Parte didattica: attività di fisica per la scuola primaria

Didattica di Fisica e Didattica della Fisica

Misura

Presentazione dell'attività didattica

Con i bambini dell'ultimo anno della Scuola dell'infanzia, si può lavorare sulla MISURA. I piccoli sono "immersi" quotidianamente nei numeri (telefono, targhe, insegne ecc.) ed hanno intuizioni sul numero come espressione della misurazione.

L'intento non è quello di creare dei piccoli scienziati ma quello di sviluppare le abilità cognitive del bambino sfruttandone la naturale propensione all'esplorazione.

L'insegnante può avvicinarli al concetto di misura attraverso prime esperienze di confronto proponendo delle misurazioni arbitrarie con il corpo o con vari oggetti di vita quotidiana.

L'insegnante ha spiegato ai bambini che misurare vuol dire confrontare grandezze mettendo in atto un procedimento.

Ha di seguito proposto loro un'attività da svolgere.

I bambini hanno iniziato a misurare il lato del banco utilizzando diversi oggetti: una matita più lunga, un'altra più usurata, un blocco delle costruzioni piccolo ed uno più grande, un foglio da disegno, il coperchio di una scatola.

Al termine della misurazione, la maestra ha fatto sedere loro in cerchio e, mediante il confronto e il dialogo, sono arrivati a comprendere che ognuno di loro aveva ottenuto una misurazione diversa.

I bambini arrivano a dedurre che più una unità di misura è grande, meno ne occorrono per misurare il lato del banco.

La maestra, quindi, arriva a far comprendere loro che per ottenere la medesima misurazione, bisogna scegliere un'unità di misura condivisa da tutti.

Per comprendere al meglio questo, la maestra dà a ciascuno di loro un foglio di disegno A4 per misurare il proprio banco. Al termine, i bambini si rendono conto che misurando il banco con lo stesso strumento di misura, la misura del banco è sempre la stessa anche se misurata da alunni diversi. Quindi, la misurazione è diventata attendibile.

Tempi e luoghi

La seguente attività didattica viene svolta all'interno dell'aula in quanto è inerente alla misurazione del banco.

Il lavoro sulla misurazione viene svolto durante il corso dell'ultimo anno della scuola dell'infanzia.

Contesto didattico - Obiettivo

Questa attività laboratoriale ha favorito, attraverso l'esercizio e il gioco, l'acquisizione di una maggiore consapevolezza di sé e di ciò che lo circonda. Ha potenziato il controllo motorio, la manualità, l'attività percettiva, il pensiero creativo, le capacità mnemoniche.

Ha sviluppato la capacità sempre più stretta ed articolata tra il fare e il pensare, la capacità di osservare e formulare ipotesi adeguate e individuare strategie per verificare le proprie ipotesi.

I bambini, grazie a questa attività, hanno appurato l'importanza dell'unità di misura tanto universale quanto attendibile.

Nella scuola dell'infanzia questo rappresenta la PRE- MISURA ossia le attività propedeutiche alla comprensione della misura permettendo due operazioni di fondamentale importanza : CONFRONTARE E ORDINAREATTRITI

Attriti

Presentazione attività didattica

Attività sull'attrito radente: L'attività può essere svolta in una classe quinta della Scuola Primaria.

Prima l'insegnante chiede ai bambini se sanno cosa è l'attrito, ne parlano, si può anche disegnare delle situazioni in cui c'è l'attrito e cominciare a chiedere se ci sono delle situazioni in cui senza l'attrito qualcosa non si può fare.

Si apre un confronto e un dialogo tra gli alunni in cui vengono proposte diverse esperienze di vita quotidiana quali lo scivolamento della ruota della macchina sull'asfalto, stirare una camicia, trascinare un materiale pesante, l'accensione dei fiammiferi e il gioco del tiro alla fune.

Per sperimentare la forza di attrito allora l'insegnante decide di proporre in classe il gioco del tiro alla fune.

L'insegnante porta gli alunni in palestra dove è presente una corda.

Nel gioco di tiro alla fune, che di solito è un gioco divertente, due squadre si tirano l'un l'altra con l'aiuto di una corda solida tra loro. Molta forza di attrito è coinvolta tra la mano dei giocatori e la corda.

Dopo aver giocato una prima partita, la seconda volta la maestra chiede loro di concentrarsi sulla mano che afferra la corda. Finita la partita, l'insegnante fa riflettere i bambini sull'importanza della presa della mano sulla corda.

Quindi, riflettono sul fatto che senza attrito tra superfici, non riusciremmo a tirare la corda.

In una terza partita, l'insegnante farà capire loro la differenza tra la presenza di un lubrificante sulla corda e l'assenza di quest'ultimo. Sarà facile per i bambini accorgersi del risultato.

Infine, chiede loro di riflettere se l'attrito è utile o no.

Attività sull'attrito viscoso: l'insegnante propone un'unità didattica che pone l'accento sul fatto che l'attrito non si manifesta solo come vincolo di un materiale che si muove rispetto ad un altro, ma è anche interno ad esso.

In un primo esperimento, servendosi di una ciotola, dell'acqua e di un liquido viscoso, per esempio l'olio alimentare, fa notare che i corpi anche al loro interno hanno un attrito che li tiene insieme.

Il liquido assicura la consistenza di un corpo. L'attrito è quindi dovuto all'interazione fra i due liquidi.

Attività sull'attrito volvente: la maestra in una prima lezione introduttiva chiede agli alunni quale tipo di attrito volvente conoscono. Propone loro uno degli esempi più comuni di uso quotidiano: il trolley.

