Fare scienza a scuola - Manuela de Angelis e Danilo Pacella

 

Fare scienza a scuola

Osservare, osservare, osservare ...

E' questa la chiave per imparare!

Dedicare un tempo congruo, con mente aperta, a che le cose si rivelino nella loro molteplice sfaccettatura.

Scrive Goethe: "L'uomo non è nato per risolvere i problemi del mondo ma per cercare dove comincia il problema e poi tenersi nei limiti del comprensibile".

Osserviamo perciò una semplice lezione di fisica in settima classe.

 

1) Viene tesa una corda tra 2 banchi e poi vengono appese alla corda 3 corde più corte.

Il maestro domanda:

Perché abbiamo bisogno della cassa armonica per la propagazione del suono?

Che differenza c'è tra un materiale come il legno e un materiale come la plastica per la propagazione del suono?

Alcuni ragazzi rispondono che la plastica smorza il suono.

Si cerca di ricordare la differenza tra i diversi tipi di legno portando la polarità tra il truciolato e il legno massello.

Il truciolato è polvere e colla. Non ha una struttura, né una disposizione spaziale.

Il legno, a secondo di come si taglia, mostra strutture spaziali direzionate, venature; tante fibre lunghe connesse tra di loro.

 

2) Osserviamo la corda. Vengono appesi 2 pesi alle 2 corde che hanno la stessa lunghezza e distanza dal suolo.

Viene perturbato lo stato di quiete di uno dei due pesi che comincia così ad oscillare.

Osservando i ragazzi si accorgono che il movimento è trasmesso all'altro pendolo:

Mentre il primo pendolo diminuisce la velocità di oscillazione fino a fermarsi, il secondo pendolo comincia ad accelerare e poi viceversa il secondo pendolo rallenta e il primo ricomincia ad oscillare e così a lungo.

Una ragazza si domanda: Per quanto tempo andranno avanti i 2 pendoli a scambiarsi il movimento?

Alcune affermazioni dei ragazzi:

Il pendolo rallenta per l'attrito dell'aria.

Il maestro invita a pensare all'attrito nei punti di congiunzione delle corde (i nodi). Qualcuno si chiede: si può evitare l'attrito? Il maestro risponde: solo idealmente.

Qualcuno afferma che il pendolo rallenta a causa della gravità.

Il maestro ricorda l'esperienza dello scorso anno e domanda: quale forza muove il pendolo?

Cosa fa oscillare il pendolo? Alcuni rispondono: la forza di gravità.

Se la forza di gravità fa oscillare il pendolo, come può anche rallentarlo?

 

3) Ci si interroga sull'attrito.

Il maestro domanda: riusciremmo ad andare in bici, in macchina eliminando l'attrito?

I ragazzi esprimono diverse immagini sull'attrito per ricostruire il concetto che appare confuso:

camminare nell'acqua;

camminare nella sabbia (rispetto a camminare sull'asfalto);

scrivere sulla lavagna con il gesso;

l'acqua che viene bloccata sulla spiaggia (le onde);

due mani che si sfregano;

cadere su un materasso;

cadere su un fienile;

spostare un masso facendolo scivolare su una parete di roccia;

gli anelli di una catena;

i cardini della porta quando sono arrugginiti;

una macchina che frena;

la catena della bicicletta sulla ruota dentata.

Il maestro pone la domanda:

C'è più attrito a camminare su un pavimento bagnato o uno asciutto? Cosa accade ad una macchina che frena su una superficie ghiacciata?

Gli esempi portati dai ragazzi sul fenomeno dell'attrito vengono setacciati in esempi macroscopici e microscopici.

Tutte le forze che si oppongono al movimento e sono di natura microscopiche, le chiamiamo attrito.

Il maestro domanda: Cosa è associato all'attrito?

I ragazzi rispondono: il riscaldamento. Ricordando le scintille sulle rotaie mentre il treno frena.

Se l'attrito si perde c'è lo scivolamento.

 

4) Dato questo chiarimento sul concetto di attrito si passa a riosservare le oscillazioni dei pendoli e la trasmissione del movimento, ma questa volta una corda è più lunga dell'altra.

 

Cosa si osserva? cosa cambia rispetto all'esperienza precedente?

Anche questa volta si perturba uno dei due pesi,quello ancorato alla corda più lunga.

Anche in questo caso il movimento del pendolo si trasmette, ma la durata delle oscillazioni è minore. Il secondo pendolo fa poche oscillazioni e il primo non si ferma del tutto.

Nel caso precedente con i due pendoli analoghi, il movimento del primo si trasmetteva tutto al secondo e poi sembrava tornare indietro,in questa seconda esperienza il movimento è trasmesso solo in parte.

 

L'argomento verrà ripreso e approfondito la prossima lezione.

Compiti per casa:

Rileggere le esperienze dello scorso anno sul proprio quaderno

Descrivi la differenza tra le due esperienze con i pendoli di stamane

Ricordare le immagini per caratterizzare l'attrito che sono emerse in classe dai compagni.

Ecco il pensiero come vediamo di fronte ad un esperimento in laboratorio inizia a tastare il reale Il maestro sollecita domande e pone domande. E' questo il modo per aiutare a mantenere vivi i pensieri,non è necessario affrettare una risposta "giusta" ma è importante sollecitare un dirigersi verso ciò che è obbiettivo e chiaro e perciò reale. Naturalmente di fronte ad un esperimento ai ragazzi emerge il ricordo di altre esperienze,spesso associazioni possono deviare completamente dal punto di partenza dell'insegnante ma l'arte del maestro è proprio quella di accompagnare i tentativi di comprendere per analogia o contrasto verso una attenzione calma e posata ai fenomeni e agli eventi e perciò riuscendo a riportare la domanda verso ciò che si sta osservando in modo scientifico in laboratorio

 

Manuela de Angelis e Danilo Pacella