Laboratori: Attività Proposte
A CAVALLO DI UN RAGGIO DI LUCE
Fin dai tempi più remoti l’umanità è rimasta affascinata dal grandioso spettacolo del cielo notturno. Pur ignorando ancora moltissime cose, siamo riusciti ad ottenere un gran numero di informazioni sugli oggetti che popolano l’universo. Queste informazioni sono arrivate fino a noi, dalle profondità del tempo e dello spazio, a cavallo di tenue raggio di luce. La luce è quindi un fondamentale mezzo di conoscenza. Verranno eseguiti esperimenti in grado di illustrare i fenomeni luminosi che ci permettono di acquisire le principali conoscenze sugli oggetti che compongono l’universo, a partire dalla luce che da essi riceviamo.
ACQUA
Breve descrizione della molecola dell’acqua e delle forze in gioco nei suoi tre stati. Il percorso prevede poi le seguenti esperienze: riconoscimento di idrogeno e ossigeno, elettrolisi dell’acqua mediante il voltametro di Hofmann, polarità della molecola d’acqua. Per i passaggi di stato: i punti fissi e la loro modifica; il fenomeno del rigelo. Cromatografia dell’inchiostro, esempi di fenomeni legati alla tensione superficiale e alla capillarità.
ARIA E VUOTO
Il laboratorio proposto riassume le principali informazioni circa la composizione dell’aria, la sua presenza nel quotidiano e i fatti più rilevanti legati al vuoto. In particolare alcune delle esperienze presentate riguardano: la separazione di alcuni dei componenti dell’aria, il peso dell’aria, l’esperienza di Torricelli, il Baroscopio e il principio di Archimede, il vuoto e la non conducibilità del suono. Diverse altre esperienze legate al vuoto completano la presentazione.
AVVIO ALLA CHIMICA
Il laboratorio introduce alla classificazione della materia: sostanze pure (elementi e composti) e miscugli. Sono previste esperienze su: trasformazioni chimiche (reazioni di ossidazione, di viraggio, reazioni esotermiche, ecc.) e fisiche (sedimentazione, separazione, ecc.); differenze tra trasformazioni chimiche e fisiche; cromatografia; riproduzione di reazioni chimiche con modelli a bastoncini e palline. Viene spiegato il fenomeno del “carsismo”. Il laboratorio prevede momenti di osservazione ed esercitazioni a gruppi.
CALORE E TEMPERATURA
Che cosa è il calore? Che cosa è la temperatura? In questo laboratorio cercheremo di comprendere la differenza tra questi due fondamentali concetti a partire dall’osservazione diretta di alcuni esperimenti che li riguardano. Insieme parleremo del fenomeno della dilatazione termica, della capacità termica dei corpo, dei meccanismi di propagazione del calore, del problema dell’isolamento termico, dei passaggi di stato e della possibilità di sfruttare il calore generato da una sorgente calda per ottenere lavoro meccanico.
DNA
Dopo una breve introduzione storica ai passi che hanno portato alla scoperta del DNA e ai suoi protagonisti, i ragazzi, divisi in gruppi, procederanno all’estrazione del DNA da alcune cellule vegetali (pomodoro).
ELETTRICITA'
Elettrostatica: esistenza di due stati elettrici, come caricare un corpo (strofinio, contatto, induzione), conduttori ed isolanti, le macchine elettrostatiche, la gabbia di Faraday, il potere delle punte, la conduzione nei metalli, nei gas e nelle soluzioni.
FORZA, LAVORO ENERGIA
Il laboratorio consente l’apprezzamento dei principali aspetti legati al concetto di forza. In particolare si presenteranno le seguenti esperienze: forze e loro composizione, diversi esempi di macchine semplici, esempi di energia meccanica, cenno alle più comuni trasformazioni dell’energia.Nel corso del laboratorio la modalità di alcune delle prove previste, prevede la diretta sperimentazione da parte della scolaresca presente.
GIOCHIAMO CON IL MAGNETISMO
Il magnetismo e le sue applicazioni: la calamita e l'esperimento di Oersted; l'elettromagnete e come costruirlo; gru magnetiche; telegrafo; avvisatori e campanelli; serrature; altoparlanti; un microfono con la mina della matita. L'esperimento di Faraday: l'induzione. Diversi tipi di generatori e di motori elettrici, e come costruirli. Il freno elettromagnetico.
GIOCHIAMO CON L'ELETTRICITA'
Esperimenti e strumenti per lo studio dell'elettricità dal mondo antico ad oggi: la carica per strofinio, l'elettroforo di Volta, l'elettroscopio, la pila. Le macchine elettrostatiche. L'arco voltaico. Storia della lampadine a filamento di metallo e di carbone, Edison e l'italiano Cruto. Luce e calore generati dalla corrente elettrica.
