Ufficio Scolastico regionale
per il Friuli Venezia Giulia
ATMOSFERA
Attività in classe
Prof. Raffaella Circo
Liceo scientifico Pio Paschini di TOLMEZZO (UD)
Indirizzo e-mail: [email protected]
Caratteristiche della proposta didattica
Tematica trattata
Le variabili atmosferiche
Breve sintesi
L'attività è stata svolta in laboratorio di scienze e di chimica dove,
grazie all'utilizzo di materiali di facile reperibilità, gli alunni hanno
potuto osservare e sperimentare che l'aria è comprimibile (attività
delle due siringhe), che esercita una pressione (attività bicchiere
d'acqua e cartolina) e che i movimenti delle masse d'aria sono
influenzati dalla temperatura.
(attività con due bottiglie e
palloncini).
Sono state ricreate in laboratorio le condizioni sperimentali per
osservare il fenomeno della condensazione del vapore d'acqua e
collegarlo quindi al fenomeno della formazione delle nuvole.
Inoltre è stato possibile ricreare le condizioni per osservare che la
temperatura fa espandere e salire le masse d'aria ed un esempio
di moti convettivi grazie al movimento del fumo creato da un
incenso all'interno di un recipiente chiuso.
Classe coinvolta
Classe prima del liceo scientifico (21 studenti) durante le ore di
un progetto previsto dal POF d'istituto per ampliare l'offerta
formativa (potenziamento di chimica-fisica).
Contenuti svolti in
classe
La composizione dell'aria e gli strati dell'atmosfera.
La pressione, l'umidità e la temperatura dell'aria.
La formazione delle nubi.
Tempo di svolgimento Circa 4 ore per la parte di laboratorio (svolgimento esperienze in
laboratorio, previsioni, ipotesi, osservazioni e discussione sulle
possibili conclusioni).
Autore: prof. Raffaella Circo – Liceo Scientifico “P. Paschini” di Tolmezzo (UD) - Attività atmosfera
Corso di formazione SPRINT 2010/2011
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Contesto di senso
della proposta
La
comprensione
delle
variabili
atmosferiche
affrontate
(pressione, temperatura, umidità) sono alla base di un
apprendimento significativo del modulo riguardante questa sfera
del pianeta Terra. Le relazioni fra tali variabili sono alla base del
funzionamento di tutta una serie di fenomeni atmosferici con i
quali gli alunni vengono a contatto tutti i giorni nell'ambiente in
cui vivono: dalla formazione delle nubi alle precipitazioni, dai
movimenti delle masse d'aria ai venti, dalle condizioni di alta e
bassa pressione e le condizioni meteorologiche.
Gli studenti avevano in precedenza studiato la composizione
dell'aria, la struttura dell'atmosfera, gli stati di aggregazione della
materia e i passaggi di stato dell'acqua, la pressione atmosferica,
l'umidità dell'atmosfera, la formazione delle nubi.
Nuclei fondanti
Disciplinari: le relazioni tra variabili
Procedurali: formulazione di ipotesi, osservazione, comparazione,
riflessione, generalizzazioni in modelli concettuali.
Epistemologici: interazione tra variabili, sistema, trasformazione.
Metodologia adottata Didattica laboratoriale
Stesura da parte di ciascun studente di un “diario di bordo”
(ipotesi, osservazioni del fenomeno, riflessioni, conclusioni).
Attività svolte in prima persona dagli allievi.
Didattica
laboratoriale
Bicchiere riempito fino all'orlo con acqua, cartolina appoggiata
sopra e ribalto il tutto: prima di ribaltare viene chiesto agli
studenti di formulare ipotesi su quello che succederà. Poi si
osserva il fenomeno e si riflette insieme (cosa è successo e
perché?).
Siringa riempita con sola aria o con sola acqua e soggetta a
compressione. Anche qui viene seguito lo stesso approccio
(ipotesi e previsioni, osservazioni e riflessioni).
