette di
metallo. Vediamo, cosa succede?
Bambini: La lampadina si accende!
Maestra: E perché? Che cos’è che ci dà l’energia elettrica?
Bambini: La pila!
Maestra: Per fare uscire la corrente elettrica dalla pila le si deve dare un
percorso dove può passare e siccome la corrente elettrica può andare in una
sola direzione si deve collegare un filo che vada da un capo all’altro della pila
formando un circuito. Ci avete giocato mai con la pista con le macchinine?
Bambini: Io ce l’avevo da piccolo!
Maestra: Bene! E cosa succedeva se mancava un pezzo e non potevi chiudere il
circuito?
Bambini: La macchinina usciva!
Maestra: E non poteva tornare al punto di partenza! Esatto, e il circuito
elettrico funziona proprio così, cioè deve essere chiuso per fare scorrere
l’elettricità, sennò se è aperto l’elettricità non passa. Ora vediamo cosa
succede mettendo un interruttore.
La maestra inserisce un interruttore nel circuito.
Maestra: Allora adesso spengo, l’elettricità passa?
Bambini: No!
Maestra: L’elettricità non passa perché ho aperto il circuito e quindi la
lampadina si spegne! Invece se chiudo il circuito premendo l’interruttore la
corrente passa e va dalla batteria alla lampadina.
Bambini: Quindi è al contrario, se si accende la luce, si chiude il circuito?
Maestra: Esatto è proprio così. Quindi anche qui abbiamo visto delle
trasformazioni di energia, l’energia chimica della pila si è trasformata in
energia elettrica e attraverso il circuito elettrico è arrivata fino alla lampadina
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4
e qui, vedete questi fili? Sentite che è caldo? Questo perché l’energia elettrica
si trasforma in energia termica, quindi calore, e in energia luminosa. Adesso
proviamo a mettere alcuni oggetti di materiale diverso nel circuito e vediamo
cosa succede. Metto la carta stagnola tra il filo della lampadina e il filo
elettrico. Cosa succede?
Bambini: Si accende lo stesso la lampadina!
Maestra: E secondo voi perché?
Bambini: Perché è come un metallo e fa passare lo stesso l’elettricità!
Maestra: Bravi è proprio così. E come si chiama questo tipo di materiali che fa
passare l’elettricità?
Bambini: Conduttori.
Maestra: Bene ora provo a metterci uno stuzzicadenti di legno, vediamo che
succede.
Bambini: Non si accende.
Maestra: E perché?
Bambini: Perché il legno è isolante e interrompe il circuito elettrico.
Maestra: Bravi! Ora vi faccio qualche domanda sulla pila. Cosa succede
usando sempre la pila?
Bambini: Si consuma.
Maestra: E quindi? Funzionano gli apparecchi dove è inserita?
Bambini: No.
Maestra: Succede che l’energia della pila a poco a poco finisce e la pila si
scarica. E dove si butta dopo?
Bambini: Nella spazzatura!
Maestra: Assolutamente no! Ho visto che molti di voi mi hanno risposto così,
ma la pila non si può buttare nella spazzatura perché come abbiamo detto
dentro ci sono degli acidi molto inquinanti che possono anche fuoriuscire
quindi si deve buttare in degli appositi contenitori che si trovano di solito dai
145
tabaccai o dai fotografi. Solo due di voi mi hanno risposto bene, bravi. Adesso
per favore tornate nei gruppi e mi fate i riassunto di quello che abbiamo fatto
e poi mi scrivete qualcosa sul laboratorio, se è stata una bella esperienza, se vi
è piaciuto o meno farlo, anche su come vi siete travati a lavorare nei gruppi,
dopo facciamo il post test sulla pila e se c’è tempo il gioco dei palloncini.
Appena i bambini hanno finito di scrivere sui quaderni di laboratorio sia
sull’esperienza di oggi che sul laboratorio la maestra fa fare il post- test sulla
pila.
Rimane ancora un po’ di tempo così i bambini fanno il gioco dei palloncini
che non era riuscito in uno dei primi incontri.
Il gioco riesce molto bene, hanno vinto due gruppi a pari merito: il gruppo
Verde e il gruppo Giallo! Ma i bambini si sono tutti divertiti molto: è la degna
conclusione di una esperienza divertente e gratificante. Per ringraziarli la
maestra Veria regala loro delle caramelle, sperando di rivederli presto: è stata
veramente una bellissima esperienza!
DAL QUADERNO DI LABORATORIO
Gruppo Verde (Carlo, Amal, Leo e Michele)
“E’ successo che con le batterie abbiamo messo dei fili elettrici mentre si
appendeva e si faceva. La luce quando appendi il filo nella luce sempre
accesa, invece quando non si mette la batteria la luce è chiusa. In quelle
batterie c’erano messe 2 bacchette per tenere il filo molto di più. L’energia
chimica che c’era si trasforma in energia elettrica. La maestra ha preso un
bastone di legno e l’ ha attaccato alle 2 bacchette e la luce ha aperto, ma la
luce non ha funzionato, perché il bastoncino di legno non aveva l’energia
elettrica. Poi ha provato a mettere la carta stagnola e la luce si è accesa,
perché la carta stagnola era di ferro e per questo continuava il filo del
circuito quando si accendeva la luce nella lampadina. E poi abbiamo visto
14
6
l’energia elettrica, come la lavatrice quando lavora, trasforma l’energia
elettrica in quella cinetica. Per noi è stata una buona esperienza e
interessante, che la possiamo fare anche nel futuro e non lo
dimenticheremo mai! Se non ci fosse la maestra Veria non le sapremmo
mai queste cose, è bellissimo sapere nuove cose!”
Gruppo Azzurro (Sabrina, Salvatore V., Mirko, Giuliano, Gaspare dal
20/05/06)
“La maestra Veria ci ha fatto vedere le batterie. La batteria transistor, con
due lampadine piccole, con un bastoncino di ferro, li ha messo dentro i
buchi e la lampadina si è accesa. La batteria pila piatta con un filo l’ ha
collegato alla lampadina e alla pila piatta. Ha preso un interruttore,dei
cavi elettrici e una lampadina di 6 V. La maestra ha pressato
l’interruttore e si è accesa la lampadina,poi la maestra ha aggiunto un
pezzo di legno e non si accendeva. Poi ha preso la carta stagnola e l’ ha
avvolta nel filo elettrico e si accendeva (perché la carta stagnola è come un
metallo).
Questi incontri ci sono piaciuti e ci sono stati utili, ma soltanto l’ultimo
incontro il gruppo non ha funzionato molto bene: un bambino del nostro
gruppo di nome Sabrina voleva fare il capo gruppo e voleva comandare
tutto il gruppo. Speriamo di lavorare nel prossimo anno però con un’altra
bambina: Sabrina è antipatica!.”
Gruppo Giallo (Matteo, Danilo, Giuseppe, Marialoisia, Sabri)
“Oggi la maestra ci ha spiegato i nomi delle pile e ci ha spiegato a cosa
possono servire. Ci ha fatto vedere un esempio: Il circuiti elettrico. Abbiamo
collegato due fili elettrici alla pila piatta, un cavo si collega ad un
interruttore e l’altro direttamente alla lampadina da 6 V; abbiamo acceso
l’interruttore e la lampadina si è accesa. Poi abbiamo collegato al filo un
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legnetto e la lampadina non si accendeva ma con la carta stagnola, la
lampadina, al contrario del legno, si accendeva.
E’ stato emozionante studiare in questo modo insieme la maestra Veria!
Gruppo Rosso (Salvatore G., Ilaria, Giovanni, Mohammed)
“oggi la maestra Veria e noi abbiamo fatto un esperimento con le pile cioè
le batterie. Abbiamo preso tanti tipi di pile ma soprattutto la più
importante è stata la TRANSITOR. Con una piccola lampadina da 6 Volt
e con dei fili elettrici e la batteria piatta; i fili elettrici li abbiamo attaccati
alla pila con l’interruttore e sopra i fili abbiamo messo la carta stagnola e
si è accesa la lampadina. Quindi è un conduttore, invece con il legno non
accende perché è un isolante.
A noi ci è piaciuto lavorare in gruppo ma non con Mohammed invece noi
3 siamo stati ottimi amici. Ci è piaciuto tantissimo con la maestra Veria e
grazie ai suoi giochi ed esperimenti ci siamo divertiti in mondo! E’ più di
quello che ci aspettavamo! Per noi è stato il più bel progetto del mondo!”
14
8
Capitolo 7
Analisi della sperimentazione
7.1. Analisi qualitativa e quantitativa
L’analisi della sperimentazione è stata effettuata in due maniere.
Dal punto di vista qualitativo, sulla base delle trascrizioni e dei quaderni di
laboratorio, si sono potuti osservare e studiare i modi di pensare e di acquisire
concetti scientifici nei bambini, ma anche l’interazione di gruppo, attraverso
la scheda dell’osservatore e i quaderni; invece dal punto di vista quantitativo
si è potuta rilevare la correttezza delle risposte e la riuscita dell’intervento
didattico nella trasmissione dei concetti e degli schemi scientifici, a seconda
delle risposte date nel pre e nel post test, e nelle verifiche individuali e di
gruppo.
7.2. Analisi qualitativa rispetto ai contenuti
Dal punto di vista qualitativo si può definire il successo dell’azione didattica
rispetto ai contenuti trasmessi e rispetto alla modalità di svolgimento
laboratoriale.
Rispetto ai contenuti che riguardavano l’argomento di scienze l’elettricità si
possono fare innumerevoli osservazioni.
I bambini si rendono subito conto che l’elettricità, argomento di scienze che
potrebbe sembrare di difficile apprendimento, è un fenomeno legato alla
quotidianità:
“A noi viene in mente la corrente. E’ stata scoperta grazie all’intelligenza.
Sì con la spina del fono.”
“Quando sentiamo la parola elettricità ci viene in mente la luce, il
lampadario, il lume, ecc.
