ACIDI E BASI A) L’argomento che verrà affrontato nel corso della lezione fa parte delle cosiddette reazioni chimiche, e prende il nome di “acidi e basi”. Questi ultimi, rivestono un ruolo molto importante nella vita di tutti i giorni. Molto spesso, quando parliamo di acidi, pensiamo a delle sostanze pericolose, molto reattive e quindi aggressive. In natura, però, esistono anche degli acidi meno pericolosi, che possiamo trovare persino negli alimenti: basti pensare al limone, che è una sostanza acida, o ad una spremuta di arancia, o ancora ad un bicchiere di latte, che inacidendosi diventa acido lattico. Questi acidi, insieme ad altri di origine vegetale e animale, costituiscono i cosiddetti acidi organici. Invece, gli acidi di natura inorganica come l’acido solforico, nitrico e cloridrico, sono chiamati acidi minerali, più forti e reattivi rispetto ai primi, che normalmente sono molto più deboli. Gli acidi presentano numerose caratteristiche: hanno un sapore aspro; possono far cambiare colore a determinate sostanze; reagiscono con numerosi metalli per produrre idrogeno e sali del metallo (alcuni metalli, come il rame, reagiscono molto lentamente con gli acidi; altri invece, come il sodio e il potassio, reagiscono in maniera esplosiva); reagiscono con i carbonati per dare anidride carbonica, un sale e l’acqua; hanno la capacità di neutralizzare gli effetti delle basi. In riferimento a quest’ultimo punto, esiste un’altra importante classe di composti, che pur possedendo proprietà nettamente diverse, è strettamente correlata a quella degli acidi. Questi composti prendono il nome di basi. Anch’esse quindi presentano delle caratteristiche: hanno un sapore amaro, ma non sono presenti in prodotti commestibili; danno una sensazione saponosa sulla pelle, dovuta alla reazione dei grassi in essa presenti; provocano cambiamenti di colore su alcune sostanze, che sono però opposti a quelli provocati dagli acidi (il tè decolorato per effetto del limone, riacquista il suo colore scuro con l’aggiunta di ammoniaca, che è una base); infine, se vengono poste insieme agli acidi, i loro effetti si neutralizzano. Gli acidi e le basi sono quindi delle sostanze chimiche, e in funzione delle loro proprietà: un acido è una sostanza che in soluzione acquosa assiste ad un aumento della concentrazione di ioni H+; la base è una sostanza che invece assiste ad un aumento degli ioni OH-. Le soluzioni basiche si ottengono facendo reagire gli ossidi con l’acqua, mentre quelle acide si ottengono facendo reagire un’anidride con l’acqua. Il concetto di acido e base è in realtà molto più ampio: gran parte delle reazioni chimiche che hanno luogo in natura, nel nostro corpo, o a livello industriale, avvengono proprio tra acidi e basi. Diventa quindi importante saper stabilire con maggior precisione quanto una sostanza è acida o basica, in modo da poter fare previsioni sulla sua reattività e quindi sul suo possibile utilizzo ed eventuale pericolosità. Il grado di acidità delle composizioni chimiche viene espresso mediante l’utilizzo della scala del pH, che varia da 0 a 14: da 0 a 7 si avrà una soluzione molto concentrata di acidi; a pH 7 si avrà una condizione di neutralità (la sostanza non libera né ioni H+ né ioni OH- in più); da 7 a 14 si avrà invece una soluzione basica. Per poter determinare il pH di una soluzione, si ricorre all’utilizzo di alcune sostanze organiche chiamate indicatori, solitamente di origine naturale ed estratte dai pigmenti colorati di piante e fiori. Questi indicatori, se aggiunti (anche in piccolissime quantità) in una soluzione, assumono colori diversi a seconda del contatto con acidi o basi; essi permettono quindi di valutare il grado di acidità di una composizione chimica. Il punto di cambiamento di colore viene detto punto di viraggio. Esistono inoltre le cosiddette cartine tornasole o universali, ovvero delle striscette di carta imbevute di una miscela di diversi indicatori, scelti in modo tale che la cartina possa assumere un colore diverso per ogni valore di pH. Per eseguire la misura basta porre una goccia della soluzione in esame sulla striscetta: il colore assunto dalla cartina si confronta con la scala cromatica che generalmente si trova sulla confezione delle cartine stesse. B) La lezione che si intende progettare è rivolta ad una classe quinta di scuola primaria, costituita da 23 alunni, di cui 10 maschi e 13 femmine, e inserita in un contesto socio-economico medio-basso. Nella classe non sono presenti BES. Il percorso avrà lo scopo di estendere la conoscenza che