Ministero dell’Università e della RicercaUniversità degli Studi di Modena e Reggio EmiliaUniversità degli Studi di Modena e Reggio Emilia

Facoltà di Scienze della FormazioneDipartimento di Fisicaipartimento di Fisica

Progetto per la diffusioneg pdella cultura scientifica 2009

Piccoli scienziati in laboratorio: Esperimenti & ModelliEsperimenti & Modelli

per la formazione scientificanella scuola primaria

1 IL PROGETTO “Piccoli scienziati in laboratorio ”1. IL PROGETTO Piccoli scienziati in laboratorio …

2 IL QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE2. IL QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

3 I TEMI PROPOSTI3. I TEMI PROPOSTI

4 IL METODO4. IL METODO

5 IN CHE COSA CONSISTE5. IN CHE COSA CONSISTE

IL PROGETTO“Pi li i i i i l b i ”“Piccoli scienziati in laboratorio …”

Fornire basi solide per l’insegnamento e l’apprendimento delle scien e• Fornire basi solide per l’insegnamento e l’apprendimento delle scienze• Utilizzare concetti elementari e basilari• Favorire la ripresa di argomenti a livelli crescenti di approfondimento in

un’ottica di curricolo verticaleun ottica di curricolo verticale• Favorire la crescita delle competenze fornendo modelli interpretativi

trasversali• Favorire i collegamenti interdisciplinari fra le scienze e con le altreFavorire i collegamenti interdisciplinari fra le scienze e con le altre

discipline

IL PROGETTO“Piccoli scienziati in laboratorio …”

Indicazioni Nazionali per il Curricolo della Scuola dell’Infanzia e del Primo Ciclo del 2007 (documento Fioroni):• favorire l’interazione degli alunni con gli strumenti utilizzati per

l’ i l t di bit d li d l t ll’osservazione e lo studio, abituandoli ad usare consapevolmente le esperienze per osservare, riflettere ed esprimere;

• utilizzare una modalità didattica che lasci più tempo alla discussione e al f tconfronto;

• favorire l’acquisizione, nei bambini, della capacità di individuare le variabilirilevanti per trovare la soluzione ai problemi partendo dal contesto esplorato;esplorato;

• abituare gli alunni a fare previsioni motivandole e a controllarne successivamente l’attendibilità;

• favorire l’acquisizione di linguaggi specifici;• favorire l acquisizione di linguaggi specifici;• abituare i bambini a interpretare fatti e processi attraverso modelli

appropriati, cercando di stimolare la capacità di utilizzarli successivamente in contesti diversi;in contesti diversi;

• favorire l’acquisizione di spirito critico e di capacità di formulare i propri pensieri in modo preciso.

IL PROGETTO“Piccoli scienziati in laboratorio …”

• Attività per gli insegnanti (formazione)– Aspetti metodologici: formazione continua, collaborazione, scambio materiali e idee

– Strumenti: materiali didattici, schede per la valutazione, i di i i t d l i h f di ti iindicazioni metodologiche, approfondimenti ecc … in presenza e tramite il web

• Attività per i bambini (sperimentazione in classe)– Percorsi didattici per differenti livelli di età

IL QUADRO DI RIFERIMETOIL QUADRO DI RIFERIMETODISCIPLINARE

I concetti elementari …

Il melo in fioreL’albero rosso L’albero grigio

IL QUADRO DI RIFERIMETOIL QUADRO DI RIFERIMETODISCIPLINARE

Tutto si accumula …

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

… tutto fluisce …

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

… a causa di una spinta.

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

AcquaqElettricità

CaloreMoto

…si comportano comesi comportano come

quantitàquantità

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

… ciascuna delle quali ha una grandezza fisica associata che ne guida il flusso:g

A P iAcqua PressioneElettricità Potenziale elettricoElettricità Potenziale elettricoCalore TemperaturaCalore TemperaturaMoto Velocità

Si di i “ b l i ”

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Si tratta di costruire un “vocabolario” composto da un certo numero di termini scientifici che

i d hi li i tticorrispondono a pochi e semplici concetti elementari trasversali alle scienze.