15
0
“A noi la scossa ci è venuta nella doccia e uno di noi nello scivolo. Sì ci
sono dei giochi in cui si sfrutta il fenomeno dell’elettricità sono: il
computer, macchina, ecc….”
Quando la maestra chiede: vi è capitato mai di prendere la scossa scendendo
dalla macchina?
I bambini rispondono:
“A me nel frigorifero, io una volta ho strofinato la testa su un tetto e poi
ho preso la scossa.”
“noi ci siamo date la mano e abbiamo preso la scossa”.
Anche nel questionario alla domanda ‘Hai mai pensato quante volte al
giorno abbiamo a che fare col fenomeno elettricità?’colpisce la risposta di
un bambino che afferma:
“sì, perché le cose che ci circondano a casa sono elettriche”
Un’altra cosa che colpisce è molti di questi bambini hanno a che fare con le
dispersioni di corrente come se fosse un evento usuale, mentre invece
bisognerebbe prendere coscienza dei pericoli che corrono:
“io pure maestra, io avevo i capelli bagnati, me li stavo asciugando con il
phon, dopo un po’ l’ ho messo troppo caldo e mi sono preso la scossa ai
capelli.”
“sì, una volta c’erano due fili dell’interruttore, erano scoperti, io li ho
toccati in un punto e mi sono preso la scossa.”
Anche rispondendo alla domanda ‘hai mai preso la scossa scendendo dalla
macchina o abbracciando qualcuno?’alcuni bambini hanno risposto così:
“sì, quando accendo la luce”
“sì, sotto la doccia”
“sì, mettendo le prese”
A causa di queste esperienze hanno un concetto intuitivo di conducibilità:
151
“Una volta giocavo con un mio amico, ci siamo presi la mano, lui l’aveva
un pochino bagnata lui e io asciutta, e non so cosa è successo e ho preso la
scossa. E gli ho chiesto: ma hai toccato qualcosa di elettrico? E lui mi ha
detto che prima si è avvicinato alla stufa e poi si è sentito che la mano gli
vibrava e la vibrazione mi è arrivata in tutto il corpo poi anche una piccola
scossa, l’elettricità può succedere anche se uno si fa col phon e con la
spazzola.”
“mio padre mentre stavo giocavo con la palla e ha preso l’interruttore e il
filo quello della televisione e la palla si è presa tipo la scossa, io mi sono
presa la scossa in un angolo del corpo e mio fratello l’ ha presa con le
mani e se l’è presa pure mio fratello.”
I bambini dimostrano di avere anche un concetto intuitivo di creazione
dell’elettricità statica attraverso lo strofinio e le scintille:
“l’altra volta volevo accendere la televisione e non si vedeva, l’ ho toccata e
ho preso tipo la scossa.”
“a volte quando io faccio sempre così (schioccando le dita) mi prendo la
scossa.”
“Quando noi scivoliamo dallo scivolo molto veloce e tocchiamo lo scivolo
sentiamo la scossa e dopo toccando una persona che indossa: anelli,
bracciali, orologio ecc. sentiamo entrambi la scossa invece toccando il
terreno la scossa finisce.”
Un bambino, rispetto alle scintille, dà una risposta che fa tornare alle origini
del fenomeno elettricità:
“sì, ho pensato che fossero dentro di me”
Forse un po’ tutti lo abbiamo pensato prendendo la scossa da piccoli!
Anche la differenza tra elettricità ed energia elettrica è percepita a livello
intuitivo, ma solo da un bambino tunisino:
15
2
“sì, c'è differenza, l'elettricità è come il fulmine, la corrente elettrica è la
luce”
Ciò che mi ha colpito molto è che in entrambe le classi i concetti di elettricità
e calore vengano confusi o considerati lo stesso fenomeno o meglio i
fenomeni elettrici, soprattutto la causa dell’attrazione, viene attribuita al
calore; ad esempio negli esperimenti sullo strofinio:
quando la maestra chiede ‘che cosa è successo?’
i bambini rispondono:
“Sono attirati perché tu hai riscaldato la bacchettina sul maglione!”
“perché c’è il calore lo ha attratto, esce il calore, il calore va verso l’alto e
siccome è appiccicoso, la carta si appiccica!”
“l’oggetto strofinato si è riscaldato e attrae gli oggetti più leggeri, come i
giornali.”
“l’oggetto più pesante si è riscaldato e quelli più leggeri come una
calamita si sono alzati.”
“perché il calore è come una cosa magnetica.”
“è successo che il calore andando verso l’alto ha attratto gli oggetti”
“È successo che la plastica riscaldandosi è diventata colla incollandosi
alla carta, si può riscaldare anche con il giornale. Per noi il vetro non
attira oggetti perché non si riscalda come la plastica.”
“Oggi abbiamo capito che con un maglione di lana e oggetti,
riscaldandoli, succede che si prende di corrente qualsiasi cosa”
Anche nel questionario alla domanda ‘cosa pensi possa succedere sfregando
energicamente una penna su un maglione di lana?’ i bambini intuiscono che
si crea calore:
“la penna diventa calda”
anche se qualcuno teme il peggio:
153
“il maglione prende fuoco, si buca il maglioncino”
addirittura: “fanno le scintille” e “diventa azzurra”
nel post test aggiungono:
“la penna si riscalda e fa volare la carta”, “la penna si riscalda e attira gli
oggetti”, “la penna si riscalda e prende energia elettrica”, “la penna si
riscalda e attira la carta”, “la penna si riscalda e sembra una calamita che
attira le cose”, “la penna si riscalda e si elettrizza.”
Il calore è la condizione sine qua non perché possa esserci anche
l’elettrizzazione o, più verosimilmente, i bambini hanno bisogno sempre di
partire da un fenomeno a loro più familiare per poterne spiegare uno nuovo.
Un altro fenomeno con cui l’elettricità viene confusa o con cui si
accompagna, secondo i bambini, è il magnetismo.
Questo non stupisce se si pensa che in effetti dalla scoperta
dell’elettricità statica di Talete fino a Gilbert (nel 1500) questa fusione si è
avuta anche nella storia della fisica, ed ha continuato ancora per un po’ ad
esistere.
Vediamone degli esempi nelle risposte ai questionari.
Alla domanda ‘cosa pensi che succeda sfregando energicamente una penna su
un maglione di lana? Nel post test uno dei bambini risponde:
“la penna si riscalda e sembra una calamita che attira le cose”
Alla domanda ?Secondo te cosa può succedere se si mettono vicine due
bacchette di plastica strofinata su un po’ di lana? Nel post test uno dei
bambini risponde
“si distaccano con la forza magnetica”
Mentre per la spiegazione del fenomeno di due bacchette di plastica strofinate
su un guanto di pelle, nel post test uno dei bambini risponde
“è un fenomeno magnetico”
oppure
15
4
“perché c'è la forza magnetica”
Alla domanda su cosa possa succedere a due bacchette di vetro strofinate
prima con lana e poi con la pelle, qualcuno dei bambini risponde:
“la forza magnetica è più forte”
“le due bacchette sono uguali quindi si respingono con la forza
magnetica
Alla domanda su cosa possa succedere avvicinando una bacchetta di vetro ed
una di plastica strofinate con la lana, uno dei bambini risponde:
“si attaccano magneticamente”
Tutte queste risposte vengono date nel post test ossia dopo l’intervento
didattico che si incentrava sull’elettricità, anche se ai bambini è stata data la
massima libertà di rispondere. C’era anche il rischio che le risposte date da
qualcuno durante l’intervento didattico influenzasse le risposte finali, ma il
riferimento al magnetismo è venuto fuori anche in relazione alla domanda
‘la parola elettricità cosa ti fa venire in mente?’
Uno dei bambini ha risposto:
“la forza magnetica”
Anche durante la discussione in classe qualche riferimento al magnetismo
viene fuori:
Bambina: l’oggetto più pesante si è riscaldato e quelli più leggeri come una
calamita si sono alzati.
Maestra: hanno attratto gli oggetti più leggeri e poi, secondo voi che cosa è
successo dal punto di vista scientifico?
Bambini: perché il calore è come una cosa magnetica.
In particolare quando vengono strofinati i due palloncini:
Maestra: Vediamo cosa succede. Aziz, mi aiuti tu? Io strofino questo e tu
l’altro.
Adesso avviciniamoli, guardate, che cosa succede?Io cerco di avvicinarli.
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Bambini: è come una calamita, sembra di più una calamita, siccome due
forze magnetiche hanno la stessa concentrazione di forze allora si
scontrano.
Bambini: si respingono pure loro!
Maestra: io cerco di avvicinarle, che succede?
Bambini: si respingono pure loro.
Maestra: e perché secondo voi?
Bambini: perché la forza magnetica è talmente forte che si respingono.
“Secondo noi invece è successo che i palloncini si respingono perché hanno
una carica magnetica uguale, quindi si scontrano e si respingono. E
succede la stessa cosa anche con le bacchette di plastica si respingono
perché il materiale e la forza magnetica sono uguali, e la stessa cosa
anche con la bacchetta di vetro.”
“la caricatura avviene quando una parte magnetica si strofina con una
che non è caricata. La attrazione avviene quando positivo e positivo si
incontrano.”
“Le due bacchette di vetro hanno una forza magnetica che si respingono
tra di loro.”
“I palloncini si respingono perché la forza magnetica è troppo potente.”
“I palloncini non si attraggono perché hanno una stessa forza magnetica,
anche nel caso dei bastoncini di plastica si respingono, le due bacchette di
vetro si respingono perché anche esse hanno la stessa forza magnetica.”
“Quando è stato strofinato con la lana e mettendolo al muro, l’energia
elettrica è pure magnetica.”
“E’ successo che quando con le posate si faceva la calamita l’abbiamo fatto
fare nel giornale oppure nella maglia di lana si poteva prendere pezzi di
15
6
polistirolo o pezzi di fogli del giornale perché il cucchiaio diventa caldo e
neanche si poteva levare più.
