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.
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.
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.
ESPERIMENTI DI QUANTISTICA
Vengono proposti otto esperimenti riguardanti ipotesi e fenomeni che hanno avuto un ruolo importante nella nascita della meccanica quantistica:
raggi catodici (qualitativo) – Spettro di emissione di un corpo incandescente (qualitativo) – Determinazione della costante di Planck (quantitativo) – Effetto fotoelettrico (qualitativo) – Diodo tunnel (quantitativo) – Simulazione esperimento di Rutherford (qualitativo) – Onde stazionarie e condizione di quantizzazione dell’atomo (qualitativo) – Spettri atomici (qualitativo)
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
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
il laboratorio ripercorre le varie tappe evolutive del sistema circolatorio illustrandole per mezzo di modelli funzionanti che riproducono le varie tipologie: circolazione aperta, circolazione chiusa semplice e circolazione chiusa doppia. Il modello del sistema circolatorio umano consente di osservare particolari come: il funzionamento delle valvole cardiache e l’andamento della pressione.
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).
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