Si di i “ b l i ”

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Si tratta di costruire un “vocabolario” composto da un certo numero di termini scientifici che

i d hi li i tticorrispondono a pochi e semplici concetti elementari trasversali alle scienze.

Esempi di accumulo di quantità in t it icontenitori:

• il calore si accumula in un corpot d d l t laumentando gradualmente la sua

temperatura

Si di i “ b l i ”

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Si tratta di costruire un “vocabolario” composto da un certo numero di termini scientifici che

i d hi li i tticorrispondono a pochi e semplici concetti elementari trasversali alle scienze.

Esempi di accumulo di quantità in t it icontenitori:

• l’acqua si accumula in un contenitoret d d l t il li llaumentando gradualmente il livello

Si di i “ b l i ”

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Si tratta di costruire un “vocabolario” composto da un certo numero di termini scientifici che

i d hi li i tticorrispondono a pochi e semplici concetti elementari trasversali alle scienze.

Esempi di accumulo di quantità in t it icontenitori:

• un corpo acquista moto aumentando d l t l l itàgradualmente la sua velocità

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Esempi sul flusso di quantità sottoposte a spinta:p• Quando due corpi a diversa temperatura

sono a contatto il calore fluisce spontaneamente da quello a temperatura più alta a quello a temperatura più bassaq p p

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Esempi sul flusso di quantità sottoposte a spinta:p• L’acqua fluisce fra due vasi comunicanti con

diversi livelli spostandosi da quello a livello p qpiù alto a quello al livello più basso

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Esempi sul flusso di quantità sottoposte a spinta:p• Gli uccelli migrano da regioni in cui si trovano

in condizioni di vita svantaggiose (maggior gg ( ggpericolo, peggior clima, minor disponibilità di cibo) verso regioni in cui possono godere di ) g p gcondizioni migliori.

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Ogni quantità porta energia in proporzione alla “ i t ” h h i t h ò f i“spinta” che ha ricevuto o che può fornire.

Alimenti carb ranti comb stibiliAlimenti, carburanti, combustibili Elettricità

LuceMoto rotazioneMoto, rotazione

Acqua/aria calda, acqua/aria in pressioneAcqua/aria in movimento

Quando una quantità (inter)agisce su un’altra quantità, il processo di interazione avvienequantità, il processo di interazione avviene secondo certe proporzioni. Il concetto di energia e la sua conservazione entra in gioco comela sua conservazione entra in gioco come principio regolatore dei fenomeni naturali.

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Il sistema dove avviene tale processo costituisce il trasferitore di energia.

La conservazione dell’energia segue dal fatto che essa si trasferisce e tale trasferimento avviene sempre con le stesse proporzioni.

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Da qui l’analisi dei processi naturali in termini di catene energetiche.g

Esempi:• Una ruota in movimento cede energia alla dinamo che

tramite l’elettricità accende la lampadina(più la r ota a eloce e più è intensa la l ce)(più la ruota va veloce e più è intensa la luce)

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Da qui l’analisi dei processi naturali in termini di catene energetiche.g

Esempi:• Il vento cede energia al mulino che tramite gli

ingranaggi e le cinghie mette in moto le mole o le pompepompe

QUADRO DI RIFERIMENTO DISCIPLINARE

Da qui l’analisi dei processi naturali in termini di catene energetiche.g

Esempi:• Il sole illumina il pannello fotovoltaico che genera la

corrente elettrica che mette in movimento l’a tomobilinal’automobilina.

Sviluppo del diagramma per approfondimenti successivi

Sviluppo del diagramma per approfondimenti successivi

I TEMI PROPOSTINEL PROGETTO• I concetti elementari di qualità e quantità (I-II biennio)

• I concetti elementari di spinta, capacità, flusso e resistenza (II-III biennio)I concetti elementari di spinta, capacità, flusso e resistenza (II III biennio)

• I concetti elementari legati all’energia (III-IV biennio)