“I palloncini si respingono perché la carica di scossa usata da entrambi li
fa respingere come due calamite al contrario.
I bambini comprendono senza difficoltà che quando un oggetto si carica
elettricamente, si crea una forza elettrica che agisce nei due sensi:
Maestra: questi oggetti non si attraggono, ma?
Bambini: si respingono.
Maestra: e perché secondo voi?
Bambini: perché hanno la stessa forza elettrica.
Anche se non riescono subito a distinguere tra forza elettrica e carica elettrica:
“Ora vediamo cosa succede, vi ricordate che vi ho fatto la domanda: che cosa
succede strofinando un palloncino con un po’ di lana e avvicinandolo al
muro?
Bambini: forte, bello!
Maestra: allora cosa è successo?
Bambini: è successo che il palloncino si è caricato di energia e siccome non
poteva attrarre il muro, è stato attratto dal muro.
Bambini: il palloncino è stato attirato!
Maestra: è il muro che attira il palloncino?
Bambini: no, è stato il palloncino che ha attirato il muro e ha avuto delle
cariche elettriche!
Maestra: e come fa il palloncino che è così leggero ad attirare il muro?
Bambini: è il calore, ha elettricità, è come se il calore fosse un magnete. Il
palloncino si è caricato di energia elettrica.”
I bambini intuiscono anche che la differenza di materiali che si utilizza
durante la sperimentazione influisce sul risultato anche se spesso le cause
157
vengono attribuite ad altre caratteristiche del materiale, perché non
conoscono la struttura atomica della materia:
“I palloncini si respingono secondo noi perché sono entrambi dello stesso
peso.
“E’ successo che strofinando un oggetto di plastica su una base di carta o
di lana, se strofini forte e lo appoggi su un pezzettino di polistirolo, si
attacca, e perché la plastica è più leggera del vetro. Invece il vetro non si
attacca perché è pesante.”
“Maestra: Ora provo a farlo con una bacchetta però di vetro e vediamo che
succede..
Bambini: Non si attacca, perché il vetro è più pesante!
Maestra: Adesso vediamo cosa succede se lo faccio con la matita.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E perché secondo voi?
Bambini: Non si è attaccato!
Maestra: E perché?
Bambini: Perché sono di materiale diverso!”
Nella spiegazione su come mai l’esperimento relativo al palloncino che
avrebbe dovuto attaccarsi al muro con la sola carica elettrica i bambini
pensano:
“non siamo riusciti a fare il palloncino e attaccarlo al muro, perché il
materiale del palloncino non era adatto per appenderlo al muro.”
“perché il vetro è più freddo”
Alla domanda su cosa possa succedere a due bacchette strofinate prima con la
lana e poi con la pelle, un bambino risponde:
“con la pelle si avvicinano perché il vetro è più pesante della plastica”
Alla domanda su come si spiega ciò che avviene avvicinando una bacchetta di
vetro e una plastica un bambino risponde:
15
8
“il vetro si riscalda più facilmente e fa scaldare la bacchetta di plastica”
Alla domanda su cosa possa succedere mettendo vicine due bacchette di
plastica strofinate con la lana, un bambino risponde:
“le bacchette di plastica sono tutte e due forti e non si attraggono”
Alla domanda su come si può spiegare ciò che avviene strofinando le
bacchette di plastica su un guanto di pelle, un bambino risponde:
“la plastica si sfrega, la parte dura del guanto con la lana diventa dura”
Secondo alcuni bambini l’attrazione è dovuta ad una maggiore carica elettrica:
“Succede che plastica e vetro strofinati in una maglia di lana entrambe le
bacchette si attirano grazie alla super carica elettrica”.
L’elettrizzazione per contatto viene compresa subito e bene, anche il fatto che
la carica non dura a lungo.
Dopo la maestra ha strofinato il cucchiaio e la bacchetta no, e il cucchiaio
girava, dopo la carica è finita perché il cucchiaio non aveva più energia
elettrica.
Anche il fatto che questo tipo di elettrizzazione si ha solo con i metalli viene
acquisito senza problemi, anche se il materiale ‘metallo’ per i bambini è solo il
ferro.
“Maestra: Ora guardate ancora cosa fa il pendolino? Il pendolino appena ha
toccato la posata rimane lontano da lei.
Maestra: Allora bambini cosa è successo?E perché?
Bambini: E’ successo che si sono passati la carica e poi quando la carica è
passata nel cucchiaio si sono respinti perché ha preso la stessa carica.”
“E’ successo che la maestra ha preso un filo di nylon e prima ha preso un
po’ di carta di un quaderno e ha messo di sopra la carta stagnola. Ha
preso un cucchiaio di plastica e ha strofinato il pendolino magico sulla
maglia di lana, ha preso il pendolino e il cucchiaio e si sono attaccati un
po’ e poi hanno iniziato a respingersi, perché il cucchiaio ha preso la stessa
159
carica del pendolino. Per fare funzionare il cucchiaio di plastica e il
pendolino ci vuole l’energia che può passare da un filo di ferro”.
“La maestra Veria oggi ha iniziato a fare un pendolo con :lenza, carta e
carta stagnola. Ha provato con un cucchiaio ad attirarlo ma non è
successo niente perché non avevano carica elettrica. Abbiamo visto che
prima si attaccava e poi si respingeva proprio perché al cucchiaio gli è stata
trasmessa la carica dal pendolo. Il pendolo è come se fosse ferro quindi col
cucchiaio toccandosi il cucchiaio prende la carica e si respingono.”
“Abbiamo costruito un “pendolo magico” e l’abbiamo avvicinato ad un
cucchiaio e abbiamo notato che non succedeva niente ma sfregando il
pendolo alla lana si respingono. Il pendolo inizialmente si è attratto il
cucchiaio, però dopo alcuni secondi i due oggetti si respingono. Il perché di
questo allontanamento è che il pendolo distribuisce l’energia al cucchiaio e
si allontanano. Abbiamo detto che il ferro è un conduttore di elettricità,
infatti per far passare l’elettricità da una stanza ad un’altra si usa il
ferro filato”.
Anche quando abbiamo costruito il circuito i bambini hanno individuato
subito i conduttori e gli isolanti:
“Poi ha provato a mettere la carta stagnola e la luce si è accesa, perché la
carta stagnola era di ferro e per questo continuava il filo del circuito
quando si accendeva la luce nella lampadina.”
“La maestra ha pressato l’interruttore e si è accesa la lampadina,poi la
maestra ha aggiunto un pezzo di legno e non si accendeva. Poi ha preso la
carta stagnola e l’ ha avvolta nel filo elettrico e si accendeva (perché la
carta stagnola è come un metallo).”
“oggi la maestra Veria e noi abbiamo fatto un esperimento con le pile cioè
le batterie. Abbiamo preso tanti tipi di pile ma soprattutto la più
16
0
importante è stata la TRANSITOR. Con una piccola lampadina da 6 Volt
e con dei fili elettrici e la batteria piatta; i fili elettrici li abbiamo attaccati
alla pila con l’interruttore e sopra i fili abbiamo messo la carta stagnola e
si è accesa la lampadina. Quindi è un conduttore, invece con il legno non
accende perché è un isolante.
“Adesso proviamo a mettere alcuni oggetti di materiale diverso nel circuito e
vediamo cosa succede. Metto la carta stagnola tra il filo della lampadina e il
filo elettrico. Cosa succede?
Bambini: Si accende lo stesso la lampadina!
Maestra: E secondo voi perché?
Bambini: Perché è come un metallo e fa passare lo stesso l’elettricità!
Maestra: Bravi è proprio così. E come si chiama questo tipo di materiali che fa
passare l’elettricità?
Bambini: Conduttori.
Maestra: Bene ora provo a metterci uno stuzzicadenti di legno, vediamo che
succede.
Bambini: Non si accende.
Maestra: E perché?
Bambini: Perché il legno è isolante e interrompe il circuito elettrico.”
La cosa più mi ha piacevolmente sorpreso è il fatto che i bambini pensano
all’elettricità come energia, sia prima che dopo l’intervento, e comprendono
subito quando si parla delle trasformazioni di energia:
“A noi viene in mente l’energia
“A noi quando sentiamo la parola elettricità ci viene in mente l’energia
Oggi abbiamo imparato a giocare con l’energia
Per fare funzionare il cucchiaio di plastica e il pendolino ci vuole l’energia
che può passare da un filo di ferro”.
161
il pendolo distribuisce l’energia al cucchiaio e si allontanano.
“Maestra: Quindi, qual è la definizione scientifica di energia? La capacità di
un corpo di compiere lavoro, infatti abbiamo detto che quando ci sentiamo
più energici vogliamo lavorare, vogliamo fare tante cose, quando invece ci
sentiamo stanchi, senza energia..
Bambini:..sei stanco poi mangi e ti riprendi l’energia!
Maestra: Bravo, Bravissimo! Questo che ha detto Salvatore ci serve perché
l’energia è appunto la capacità di compiere lavoro.
Bambini: viene dal mangiare, infatti senza mangiare non c’è!
Maestra: Che cosa succede per esempio la macchina per camminare ha
bisogno della benzina e quindi compie il suo lavoro!
Bambini: è come il suo mangiare!
Maestra: Bravissimi! Ora però, qual è la caratteristica fondamentale
dell’energia?
Che l’energia non si crea e non si distrugge ma si trasforma! Va bene questo
concetto?Quindi ripetiamo: l’energia non si crea e non si distrugge ma si
trasforma! Per esempio come funziona la dinamo della bicicletta?
Bambini: Con la ruota! Perché c’è la livella che quando noi camminiamo
con la ruota striscia la ruota e crea l’energia.
Maestra: E come si muove la ruota?
Bambini: Con i pedali!
Maestra: E chi li muove i pedali?
Bambini: Io, noi!