Due bottiglie vuote (in realtà colme di aria!) con un palloncino
applicato sopra ciascuna di esse; poi vengono immerse una in
acqua fredda e l'altra in acqua calda. Anche qui viene seguito lo
stesso approccio (ipotesi e previsioni, osservazioni e riflessioni).
Formazione di una “nuvola artificiale” in un contenitore nel quale
in precedenza avevo introdotto un po' d'acqua ed ho poi
provocato, mediante l'aggiunta di un fiammifero spento e di un
guanto
sull'apertura
del
contenitore,
una
compressione/decompressione dell'aria in esso contenuta. Anche
qui viene seguito lo stesso approccio (ipotesi e previsioni,
osservazioni e riflessioni).
Moti convettivi di fumo in un recipiente di plastica trasparente,
scaldato solo per metà dall'alto attraverso una lampadina ad
incandescenza e nel quale era presente del fumo prodotto da un
incenso. Anche qui viene seguito lo stesso approccio (ipotesi e
previsioni, osservazioni e riflessioni).
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Interdisciplinarietà
Chimica (stati di aggregazione della materia, passaggi di stato
dell'acqua, calore e temperatura).
Biologia (esperienza dei subacquei o degli alpinisti).
Domande stimolo
proposte
dall'insegnante
E' stato seguito lo stesso approccio in tutti gli esperimenti: gli
studenti sono stati invitati a tenere un “diario di bordo” cioè a
formulare ipotesi e previsioni su quanto sarebbe successo, a
osservare ciò che accadeva, a fare delle riflessioni sul perché le
ipotesi venivano smentite o confermate e assieme all'insegnante
venivano tratte delle conclusioni.
Dopo aver descritto il sistema utilizzato sono state formulate le
seguenti domande.
Cosa succederà quando ribalto il bicchiere?
Perché la cartolina non cade?
Il pistone della siringa riempita con l'aria si muoverà? Di quanto?
Perché il pistone di quella riempita d'acqua non si è mosso?
Cosa possiamo dedurre dal comportamento dell'aria in acqua
fredda o calda? Perché il palloncino della bottiglia immersa in
acqua calda si gonfiava?
Perché abbiamo osservato quella specie di nuvola nel recipiente?
Quale fenomeno chimico-fisico è avvenuto?
Perché si crea questo movimento del fumo nel recipiente
trasparente? Qual è il “motore” che lo genera?
Misconoscenze
La pressione dell'aria viene esercitata solo dall'alto verso il basso.
L'aria si può comprimere all'infinito
L'aria calda sale verso l'alto e si accumula senza scendere
I moti convettivi esistono solo nel mantello
Criteri e modalità di
valutazione utilizzati
Obiettivi di
conoscenza e
competenza raggiunti
e riflessioni generali
sulla tipologia di
didattica applicata
Relazione di laboratorio, verifica scritta e orale.
La didattica laboratoriale così affrontata ha permesso di
approfondire concetti come la pressione atmosferica, il concetto
di umidità dell’aria, come si originano le nubi, le relazioni fra
temperatura e pressione dell'aria, la comprimibilità dell'aria.
La stesura durante le attività di laboratorio delle varie ipotesi,
osservazioni e riflessioni emerse durante le attività di laboratorio
ha permesso di stimolare e mantenere viva la motivazione e la
partecipazione attiva da parte di ciascun studente. Inoltre ha
migliorato l'interazione insegnante-alunno durante l'attività
didattica.
Partire dalle conoscenze degli studenti per formulare le ipotesi
iniziali si è tradotta in una modalità attraverso la quale far
emergere le eventuali misconoscenze o conoscenze pregresse
degli alunni.
Compiere analogie durante la didattica laboratoriale ha permesso
di collegare quanto affrontato con altre discipline o con la vita
quotidiana degli studenti.
Prof.ssa RAFFAELLA CIRCO
Liceo Scientifico Pio Paschini di Tolmezzo (Ud)- FVG
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