IL CICLO DELL’ACQUA
Questo laboratorio, ben supportato da un ricco P.P,richiama e puntualizza in maniera efficace quanto è stato presentato nel precedente sull’acqua. Premesso un richiamo dei punti più significativi del laboratorio sull’acqua, si presentano poi le seguenti esperienze: evaporazione e superfici esposte, diversa capacità termica delle sostanze, il fenomeno della condensazione, ruscellamento e filtraggio, sorgenti intermittenti
IL MONDO DELL'OTTICA
Percorso attraverso fenomeni ottici ( riflessione e rifrazione) e loro applicazione in oggetti di uso quotidiano (specchi, lenti, specchi concavi). Applicazioni nella camera oscura, nella fotografia e nei giochi ottici dell’800 che portano all’invenzione del cinema.
IL SUOLO
Il mondo in cui viviamo è il risultato dell’azione di forze opposte: le forze endogene che tendono a creare nuove rocce e rilievi e forze esogene che tendono a demolire e disgregare questi prodotti. Dall’azione combinata di queste forze e dal contributo degli esseri viventi si genera il SUOLO un sottilissimo strato di crosta terrestre indispensabile alla vita sulla terra. Questo laboratorio si propone di far comprendere come avviene la formazione del suolo e quali sono i processi elementari che portano alla sua evoluzione.
L' EQUILIBRIO
Come agisce la forza peso su un oggetto appeso o appoggiato? Scopriremo cos'è il baricentro e dove si trova, e questo ci aiuterà a capire se un corpo starà in piedi o cadrà. L'equilibrio nei suoi aspetti più curiosi e interessanti, dalla torre di Pisa agli acrobati che camminano sul filo
MAGNETISMO
Magneti naturali e magneti artificiali, esistenza di due tipi di poli, impossibilità di separare i poli, magnetizzazione per induzione, effetti magnetici della corrente elettrica, l’induzione elettromagnetica, il trasformatore, i motori elettrici.
MATERIA E STATI DI AGGREGAZIONE
Il laboratorio, prevalentemente osservativo, prevede una spiegazione sugli stati di aggregazione della materia, sia in termini di forma e volume che in termini molecolari con osservazione di materiali non newtoniani. La seconda parte del laboratorio si concentra sull’analisi delle proprietà della materia attraverso prove di comprimibilità, diffusione, viscosità e sull’osservazione dei cambiamenti di stato di una sostanza (analisi dei punti fissi e alterazione attraverso agenti esterni).
MINERALI E ROCCE
Attraverso l’osservazione e la manipolazione di campioni si acquisiscono le conoscenze necessarie al riconoscimento delle più comuni specie presenti nel nostro territorio. Dopo la definizione di minerale e roccia, di ambienti di formazione e dei principali sistemi di cristallizzazione, i gruppi procedono all’osservazione e al riconoscimento dei campioni sulla base delle loro proprietà fisiche. Gli studenti hanno inoltre la possibilità di costruire modelli di strutture cristalline comuni e di osservare direttamente la crescita di un cristallo.
ONDE E LUCE
Il laboratorio tratta i principali fenomeni legati alle onde elettromagnetiche e alla luce visibile in modo particolare. Sono previsti esperimenti su: onde trasversali, longitudinali e stazionarie; la polarizzazione; composizione e scomposizione della luce bianca; la percezione dei colori; la riflessione e la rifrazione (specchi, lenti, prismi, fibre ottiche, ecc.); caratteristiche ondulatorie della luce (interferenza e diffrazione); la “luce” che non vediamo.
ONDE E SUONO
Nel laboratorio vengono trattate le onde trasversali e longitudinali, i principali fenomeni e alcune caratteristiche del suono (ampiezza, frequenza, forma e lunghezza d’onda, timbro, ecc.). Sono previste esperienze riguardanti: sorgenti sonore; la velocità del suono; produzione di onde; uso di microfoni, del diapason, di membrane oscillanti, dell’oscilloscopio e di un software di analisi dei suoni; infrasuoni e ultrasuoni; interferenza di onde (il tubo di Quinke); effetto Doppler. I ragazzi assistono agli esperimenti svolti dall’operatore potendo interagire, di volta in volta, singolarmente o in piccoli gruppi.
PH, ACIDI E BASI
Il laboratorio affronta la differenza tra acidi e basi. Senza entrare nel dettaglio della definizione scientifica, riservata agli studenti di scuola media superiore, vengono proposti esperimenti per distinguere le sostanze acide e basiche attraverso prove sensoriali e l’uso di indicatori naturali e sintetici. Dopo una breve introduzione teorica, vengono svolte prove laboratoriali usando gli indicatori e misurando il pH di alcune sostanze di uso quotidiano.
TAVOLA PERIODICA E PRIME ANALISI CHIMICHE
Partendo dalla magia della tavola periodica, si analizza il riconoscimento di alcuni elementi con semplici test
TERRA DINAMICA
Che cos’è la tettonica delle placche? La Terra ha sempre avuto l’aspetto attuale? Il percorso espone i principali fattori che determinano i movimenti delle placche terrestri, le moderne teorie che descrivono la struttura interna della Terra e il ruolo ore fattore tempo nelle dinamiche geologiche. Sono previsti momenti di osservazione e lavoro a gruppi, utilizzando modelli dei diversi tipi di margine di placca e faglia e simulazioni dell’espansione dei fondali oceanici. Si descrivono le correnti convettive del mantello terrestre quali motore del movimento delle placche.