Maestra: Chi guida la bicicletta! Allora che cosa succede con la dinamo della
bicicletta? Che cos’è la dinamo? Quel dispositivo che ci fa accendere la luce, la
lampadina.
Bambini: Io non ce l’ ho!
16
2
Maestra: In alcune biciclette c’è, in altre non c’è! Cosa succede? Che l’energia
di movimento che noi usiamo per fare muovere la bicicletta si trasforma in
energia elettrica, infatti che cosa succede? Si accende la luce! E cosa succede
quando si pedala più piano?Che la luce diventa più bassa, è vero?
Bambini: Perché noi mettiamo meno energia!”
Un’altra sorprendente coincidenza si ha quando i bambini parlando di come
è stata scoperta l’elettricità si riferiscono ai fulmini:
“Per noi l’elettricità è stata scoperta grazie a un fulmine.”
“Per noi l’uomo ha scoperto l’elettricità con i fulmini usando un
aquilone.”
“secondo me un fulmine ha colpito un ombrello con un tessuto speciale che
ha intrappolato l'energia del fulmine”
In realtà alcuni di questi esperimenti, come quello dell’aquilone sono stati
utilizzati da alcuni scienziati, come Franklin per intrappolare l’elettricità o
meglio “per estrarre l’elettricità dalle nuvole. Un famoso esperimento di
Franklin in cui, durante un temporale, estrasse scintille dalla carda umida che
pendeva da un aquilone, si svolse senza incidenti; invece il fisico Richmann,
in Russia, restò fulminato in un esperimento analogo: fino ad allora, infatti,
gli sperimentatori non si erano resi conto del grande pericolo che correvano
con le loro prove.” (Segrè, 1996, pag. 148)
7.3. Analisi qualitativa rispetto alla didattica
Rispetto alla modalità laboratoriale ho potuto notare, che questo tipo di
didattica lascia più liberi i bambini.
Il lavoro sul gruppo cooperativo è stato proficuo, soprattutto per i
bambini più timidi che nel corso di più incontri si sono dimostrati sempre
più disinvolti. Ho immaginato quindi che bel lavoro si potrebbe fare sulla
programmazione di un intero anno scolastico!
163
Gli unici ruoli che venivano attribuiti erano quelli di segretario e di
osservatore ed erano anche molto ambiti.
Avere un ruolo con i propri mezzi, il quaderno o la scheda
dell’osservatore rendeva più partecipi i bambini.
Avendo specificato però che questi ruoli dovevano ruotare e che non
esisteva un capo.
Questo faceva sentire all’inizio un po’ spaesati tutti i bambini, ma poi
sapendo che tutti potevano “avere un ruolo” si sentivano più partecipi e
coinvolti nell’esperienza.
Il lavoro di gruppo e il senso di appartenenza è stato così ben accettato
che ha avuto anche qualche influenza sul lavoro individuale come i
questionari o le verifiche.
All’interno dei gruppi i bambini di nazionalità tunisina erano ben
integrati, anche se alcuni avevano qualche difficoltà linguistica che diventava
anche una difficoltà di comunicazione. Qualcuno di loro era più portato per
il lavoro individuale e mal sopportava le discussioni di gruppo.
In generale i concetti venivano compresi con facilità e la modalità ludica
ne ha favorito l’apprendimento, tuttavia la tendenza di dimenticare c’era,
forse perché mancava un consolidamento e ho detto subito che non ci
sarebbe stata una valutazione. Per non perdere i frutti di questo lavoro
bisognerebbe ogni tanto riprendere i contenuti in collaborazione con
l’insegnante.
Il clima creatosi in entrambe le classi (anche se in una delle due ho
dovuto lavorare un po’ meno per problemi di gestione della classe e di tempo)
è stato comunque di grande entusiasmo: i bambini non vedevano l’ora
appena mi vedevano di lavorare con me e mi chiedevano subito ‘maestra oggi
cosa facciamo?’. Per me è stato molto gratificante e soprattutto mi sono
emozionata leggendo le cose carine che hanno scritto i bambini sul
16
4
laboratorio fatto insieme. Quello che mi ha fatto capire che il lavoro che stavo
facendo stava avendo successo è stata la frase di un bambino quando mi ha
chiesto ‘maestra ma tu ci sarai di nuovo in quinta?’ alla quale ho dovuto
purtroppo rispondere di no.
Riguardo alla scheda dell’osservatore che doveva servire come strumento per
monitorare e responsabilizzarsi rispetto al lavoro di gruppo si possono fare
alcune osservazioni.
I comportamenti da osservare erano quattro:
ƒ contribuisce al lavoro di gruppo;
ƒ fa partecipare anche gli altri;
ƒ aiuta ed incoraggia i compagni;
ƒ discute e comunica ciò che ha appreso.
Ogni comportamento doveva essere osservato per ogni componente del
gruppo, anche per se stessi. L’osservatore doveva dire con un sì o con un no
se il comportamento era presente o meno.
Si può dire che nella 4 ªB, anche se non sempre la scheda è stata utilizzata
come si doveva, ossia è stato messo un sì a tutto e a tutti, in uno dei gruppi
due componenti hanno riconosciuto di non aiutare i compagni e soprattutto
in un gruppo un bambino non solo non ha contribuito al lavoro di gruppo
incoraggiato i compagni e comunicato, ma non ha fatto gli esperimenti col
gruppo, è andato a lavorare con altri gruppi e non ha ascoltato.
Anche in 4 ªC sostanzialmente i gruppi hanno lavorato bene insieme anche
ogni tanto è stato rilevato qualche comportamento anomalo come:
sta zitto e si alza, si alza e non partecipa, non aiuta, si alza e urla agli altri
gruppi, disturba e non partecipa, quindi spesso i bambini che hanno messo in
atto questi comportamenti non facevano partecipare gli altri o non aiutavano
i compagni e contribuivano poco al lavoro di gruppo anche non
comunicando le proprie impressioni.
165
Posso dire che la scheda dell’osservatore è utile per far rilevare agli alunni
stessi quali sono i comportamenti problema all’interno di una classe, ma il
lavoro deve essere svolto per più tempo e monitorato anche da più insegnanti
per capire se ciò che è scritto sulla scheda è veritiero o è scritto così tanto per
riempire un modulo. Anche se in via sperimentale si può dire che le schede in
effetti rivelavano alcuni comportamenti che si sono veramente verificati
durante lo svolgimento dell’intervento scolastico e spesso anche le persone
che li mettevano in atto erano le stesse oppure via via che proseguiva la
sperimentazione, sapendo di essere monitorati, il comportamento migliorava.
In alcuni casi però l’osservatore non era indipendente dai giudizi degli altri
anche se spesso veniva ribadito che poteva scrivere ciò che voleva o meglio
doveva scrivere la verità. Questo strumento risulta efficace anche deve essere
migliorato.
Rispetto alla componente multiculturale delle due classi bisogna dire che
l’intervento è stato svolto in classi in cui erano presenti anche bambini
tunisini per poter mettere a confronto anche i vari schemi di ragionamento
che potevano essere diversi da quelli dei bambini italiani.
Si può dire che oltre al fatto di preferire il lavoro individuale a quello di
gruppo, i bambini tunisini descrivevano meglio ciò che avevano potuto vedere
concretamente e peggio ciò che invece era solo definito o una legge da
imparare veniva presto sostituito da una risposta di fantasia o da una mancata
risposta.
In alcuni casi le cose che anche dopo la sperimentazione rimanevano
misteriose venivano accettate quasi come verità di fede:
“è un fenomeno troppo scientifico”
“devo farlo vedere ai miei amici”
16
6
confermando che in effetti esistono in alcuni casi prodromi di un modo di
spiegazione dei fenomeni fisici più metafisiche (o aristoteliche) che razionali,
laddove invece uno dei bambini italiani afferma che:
“tutto si può spiegare con la ragione”
In generale si può dire che le bambine tunisine sembravano più aperte nei
confronti del sapere scientifico, più precise nell’esposizione e attente a non
sbagliare e avevano più voglia di sapere anche se non tolleravano di stare in
gruppo con soli maschietti, una in particolare.
Bisognerebbe approfondire la conoscenza dell’ambiente scolastico agendo per
più tempo e cercando di colmare le lacune linguistiche che, in alcuni casi,
contribuivano alla chiusura nei confronti del lavoro, mentre in altri
lasciavano spiragli di buon intuito scientifico che non poteva essere ben
espresso nella comunicazione linguistica.
L’integrazione sociale dei bambini tunisini con gli italiani sembrava perfetta,
quasi non ci si poteva accorgere dell’esistenza di bambini stranieri se non
all’ora di religione.
167
ANALISI QUANTITATIVA DELLA SPERIMENTAZIONE
Questionario n.1/4 a C.
Domanda n1: La parola elettricità cosa ti fa venire in mente?
Risposte prima dell’intervento didattico
la luce
4
3
Bambini 2
la corrente
lampadina,
lampadari
niente, non
risponde
energia
1
le scintille
0
uno spavento
il comando
Dopo l’intervento didattico
Bambini
7
Energia
6
Energia elettrica
5
Energia solare
4
La luce
3
Scintille, scossa
2
Energia e scintille
1
Enel
0
Dal grafico si può notare come prima dell’intervento didattico la parola
elettricità fosse legata più alla lampadina, ai lampadari, alla luce, addirittura
per un bambino aveva un’accezione negativa legata ad uno spavento (quindi
16
8
ai pericoli che si possono correre se non la si usa correttamente!) solo tre
bambini l’avevano intesa come energia, mentre dopo l’intervento didattico
l’elettricità è legata ad una forma di energia che in alcuni casi viene anche
specificata come elettrica o solare, ad alcuni bambini invece l’elettricità fa
venire in mente le scintille, legate all’elettricità statica.