i bambini hanno del concetto di acido e di base, partendo dall’esperienza quotidiana per arrivare al meno familiare e più complesso concetto di pH. Le attività saranno svolte in un’unica giornata, e avranno la durata di due ore circa. PRIMO STEP: per introdurre ai bambini l’argomento “acidi e basi”, innanzitutto avvierei una discussione con loro, spiegando che in natura, le sostanze non si comportano tutte allo stesso modo: alcune infatti hanno delle caratteristiche che le rendono acide, altre ancora hanno delle caratteristiche che le rendono basiche. A contatto con altre sostanze, questi elementi possono causare reazioni diverse. A questo punto, proporrei alcuni esempi di sostanze, portate precedentemente da casa: per gli acidi mostrerei loro un limone, un’arancia, dell’aceto, dello yogurt e alcuni detersivi; per le basi mostrerei il detersivo per i piatti, il sapone da bucato, e il bicarbonato di sodio. Per capire la differenza tra queste due sostanze, farei vedere ai bambini che spesso queste sostanze, se diluite in acqua assumono colore diverso a contatto con un indicatore. Spiegherei quindi cosa è un indicatore: gli indicatori sono sostanze organiche con la proprietà di assumere diverso colore quando vengono a contatto con una sostanza acida o una sostanza basica. SECONDO STEP: a questo punto, prenderò un bicchiere trasparente e vi verserò del thè; subito dopo aggiungerò un po’ di detersivo per piatti, e farò notare ai bambini che il thè diventerà più scuro. Dopodiché, in un altro bicchiere di tè, ripeterò la stessa cosa aggiungendo il sapone per le mani, e farò notare ai bambini che l’effetto sarà uguale al precedente. Dopo di ciò, farò ripetere a tutti l’esperimento, in modo tale che ciascuno possa rendersi conto di ciò che avviene. Una volta che ognuno avrà terminato il suo esperimento, chiederò “Perché secondo voi il thè è diventato più scuro?” TERZO STEP: successivamente, prenderò un altro bicchiere di thè nel bicchiere e vi aggiungerò l’aceto. Il thè diventerà immediatamente di un colore più chiaro. Subito dopo farò la stessa cosa con il succo di un mandarino, e farò notare ai bambini che il risultato non cambierà. Dopo di ciò, farò ripetere l’esperimento anche ai bambini. Pertanto, porrò loro la domanda “Perché secondo voi il thè è diventato più chiaro?” QUARTO STEP: dopo aver ascoltato tutte le ipotesi dei bambini, spiegherò loro che il mandarino e l’aceto rendono il thè più chiaro perché sono delle sostanze acide e quindi capaci di rompere i legami tra i colori; il sapone per mani o per piatti, invece, rende il thè più scuro perché è una sostanza basica, e quindi non capace di alterare i colori. QUINTO STEP: attraverso l’utilizzo delle cartine tornasole, chiederò ai bambini di riprendere i loro esperimenti e di misurare il grado di acidità o basicità delle sostanze esaminate in precedenza. C) Per affrontare la prima fase della lezione, utilizzerei il metodo della discussione e della dimostrazione. La discussione consiste in un confronto di idee tra due o più persone (tra insegnante-allievo e tra allievi). Durante la discussione il ruolo del formatore diviene essenzialmente quello di mediatore, che guida lo studente nel suo apprendimento. Nella dimostrazione, l’insegnante deve invece fornire la dimostrazione pratica di ciò che è stato discusso in classe. Per la seconda parte delle lezione, utilizzerei: - il metodo del “learning by doing” o "imparare facendo", che consiste nel partire dall’interesse dei bambini per sviluppare e motivare il loro apprendimento. L'obiettivo principale di questa metodologia non è quello di trasmettere ai bambini dei pacchetti di conoscenza preconfezionati, ma la co-costruzione della conoscenza a partire dalle loro preconoscenze e dalle esperienze da loro vissute direttamente, quindi anche attraverso l’utilizzo di materiali e oggetti che facciano parte della loro vita quotidiana; - la didattica laboratoriale, prevede la realizzazione di contesti efficaci dal punto di vista della relazione, dei luoghi, degli strumenti e dei materiali usati per lo sviluppo dei processi formativi; questi contesti di apprendimento, i "laboratori", dovrebbero avere come esito non i prodotti, ma devono essere caratterizzati da situazioni formative, dove la competenza da acquisire è il risultato di una pratica e di una riflessione e di una interiorizzazione del processo di apprendimento laboratoriale. In questo modo l'insegnante conduce i bambini ad analizzare i fenomeni attraverso la relazione, la motivazione, la curiosità e la partecipazione.