Per far si che gli alunni comprendono a pieno tale concetto, predispone una lezione in cui porta un trolley in classe per sperimentare sul campo quanto spiegato precedentemente. Invece di spingere o sollevare il trolley applichiamo una forza muscolare su di esso tirando la borsa in modo che possa facilmente rotolare sul pavimento.

Il movimento del trolley è la chiara dimostrazione di come un corpo rotola su una superficie.

Luoghi e tempi

La prima attività proposta viene svolta nella palestra della scuola.

La seconda e la terza attività possono essere svolte in ambiente laboratoriale e no.

L'attività sarà divisa in tre lezioni: una prima introduttiva del concetto di attrito, una seconda lezione pratica per toccare con mano il fenomeno e, infine, una lezione conclusiva in cui si traggono le somme dell'esperienza. Queste attività possono essere svolte in più incontri da 1 ora in modo che i bambini non perdano la concentrazione. Ovviamente si possono ripetere se ci sono dei dubbi negli alunni.

Contesto didattico - Obiettivi

L'obiettivo principale di questa attività e far comprendere ai bambini l'importanza dell'attrito. Inoltre, bisogna correggere alcune tendenze diffuse per cui si trattano gli attriti come un'opposizione al moto, considerandoli con accezione negativa (sono dissipativi). Bisogna mettere in evidenza, invece, comeè proprio grazie agli attriti che è possibile il movimento. Infatti, è importante porre l'accento su esempi dell'attrito che nel quotidiano si dà per scontato. È fondamentale far comprendere agli alunni l'importanza degli attriti in quanto altrimenti pensano che la fisica sia staccata dalla realtà , visto che molto spesso si parla di un fenomeno tralasciando l'attrito.

Si può far ragionare i bambini sul fatto che l'attrito non dipende dalla superficie ma dal materiale, dimostrando che ci sono vari tipi di attrito e che superfici rotonde sentono meno attrito.

Molle e Pendoli

Presentazione attività didattica (Altalena)

Tale attività didattica potrà svolgersi in una classe terza o quarta primaria.

L'unità sulle altalene può venir avviata a partire dalla discussione dell'esperienza degli allievi. Sulla base di questa prima discussione, si progetta una sessione al parco giochi, nel corso della quale provare alcune delle affermazioni che sono emerse nella fase precedente. Sarà importante arrivare in questa fase dopo aver già pianificato le prove da effettuare. Il gioco sull'altalena diventa oggetto di osservazione. Per rendere confrontabili tra loro tutte le prove sarà opportuno annotare metodi sempre uguali per azionare l'altalena: i bambini devono imparare che per studiare un fenomeno devono mettersi sempre nelle medesime condizioni. Dapprima si farà dondolare l'altalena, lasciandola cadere sempre da una posizione concordata all'inizio e senza che nessuno vi sia seduto sopra. La prima serie di prove avrà lo scopo di controllare se l'oscillazione dell'altalena avviene con regolarità. Per esempio, si può scandire l'oscillazione battendo le mani, dopo aver concordato una posizione in corrispondenza della quale vanno battute (la posizione iniziale ad esempio). Il ritmo regolare del battito delle mani del gruppo dovrebbe consentire di individuare la regolarità dell'oscillazione. A questo punto, l'esplorazione del fenomeno può proseguire modificando vari parametri e osservandone gli effetti sul ritmo dell'oscillazione. Per esempio, la prova verrà ripetuta facendo sedere un ragazzo sull'altalena e avendo l'accortezza di far partire l'oscillazione allo stesso modo dell'esperienza precedente: per poter confrontare le due prove, è importante che il ragazzo non si muova, ma si lasci dondolare, allo stesso modo con cui era stata fatta dondolare l'altalena vuota. In seguito, si possono variare le ampiezze delle oscillazioni (facendo partire l'altalena da punti diversi), senza variare la lunghezza delle corde e il contenuto dell'altalena (sempre lo stesso ragazzo, o sempre il sedile vuoto). Di nuovo l'esperienza andrà ripetuta modificando la lunghezza delle corde e mantenendo fissi l'ampiezza dell'oscillazione e il contenuto dell'altalena. L'oscillazione andrà scandita sempre battendo le mani a tempo.

Al rientro in classe, vanno discusse le esperienze al campo giochi annotandone i punti salienti. Per ricordare meglio quanto osservato, si può realizzare un'altalena per omini giocattolo, nella quale si possano agevolmente variare lunghezza delle corde, massa dell'omino e ampiezza dell'oscillazione. Individuati i parametri significativi (lunghezza, massa, ampiezza dell'oscillazione) e la grandezza che ne potrebbe venir influenzata (durata dell'oscillazione), si progetta l'esperimento.

Questo deve consentire di effettuare ogni prova modificando una sola variabile e mantenendo fisse tutte le altre, per poter valutare con sicurezza quale parametro vada modificato al fine di variare la frequenza di oscillazione. In quest'ottica si realizzano dei pendoli legando all'estremità di uno spago degli elementi metallici. I pendoli vanno appesi a delle bacchette orizzontali e fatti oscillare nel corso delle varie prove. La massa appesa al pendolo verrà modificata variando il numero di elementi identici fissati. Sull'ampiezza si agirà liberando il pendolo da posizioni diverse per avviare l'oscillazione.

Si potrà concludere affermando che la frequenza di oscillazione aumenta al diminuire della lunghezza del pendolo, mentre rimarrà invariata al variare della massa appesa.