169
Domanda n. 2: Secondo te, l’essere umano, come ha scoperto l’elettricità?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
con i fulmini
6
non risponde o non lo sa
5
4
con il tuono
3
con la sua testa o con la
loro intelligenza
2
vedendo sottoterra
1
con il filo
0
Prima dell’intervento didattico la maggior parte dei bambini non sapeva
rispondere o dava delle risposte che nell’antichità si erano date molti uomini,
come pensare che l’elettricità fosse stata scoperta nella sua forma più evidente
con il fulmine.
Dopo l’intervento didattico
8
sfregando o strofinando 2 oggeti o pietre
7
6
5
grazie a un greco che puliva delle cose di bronzo
non risponde o non mi viene in mente
4
3
2
con la loro forza e intelligenza
con il tuono
1
0
17
0
l'ha scoperta l'enel
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini ricorda che
inizialmente fu sfregando degli oggetti di ambra che nell’antica Grecia si
scoprì l’elettricità, anche se il nome di Talete non è rimasto impresso e
nemmeno il nome del materiale che era l’ambra.
171
Domanda n3: Hai mai pensato quante volte durante la giornata abbiamo a
che fare col fenomeno elettricità?
Risposte prima dell’intervento didattico
sì, tante volte
6
ogni giorno, 24 h su 24
5
4
Bambini 3
2
1
0
sì, quando guardo la tv
sì, quando si usa la lavatrice, l'asciugacapelli,
quando la mamma cucina
no, non risponde
sì, perché le cose che ci circondano sono
elettriche
Prima dell’intervento didattico la maggior parte dei bambini dice di aver
pensato all’elettricità, ma in generale, solo alcuni la legano all’utilizzo di
elettrodomestici, come la TV, la lavatrice, l’asciugacapelli, ecc., in particolare
uno dice che “le cose che ci circondano sono elettriche!”
Dopo l’intervento didattico
sì, tantissime volte
6
5
4
2
sì e penso che non la dobbiamo
sprecare
sì, suonando il campanello
1
sì, quando si cucina
0
non ricordo, non risponde
3
17
2
sì, guardando la tv , usando la
play station
sì, con la luce
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini ha rivalutato
l’importanza dell’elettricità nella vita di ogni giorno e ha compreso che essa è
presente anche nelle piccole azioni quotidiane come suonare il campanello o
guardare la tv e una di loro ha anche aggiunto “che non la dobbiamo
sprecare!”
173
Domanda n4: Hai mai preso “la scossa” scendendo dalla macchina o
abbracciando qualcuno?e cosa hai pensato?
Risposte prima dell’intervento didattico
4
3
2
1
0
sì
sì, mettendo le prese o la
spina
sì, sullo scivolo
sì, scendendo dalla
macchina
sì, quando accendo la
luce
sì, sotto la doccia
no, non risponde
La maggior parte dei bambini ha preso la “scossa” qualche volta. Qualcuno ha
pensato di poter morire, qualcun altro che la “scossa” fosse dentro di lui/lei,
un altro bambino pensava che fosse causata dall’umidità, un altro ha provato
dolore.
Dopo l’intervento didattico
6
5
4
3
sì, con lo scivolo
sì, scendendo dalla
macchina
ho pensato che sto
morendo
no, non l'ho mai presa
sì, con la lavatrice
2
sì, con la spina
1
sì, quando accendo la luce
0
17
4
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini si è ricordato che ha
preso la “scossa” giocando nello scivolo e qualcun altro anche che l’aveva
presa scendendo dalla macchina; mentre prima solo un bambino aveva
pensato di poter morire adesso sono in tre a pensarlo, un bambino ha
pensato che la macchina si era caricata di elettricità, un altro che le molecole
erano diverse, un altro che la velocità dello scivolo provocasse le scintille che
gli avevano fatto prendere la scossa. I bambini hanno cominciato a riflettere
sul perché e a darsi delle spiegazioni scientifiche o che si avvicinano molto.
175
Domanda n5:
Secondo te ci sono dei giochi in cui si sfrutta il fenomeno dell’elettricità ?
Risposte prima dell’intervento didattico
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
sì, il computer,
la play station, il
game boy
sì
sì, la macchina
telecomandata
no
Prima dell’intervento didattico i bambini hanno risposto elencando tutti i
giochi che conoscono e che fanno al computer, al game boy e la play station.
Dopo l’intervento didattico
12
10
8
sì, il computer, la playstation, il psp,
ecc.
sì
6
4
no, perché i giocattoli funzionano
anche senza elettricità
2
non ne ricordo
0
Ciò che sembra strano dopo l’intervento didattico è che nessuno ha citato il
“gioco dei palloncini” al quale tutti hanno partecipato con molto entusiasmo
e invece è aumentato il numero di coloro che citavano il computer e la play
17
6
station, alcuni però hanno citato anche la versione portatile forse perché
stimolati dopo l’unità didattica sulla pila. Anche il bambino che risponde che
ci sono giocattoli che funzionano senza elettricità, però non cita quali sono.
177
Domanda n 6:
Secondo te, guardando le pubblicità dei giornali, ci sono dei prodotti che
sfruttano l’elettricità ?
Risposte prima dell’intervento didattico
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
sì, con l'indicazione
di un apparecchio
elettrico
sì
no, non risponde
Prima dell’intervento didattico 9 bambini su 17 hanno risposto che nelle
pubblicità dei ci sono degli apparecchi che sfruttano l’elettricità, altri hanno
risposto solo di sì, ma senza dire quali e alcuni non hanno risposto.
Dopo l’intervento didattico
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
17
8
sì, con l'indicazione di un
elettrodomestico
sì
Dopo l’intervento didattico tutti i bambini rispondono positivamente
indicando elettrodomestici ed apparecchi, come il trapano, il ferro da stiro e
la lampadina.
Domanda n 7:
Secondo te, ci sono degli aspetti magici legati all’elettricità ?o ci sono cose che
si possono spiegare con la ragione?
Risposte prima dell’intervento didattico
6
5
sì
no
4
non lo so, non risponde
3
2
1
tutte le cose si possono
spiegare con la ragione
alcuni si possono spiegare,
altri no
0
Prima dell’intervento didattico molti bambini pensano che l’elettricità sia
magia, altri non sanno rispondere, mentre uno di loro dice che solo alcune
cose si possono spiegare, mentre altre no, un altro invece è convinto che tutto
si può spiegare con la ragione.
Dopo l’intervento didattico
179
6
5
4
3
2
1
no, non ci sono
aspetti magici
sì, si possono
spiegare
sì, l'elettricità è
magia
non risponde
0
Dopo l’intervento didattico quasi tutti i bambini rispondono che non ci sono
aspetti magici legati all’elettricità o che i fenomeni elettrici si possono spiegare
con la ragione, prendono consapevolezza dunque e si avviano a pensare in
termini scientifici.
18
0
Domanda n 8:
Secondo te, ci sono dei modi per rendere lo studio delle scienze più
divertenti?
Risposte prima dell’intervento didattico
6
5
sì, facendo esperimenti
e giochi
sì
4
3
sì, fecendo disegni
2
no
1
non so, non risponde
0
Prima dell’intervento didattico molti erano convinti che si potesse rendere lo
studio delle scienze più divertente facendo degli esperimenti, giochi o disegni.
Dopo l’intervento didattico
7
6
5
4
3
2
1
0
sì, facendo
esperimenti
sì, collaborando e
facendo amicizia
sì
no, perché è già
divertente
non risponde
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini è convinta che si
possono studiare le scienze in modo divertente facendo esperimenti,
studiando in modo giocoso, ma soprattutto alcuni bambini hanno compreso
181
il valore della collaborazione (il lavoro di gruppo ha dato i suoi frutti) ai fini
di una migliore riuscita ed uno addirittura ritiene che lo studio delle scienze
sia divertente di per sé.
18
2
Domanda n 9:
Secondo te, ci sono dei modi per essere protagonisti del proprio sapere?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
6
5
4
3
2
1
0
non lo so, non
risponde
sì
sì, studiando
no
Molti bambini non sanno rispondere a questa domanda, anche se nessuno ha
fatto domande sul significato del quesito, tuttavia qualcuno di loro è
consapevole che per “sapere” bisogna comunque studiare.
Dopo l’intervento didattico
7
6
5
4
3
2
1
0
sì
no
non so, non
risponde
Dopo l’intervento didattico il numero di coloro che non sa come si diventa
protagonisti del proprio sapere scende ma le risposte sul no aumentano, forse
183
la formulazione della domanda doveva essere resa in termini più semplicistici
o esplicitata meglio. Ritengo che le risposte a questa domanda non siano
affidabili ai fini della ricerca.
18
4
Domanda n 10:
Secondo te, ci sono dei modi per studiare in gruppo in modo efficace?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
6
5
sì
sì, aiutandosi
non lo so
4
3
2
sì, ci si deve fidare
1
sì, è più bello e
divertente
0
sì, ma non con tutti
Prima dell’intervento didattico la maggior parte dei bambini ritiene che sia
più bello studiare in gruppo, soprattutto perché ci si può aiutare anche se c’è
qualcuno che pensa che non si può lavorare con tutti.
Dopo l’intervento didattico
6
sì
5
4
3
2
1
0
sì, aiutandosi,
fidandosi e
parlando
sì, riunendosi in
un gruppo
cooperativo
non so, non
risponde
185
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini è convinta sempre
che si possa lavorare meglio in gruppo, molti soprattutto aiutandosi, aiutando
i compagni in difficoltà, fidandosi e parlando, ma soprattutto alcuni bambini
hanno apprezzato e compreso le dinamiche del lavoro nel gruppo
cooperativo.
18
6
Questionario n. 2/4ªC
Domanda n. 1: Come e da chi è stata costruita la prima pila?
Risposte prima dell’intervento didattico
12
non lo so
10
non risponde
8
6
4
la prima pila era fatta
da tanti anelli ma non
so chi l'ha costruita
2
0
Prima dell’intervento didattico nessun bambino sapeva o aveva sentito dire
chi è stato l’inventore dell’odierna pila, ma solo uno si ricordava che durante
una situazione di apprendimento avevo fatto vedere come era fatta l’antenata
delle nuove pile.
Dopo l’intervento didattico
187
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Alessandro
Volta
non risponde
la prima pila
era costruita
col ferro
Dopo l’intervento didattico tutti i bambini ricordano che l’inventore della
pila è stato Alessandro Volta, benché questo non fosse stato particolarmente
sottolineato, ma probabilmente i bambini ricordavano che questo nome è
legato all’unità di misura del potenziale elettrico.
18
8
Domanda n.2: Come è fatta una pila?
Risposte prima dell’intervento didattico
6
di elettricità
5
di energia
4
3
2
1
di ferro
a forma di
cilindro
di tanti neutroni
0
Prima dell’intervento didattico i bambini si sono sbizzarriti a dire come era
fatta una pila, alcuni hanno pensato alla forma, al materiale della parte
esterna, ma la maggior parte intuisce che la pila è un accumulatore di energia
elettrica.
Dopo l’intervento didattico
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
da acido , zinco
e rame
co n la co rrente
elettrica
rettango lare,
quadrata,
ro to nda
di ferro
189
Dopo l’intervento didattico rimane impresso ai bambini il fatto che dentro
una pila è contenuto un liquido acido che insieme a zinco e rame ne rende
possibile il funzionamento, per alcuni rimane un misterioso accumulatore di
energia elettrica, altri sono stati più colpiti dalla parte dell’intervento didattico
che riguardava i diversi tipi di pila elettrica.
19
0
Domanda n. 3: Perché esistono pile di struttura diversa?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
6
perché alcuni oggetti sono diversi di struttura,
perché in alcuni giocattoli non ci vanno
5
perché non sono dello stesso materiale
4
3
non so, non risponde
2
1
perché alcune hanno più energia
0
Prima dell'intervento didattico i bambini danno della diversa struttura della
pila risposte diverse, in base alla diversità dell’oggetto, del materiale, ai diversi
tipi di elettrodomestici e alle diverse esigenze.
Dopo l’intervento didattico
5
4
3
2
1
perché devono andare in
parti e forme diverse
per giocattoli e strumenti
diversi
per diverse funzioni ed
esigenze
perché hanno energia
elettrica diversa
non risponde
0
191
Dopo l’intervento didattico i bambini si concentrano sempre sulle forme dei
giocattoli e degli elettrodomestici, alcuni sulle funzioni che possono avere i
vari oggetti, solo 3 di loro ha colto che la forma è in relazione all’energia che
possono produrre.
19
2
Domanda n. 4: Che cosa vuol dire 2,5 o 4,5 volt?
Risposte prima dell’intervento didattico
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
non so, non
risponde
2 volte e mezzo, 4
volte e mezzo
più energia
la potenza che ha
la batteria
Prima dell’intervento didattico la maggior parte dei bambini non sapeva
rispondere, alcuni hanno provato a rispondere dando un significato quasi
letterale alle parole e avvicinandosi all’idea dell’unità di misura, altri si sono
avvicinati alla risposta esatta , alcuni hanno identificato i numeri con l’idea di
maggiore o minore energia ed uno solo ha identificato i numeri con la
potenza dando una risposta quasi esatta.
Dopo l’intervento didattico
14
12
10
8
il potenziale
elettrico
non risponde
6
4
2
che è più
potente
0
Dopo l’intervento didattico i bambini sanno che il volt è l’unità di misura del
potenziale elettrico e che può essere diverso per ogni pila. Anche il bambino
che risponde “che è più potente” si avvicina molto all’idea anche se non la
esprime correttamente.
193
Domanda n. 5:
Che cosa significano i segni + e- che si leggono alle estremità di tutte le pile?
Risposte prima dell’intervento didattico
10
8
non so, non
risponde
positivo e negativo
6
4
2
che sono in diversi
posti
le moltiplicazioni
0
Prima dell’intervento didattico la maggior parte dei bambini non sapeva
rispondere a questa domanda. Solo alcuni hanno detto positivo e negativo,
ma probabilmente come risposta intuitiva senza capire il motivo e solo un
bambino ha riferito la risposta ai diversi poli in cui deve essere alloggiata la
pila.
Dopo l’intervento didattico
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
positivo e
negativo
non risponde
più energia,
meno energia
significano le
posizioni
Dopo l’intervento didattico quasi tutti i bambini sanno rispondere avendo
chiaro che positivo e negativo sono due termini che si riferiscono ai diversi
livelli di potenziale che con cui si mette in movimento l’energia della pila nel
circuito. Secondo me, si può dire che quasi tutti i bambini abbiano risposto
correttamente, anche chi ha risposto “più energia e meno energia” riferendosi
al circuito elettrico ed anche il bambino che si riferiva all’alloggiamento della
pila nell’apparecchio.
19
4
195
Domanda n. 6:
Conoscete degli oggetti che funzionano a pile?Quali?
Risposte prima dell’intervento didattico
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
sì, bambole,
telecomando,
game boy,
orologi, giocattoli,
non so, non
risponde
Prima dell’intervento didattico molti bambini non hanno risposto alla
domanda anche se sicuramente conoscevano ed utilizzavano degli oggetti con
le pile.
Dopo l’intervanto didattico
15
10
5
sì, game boy, psp, tamagochi, il
telecomando, le macchinine, la radio,
il robot, il ferro da stiro giocattolo
non risponde
0
Dopo l’intervento didattico, che è servito per riflettere, quasi tutti i bambini
rispondono di conoscere degli oggetti che funzionano a pile ed indicano
quelli più vicini a loro dal telecomando, ai giocattoli fino ai giochi più
tecnologici come la play station portatile.
19
6
197
Domanda n.7: Che cosa succede quando una pila è scarica?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
non so, non risponde
6
5
4
non funziona ed esce il liquido, non
è più carica, non ha più energia
3
si butta via
2
1
si cambia con una nuova
0
Prima dell’intervento didattico gran parte dei bambini non ha risposto,
qualcuno ha detto che si butta via e si cambia con una nuova, ma alcuni
hanno intuito che le risposta giusta si riferiva al funzionamento della pila e
degli oggetti nei quali è inserita ed anche al pericolo che possa fuoriuscire il
liquido acido.
Dopo l’intervento didattico
8
7
6
5
esce il liquido
si butta
non funziona
4
3
non risponde
2
che può scoppiare
1
non funziona l'oggetto e può uscire il
liquido
0
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini si concentra sul
pericolo che può causare una pila scarica e cioè sulla fuoriuscita di liquido
19
8
acido e solo un bambino dà la risposta completa, cioè che non funziona
l’oggetto e che può uscire il liquido.
199
Domanda n. 8: Dove si gettano le pile che non si utilizzano più?
Risposte prima dell’intervento didattico
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
nella spazzatura
non so, non
risponde
nei bidoni adatti
Prima dell’intervento didattico quasi tutti i bambini erano abituati a buttare
le pile semplicemente nella spazzatura e solo due bambini sanno che si
possono buttare nei bodoni adatti.
Dopo l’intervento didattico
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
negli appositi contenitori
nei bidoni adatti e non si devono
mettere al sole o nel fuoco
non risponde
Dopo l’intervento didattico quasi tutti i bambini sanno che le pile, per non
inquinare, devono essere buttate negli appositi bidoni ed una bambina
sottolinea che non si devono neanche mettere al sole o nel fuoco.
L’intervento così, oltre che per approfondire le conoscenze scientifiche dei
bambini, è servito anche per fare educazione ambientale.
20
0
Questionario n. 1/4ªB
Domanda n. 1: La parola elettricità cosa ti fa venire in mente?
Risposte prima dell’intervento didattico
6
5
4
3
2
1
0
l'energia, il calore
il lampo, il
fulmine
il neon
la luce del sole
la corrente
elettrica
Prima dell’interveto didattico la parola elettricità fa venire in mente a molti
bambini l’energia e calore, a qualcuno il neon e solo a pochi il fulmine, solo
ad un bambino la corrente elettrica.
Risposte dopo l’intervento didattico
6
5
l'attrazione, la
forza magnetica
il fulmine
4
3
2
1
il calore
la corrente
elettrica
lo strofinio
0
201
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini riferisce la parola
elettricità alla situazione di apprendimento che è stata proposta in classe che
prevedeva l’elettrizzazione di oggetti di uso comune attraverso lo strofinio.
Domanda n. 2: Secondo te, l’essere umano come ha scoperto l’elettricità?
Risposte prima dell’intervento didattico
4
con il fulmine
3
non so, non risponde
con la lampadina
2
col petrolio
1
grazie allo sfregamento
tra due sassi
0
Prima dell’intervento didattico non sapeva rispondere o pensava al fulmine
come risposta; una bambina ha risposto ‘grazie allo sfregamento tra due sassi
’, ma questa risposta è stata data dopo che era stato fatto l’intervento nell’altra
classe, in cui la bambina ha degli amici, il dubbio rimane!
Risposte dopo l’intervento didattico
10
8
6
4
con la forza elettrica
2
non risponde
0
20
2
strofinando l'ambra
o due pietre
grazie ai greci
Dopo l’intervento didattico quasi tutti i bambini fanno riferimento
all’esperienza di Talete, anche se non tutti ricordano che la pietra utilizzata
era l’ambra ed un bambino ricorda che ciò è avvenuto nell’antica Grecia.
Domanda n. 3: Secondo te che differenza c’è tra elettricità e corrente
elettrica?
Nelle risposte prima e dopo l’intervento didattico non c’è una sostanziale
differenza, anche perché in questa classe l’argomento non è stato trattato
adeguatamente.
Domanda n. 4: Cosa pensi possa succedere sfregando energicamente una
penna su un maglione di lana?
Risposte prima dell’intervento didattico.
4
la penna si riscalda
non succede nulla
3
2
1
si fanno le scintille
il maglione prende fuoco
la penna diventa azzurra
si buca il maglioncino
la penna si prosciuga
0
non risponde
Prima dell’intervento didattico le risposte sono variegate, anche se si può dire
che la maggior parte si riferisce ad una creazione di calore.
Risposte dopo l’intervento didattico
203
10
8
6
la penna si riscalda attira gli
oggetti, sembra una calamita, si
elettrizza, attrae gli oggetti più
leggeri
la penna si riscalda
4
2
la penna si carica di energia
0
Dopo l’intervento didattico quasi tutti i bambini ricordano che la penna
attrae gli oggetti o si elettrizza anche se qualcuno abbina a questa capacità il
calore o riconosce solo questa caratteristica, solo un bambino (italo- tunisino)
dice che la penna si carica di energia (ed eventualmente potrà attrarre oggetti
leggeri).
20
4
Domanda n. 5: Cosa pensi possa succedere se si avvicina al muro un
palloncino strofinato con un po’ di lana?
Risposte prima dell’intervento didattico.
6
5
4
3
2
1
0
il palloncino scoppia o
si buca
il palloncino si
attaccherà al muro
il palloncino fa scintille
il palloncino volerà in
aria
il palloncino non
scoppia subito
Prima dell’intervento didattico i bambini non sanno cosa succederà e danno
le risposte più fantasiose, molti pensano che possa scoppiare o bucarsi, o fare
le scintille, solo 3 bambini danno la risposta giusta e sono dello stesso gruppo,
avranno saputo qualcosa dall’altra classe?
Dopo l’intervento didattico
12
10
8
6
4
il palloncino si attacca al
muro
il palloncino scoppia
2
0
Dopo l’intervento didattico tutti i bambini ricordano che il palloncino si
attacca al muro, solo un bambino risponde che ‘il palloncino scoppia ’, ma
205
non aveva partecipato all’intervento didattico e la sua risposta è come un pre
test.
Domanda n. 6: Secondo te cosa può succedere se si mettono vicine due
bacchette di plastica strofinate su un po’ di lana?
Risposte prima dell’intervento didattico
3
non so, non risponde
si attaccano o sembrano calamite
si rovinano
si riscaldano
si sollevano i filetti della lana
fanno scintille
si fa fumo
si allontanano
2
1
0
Prima dell’intervento didattico le risposte sono le più diverse, tuttavia c’è un
bambino tunisino che dice che le bacchette si allontanano, quindi intuisce la
risposta giusta, e due bambini si avvicinano a ciò che potrebbe accadere anche
se la risposta non è esatta.
Dopo l’intervento didattico
10
8
6
4
2
0
20
6
le bacchette si
respingono
non si attraggono
si riscaldano
diventano come una
colla
Dopo l’intervento didattico quasi tutti i bambini ricordano che le due
bacchette si respingono, o non si attraggono, e solo un bambino riferisce solo
il calore ed un altro si riferisce all’attrazione.
Domanda n.7: Che spiegazione pensi di poter dare al fenomeno della
domanda precedente?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
6
non so, non risponde
perché la lana è sottile
5
la spiegazione proviene dal fulmine ed al sole
4
3
è un fenomeno naturale
2
è un evento speciale
1
perché con la lana non possono appiccicarsi
0
perché la lana ha la proprietà di scaldare gli oggetti
Prima dell'intervento didattico molti bambini non sanno rispondere o danno
delle risposte di fantasia.
Risposte dopo l’intervento
207
non so, non risponde
5
è un fenomeno naturale
4
è un fenomeno elettrico
3
perché si sono caricate
2
si riempiono di calore
1
0
le due bacchette hanno preso energia
elettrica e la forza è uguale quindi si
respingono
Dopo l'intervento didattico anche se molti bambini continuano a non
rispondere(anche se il numero è sceso) solo due bambini rispondono che le
bacchette si sono caricate, un bambino dà la risposta quasi esatta ed un altro
dice che è un fenomeno elettrico. No c’è un grande cambiamento
concettuale, ma c’è sicuramente un cambiamento.
20
8
Domanda n. 8: E cosa può succedere alle stesse bacchette strofinate su un
guanto di pelle? Che differenza può esserci con il caso precedente?
Risposte prima dell’intervento didattico.
6
non so, non risponde
5
4
3
il guanto si riscalda, fa
fumo, prende fuoco, diventa
nero e si indurisce
le bacchette si riscaldano
2
1
le bacchette si allontanano
0
Prima dell’intervento didattico molti bambini pensano che possa succedere
qualcosa al guanto, mentre solo due si riferiscono alle bacchette (che si
riscaldano) e un solo bambino intuisce la risposta giusta ed è lo stesso
bambino che aveva intuito la risposta della domanda n. 6 e dice anche che c’è
la differenza anche se non sa dire qual è.
Dopo l’intervento didattico
6
5
4
3
le bacchette si respingono
non so, non risponde
le bacchette si attraggono
2
1
0
le bacchette non si caricano
perché il guanto è freddo e la
lana è calda
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini ricorda che le
bacchette si respingono, uno dice che le bacchette non si caricano perché il
209
guanto è freddo e la lana è calda, due bambini ricordano male perché dicono
che si attraggono e alcuni più distratti non rispondono.
Domanda n.9: Che spiegazione pensi di poter dare al fenomeno della
domanda precedente?
Risposte prima dell’intervento didattico
10
non so, non risponde
8
6
4
2
il guanto diventa più
spesso e si indurisce
il guanto non attacca
come la lana
0
Prima dell’intervento didattico i bambini non sanno rispondere o danno
delle risposte relative al guanto.
Dopo l’intervento didattico
7
6
5
4
non so, non risponde
è un fenomeno magnetico
perché le bacchette sono calde
3
2
1
0
perché il guanto non è caldo come la
lana
perché le bacchette sono negative e si
respingono
Dopo l’intervento didattico purtroppo il numero di colo che non risponde è
alto, anche se due bambini dicono che è un fenomeno magnetico, e solo un
bambino dà la risposta giusta.
21
0
Domanda n. 10: E cosa può succedere a due bacchette strofinate prima con la
lana e poi con la pelle?
Risposte prima dell’intervento didattico
3
non so, non risponde
si rompono
si formano le scintille
2
si riscaldano
con la pelle si avvicinano
1
con la lana si avvicinano
con la lana si riscaldano, con la pelle no
con la lana si straccia, con la pelle il vetro
diventa ruvido
0
Prima dell’intervento didattico le risposte sono molto variegate, solo due
bambini dicono che si formano le scintille, risposta che si potrebbe riferire ad
un fenomeno elettrico e due dicono che le bacchette si avvicinano, ma con
materiali diversi.
Dopo l’intervento didattico
6
5
4
si respingono
si attraggono
3
2
1
non so, non
risponde
0
211
Dopo l’intervento didattico circa la metà dei bambini risponde correttamente.
Domanda n. 11: Cosa pensi possa succedere se si avvicinano una bacchetta di
plastica e una di vetro, precedentemente strofinate con della lana?
Risposte prima dell’intervento didattico
6
5
4
3
2
1
0
la plastica diventa calda o
si scioglie
non so, non risponde
la bacchetta di plastica
diventa dura
la bacchetta di vetro si
graffia
la lana si strappa
si avvicinano
Prima dell’intervento didattico vengono date le risposte più disparate,
soprattutto relative al materiale plastica, solo un bambino intuisce che le
bacchette si avvicinano.
Dopo l’intervento didattico
8
si attraggono
6
si respingono
4
2
da una parte si
attraggono, dall'altra no
non so
0
21
2
Dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini risponde
esattamente anche se alcuni ricordano che durante l’intervento è stata fatta
anche la prova dalla parte non elettrizzata.
Domanda n. 12: Che spiegazione pensi di poter dare al fenomeno
precedente?
Risposte prima dell’intervento didattico
7
non so, non risponde
6
5
4
3
2
il vetro è più freddo
il vetro si riscalda più facilmente
la plastica è diversa
1
0
è una spiegazione scientifica
Prima dell’intervento didattico la maggior parte dei bambini non sa
rispondere, o dà delle spiegazioni in base a quello che aveva pensato prima ad
esempio in riferimento al materiale.
Dopo l’intervento didattico
213
10
non so
8
6
perché una parte si è
riscaldata e l'altra no
4
2
0
una si è caricata di
potivo e una di
negativo
Purtroppo dopo l’intervento didattico la maggior parte dei bambini non ha
saputo rispondere, ma solo un bambino ha dato la risposta esatta, forse
perché è stato più attento!
Domanda n. 11: Cosa succede, secondo te, se per sbaglio, strofiniamo un
pettine di plastica sul maglione e lo avviciniamo ai capelli?
Risposte prima dell’intervento didattico.
4
si attaccano i capelli
il pettine si incastra nei capelli
3
2
1
0
i capelli si bruciano o si
riscaldano
le linguette del pettine si
rompono
il pettine fa scintille
il pettine si riempie di fibre di
lana
non so, non risponde
Prima dell’intervento didattico i bambini pensano che possa succedere
qualcosa di pericolo al pettine o ai capelli, un solo bambino pensa che il
pettine possa fare scintille che è già un concetto intuitivo di elettricità.
21
4
Dopo l’intervento didattico
5
4
i capelli si elettrizzano e
si alzano
non so
3
2
si prende la scossa
1
0
il pettine si attacca ai
capelli
Dopo l’intervento buona parte dei bambini sa che i capelli potrebbero alzarsi
perché elettrizzatisi con la lana del maglione, chi ha detto ‘si prende la scossa ’
voleva forse riferirsi a quello scoppiettio che fanno i capelli elettrizzati, e
anche chi ha risposto che ‘i capelli si attaccano ’ voleva riferire su
un’esperienza di elettrizzazione.
In generale in questa classe l’intervento può dirsi riuscito anche se sarebbe
dovuto durare di più per poter fissare meglio i concetti o da poter ritornare
sui dubbi dei bambini. Tra i bambini tunisini ho notato un bambino che era
molto interessato e coinvolto e cercava di capire ed un altro che, nonostante
le grosse difficoltà linguistiche, aveva un buon intuito nel comprendere i
fenomeni scientifici.
215
Verifica n.1/4 a C
Quesito n. 1. Attrae o è attratto? I bambini dovevano indicare a loro
piacimento degli oggetti che attraevano o che erano attratti tra quelli che
avevano portato da casa. Avendolo potuto sperimentare concretamente, la
grande maggioranza delle risposte sono esatte.
17%
risposte esatte
risposte errate
83%
Quesito n.2. Indovina se attrae o è attratto. I bambini dovevano divertirsi a
porre degli indovinelli ai compagni, anche in questo caso la grande
maggioranza delle risposte date è esatta.
34%
risposte esatte
risposte errate
76%
21
6
Verifica n. 2/4 a C. Vero o falso.
48%
risposte esatte
risposte errate
52%
Il quesito vero o falso si riferiva a 5 affermazioni in cui ogni bambino doveva
dare la risposta esatta in base all’esperimento effettuato.
Le risposte sono state aggregate e si può notare che la maggioranza delle
risposte è esatta.
217
Verifica n.1/4 a B
Quesito n. 1. Indovina se attrae o è attratto. I bambini dovevano divertirsi a
porre degli indovinelli ai compagni, anche in questo caso la grande
maggioranza delle risposte date è esatta.
33%
risposte esatte
risposte errate
77%
Quesito n. 2. . Indovina se attrae o è attratto. I bambini dovevano divertirsi a
porre degli indovinelli ai compagni, anche in questo caso la grande
maggioranza delle risposte date è esatta.
21
8
16%
risposte esatte
risposte errate
84%
219
Conclusioni
Alla fine della sperimentazione e in base all’analisi effettuata possiamo
dire se l’ipotesi sperimentale è stata o meno falsificata.
Ritengo che in base all’analisi, sia qualitativa che quantitativa, della
sperimentazione, si possa dire che dopo l’intervento didattico che ha visto lo
svolgimento delle unità didattiche sull’elettricità e la corrente elettrica, un
cambiamento concettuale è rilevabile nella maggior parte dei bambini.
Si può affermare che anche se per alcuni bambini la comprensione dei
concetti non è avvenuta, si è potuto rilevare un cambiamento almeno nella
modalità di esposizione e di interesse verso le discipline scientifiche.
Molti dei bambini hanno, inoltre, compreso l’utilità e i pericoli
dell’elettricità nella vita di ogni giorno. Questo processo di interiorizzazione,
anche se non nell’immediato, potrà portare col tempo, molti di loro a un
futuro cambiamento concettuale.
Da alcune risposte dei post test si possono rilevare delle resistenze al
cambiamento concettuale, ma non sempre esse sono riferibili alla cultura di
appartenenza, come potrebbe essere nel caso dei bambini tunisini. Anche tra i
bambini italiani qualcuno ha continuato a dare le risposte che dava prima
dell’intervento didattico o a non rispondere, ma le motivazione andrebbero
indagate più a fondo e per più tempo.
Gli obiettivi da raggiungere erano “rivolti anche allo sviluppo
dell’intelligenza su quattro fasi principali:
ƒ fase della conoscenza e memoria: fare emergere ciò che i bambini già
sanno, per esperienza diretta sull’elettrizzazione dei corpi, corrente ed
energia elettrica;
ƒ fase del pensiero divergente: stimolare la capacità di scoperta di modi
nuovi per risolvere problemi (come ad esempio costruire un circuito), o
221
l’uso di parole nuove da abbinare a un evento osservato (elettrizzazione,
carica elettrica, strofinio, forza elettrica, corrente elettrica, dislivello di
potenziale, conduttore o isolante);
ƒ fase del pensiero convergente: stimolare l’attività di analisi delle
grandezze importanti (carica elettrica acquisita dall’oggetto, forza
elettrica generata dall’oggetto, differenza di potenziale fornita da una
batteria), di rappresentazione corretta del fenomeno (la corrente
elettrica attraversa solo oggetti costituiti da materiali conduttori, è
fondamentale costruire percorsi chiusi in cui la corrente possa
circolare);
ƒ fase del pensiero critico: sviluppare la capacità di riflettere su aspetti
importanti (effetto su oggetti diversi).” (Allasia, Montel, Rinaudo)
Anche i diversi livelli, cognitivo (descrivere un fenomeno in maniera
appropriata), operativo (osservare i fenomeni e saperli eseguire) ed espressivo grafico (saper descrivere e saper rappresentare in un disegno il fenomeno)
sono stati messi alla prova, che i bambini hanno brillantemente superato.
Il viaggio scolastico alla ricerca della verifica o falsifica della ipotesi di
partenza è anche un cammino a ritroso nella storia della fisica e dell’elettricità
in particolare.
Molte delle conoscenze che oggi si danno per scontate, sono frutto di
interi decenni e secoli di studi e sperimentazioni, di trasmissioni di saperi da
uno scienziato ad un altro.
In base all’esperienza vissuta e a partire dalle risposte spontanee dei
bambini ma anche dalle loro domande, si può costruire, secondo me, un
percorso che, a cominciare dalla storia, arrivi piano piano alle conoscenze
scientifiche.
È fondamentale utilizzare la didattica laboratoriale in modo che i
bambini si rendano conto e non parlino astrattamente di scienze ma che
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possano provare attraverso esperimenti e giochi ad essere dei piccoli scienziati
e ad agire secondo la metodologia trasmessaci da Galileo.
Ho potuto provare che il coinvolgimento dei bambini era totale
soprattutto perché l’intervento didattico, che pure aveva come sfida un
argomento impegnativo, era avvertito con un gioco, quindi ritengo che sia
fondamentale che la didattica si presenti quanto più ludica e coinvolgente
possibile, anche se non si deve mai perdere di vista l’obiettivo formativo che
ci si è posti di raggiungere.
La sperimentazione è stata sicuramente la più bella esperienza vissuta
da studentessa di Scienze della Formazione Primaria.
Dalla progettazione dell’intervento didattico, attraverso le unità
didattiche, la scelta delle attività da sottoporre ai bambini, la scelta della
modalità dei gruppi di apprendimento cooperativo, la scelta della scuola in
cui si è svolto l’intervento didattico vero e proprio fino all’attuazione pratica
di tutta la sperimentazione che ha comportato un notevole dispendio di
energie e di impegno, compresa la preparazione e strutturazione delle singole
situazioni didattiche e dei materiali, delle fotocopie, tutto insomma mi ha
messo alla prova come insegnante.
Il fatto di mettersi in gioco in prima persona e di avere la possibilità di
portare avanti per alcuni giorni un particolare discorso didattico mi ha fatto
mettere in discussione aiutandomi però a crescere come insegnante.
Ho
messo
in
discussione
le
mie
conoscenze,
studiando
e
organizzandomi bene, perché un’insegnante deve essere sempre preparato sui
contenuti da trasmettere e non deve temere le mille domande a cui si viene
sottoposti dai bambini, perché a volte bastano delle semplici dimostrazioni
per soddisfare la curiosità di un bambino, che però va sempre stimolata.
Mi
sono
messa
in
discussione
anche
dal
punto
di
vista
dell’interrelazione con la classe. Ho cercato di instaurare un rapporto positivo
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con entrambe le classi cominciando con dei giochi di fiducia e cercando di
andare oltre ciò che mi riferivano le insegnanti su questo o quel bambino per
andare oltre il pregiudizio e dare fiducia alle infinite capacità che ogni
bambino possiede al di là del suo andamento scolastico.
Ogni insegnante dovrebbe cercare di riportare il locus of control di
ciascun allievo su se stesso consentendogli di acquisire un’auto consapevolezza
metacognitiva che porta verso la facilitazione dell’apprendimento.
Alla luce di questa esperienza posso dire che il segreto del successo di
ogni insegnante è il coinvolgimento, cioè se l’insegnante riesce a trovare delle
modalità coinvolgenti di trasmissione dei saperi, in particolare delle materie
scientifiche, riuscirà a rendere “leggero” l’apprendimento di ogni cosa, ma
allo stesso tempo riuscirà a dare importanza e dignità all’ambito disciplinare
che sta cercando di far imparare.
Rispetto al presente lavoro di tesi di può dire che i risultati hanno
dimostrato che mettere al primo posto l’esperienza di vita comune
nell’insegnamento delle discipline scientifiche è, per un insegnante di scuola
Primaria, garanzia di sicuro coinvolgimento e successo didattico.
Tuttavia poter indurre un cambiamento concettuale significativo, in
particolare sui sistemi di credenze, è possibile solo con un progetto didattico a
lungo termine e una conoscenza profonda delle persone che si hanno di
fronte, anche in relazione alle infinite variabili relative all’ambiente e alla
società in cui sono immersi.
La sperimentazione è stato un lavoro emozionante, faticoso ma anche e
soprattutto, divertente e soddisfacente che mi ha dato metodi e certezze per la
mia futura carriera da insegnante.
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Bibliografia
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Cortina, Torino, 2003.
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Editore, 2004.
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Caprara G. – Belloni L., La scienza divertente, Bur, Milano, 2002.
Cutrera M. - Lo Verde D. , Aritmetica, Manuale di didattica, Sigma Edizioni,
Palermo, 1999.
Ianes D., Didattica speciale per l’integrazione, Un insegnamento sensibile alle
differenze, Erickson, Trento, 2001.
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Reale G. – Antiseri D., Il pensiero occidentale dalle origini a oggi, vol 1, Editrice
La Scuola, Brescia, 1983.
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Milano, 1988.
Zanniello G. (a cura di), La prepedagogicità della sperimentazione, Palombo,
Palermo, 2003