Contesto.

Le seguenti attività sono state pensate per una classe seconda della scuola media inferiore. La scelta è dovuta ai prerequisiti ritenuti necessari, pertanto, nonostante gli esperimenti siano molto semplici, si è preferito contestualizzarli in una classe seconda piuttosto che in una prima. L’argomento che si vuole sviluppare è la densità dei corpi partendo dal galleggiamento di oggetti in acqua per proseguire poi con il galleggiamento di fluidi su altri fluidi e di oggetti in liquidi diversi dall’acqua fino ad arrivare all’equilibrio dei corpi nei fluidi. Si definirà quindi, oltre alla densità, la spinta di Archimede; pertanto si devono aver già affrontato le forze e le principali caratteristiche dei fluidi (volume, massa, forma e pressione). Ogni attività richiede almeno un’ora di lezione, compresa la discussione che ne dovrebbe emergere, perciò si prevedono circa 8 ore per raggiungere gli obiettivi previsti.

Prerequisiti.

Conoscenze fisiche e matematiche.

Conoscere le principali unità di misura della massa e del volume.

Saper convertire le misurazioni effettuate in multipli e sottomultipli.

Saper convertire i ml in cm3.

Le forze.

Equilibrio dei corpi.

Proprietà dei fluidi.

Tabulare i dati.

Saper disegnare e leggere grafici.

Conoscere le relazioni di ordine matematiche(maggiore di, minore di)

Capacità di osservazione, misura ed analisi.

Saper utilizzare gli strumenti per la misurazione della massa di oggetti.

Conoscere e saper usare correttamente i contenitori graduati.

Porsi e risolvere problemi.

Formulare e giustificare ipotesi utilizzando un linguaggio appropriato all’età scolare.

Saper collaborare con i componenti del gruppo e comunicare anche con tutti gli altri compagni, instaurando discussioni costruttive.

Obiettivi.

Obiettivi generali.

Lo svolgimento delle attività in gruppi permette di sviluppare le capacità relazionali degli allievi. Dover condividere ipotesi ed idee con gli altri componenti del gruppo ed, alla fine, con tutti i compagni di classe dovrebbe incrementare l’abilità dei singoli allievi di esprimersi in modo corretto per riuscire a “farsi capire” anche dagli altri. Mediante questo continuo scambio di opinioni, si dovrebbero anche favorire il rispetto per le idee ed il lavoro altrui e lo spirito di collaborazione al fine di giungere tutti assieme all’obiettivo finale.

Obiettivi specifici.

Questa unità didattica è finalizzata alla conoscenza di densità e spinta di Archimede in modo tale che i ragazzi possano applicare ciò che hanno appreso nella vita quotidiana e possano “prevedere” il comportamento di oggetti immersi in fluidi. Inoltre le attività permetteranno loro di affinare ulteriormente l’abilità nell’uso di strumenti quali il dinamometro o la bilancia e di applicare tecniche apprese precedentemente quali il misurare la massa degli oggetti irregolari per immersione o tabulare e graficare dei dati raccolti.

Modalità di conduzione.

I lavori dovrebbero essere svolti in piccoli gruppi in modo da permettere la collaborazione e lo scambio di idee. Le singole attività prevedono, prima dell’esperimento pratico, una riflessione sull’eventuale esito atteso. In questo modo si favorisce un primo scambio di idee che verranno poi arricchite da una discussione che coinvolga tutti gli studenti della classe. Inoltre questo metodo permette di far emergere misconcezioni e rappresentazioni mentali errate che sarà compito del docente correggere. L’insegnante dovrebbe “arbitrare” e “guidare” la discussione finale, anche se è preferibile lasciare più libertà di espressione possibile, al fine di raggiungere un obiettivo comune e di poter dare una formalizzazione del fenomeno utilizzando il linguaggio scientifico appropriato. La semplicità degli esperimenti e l’uso di materiale del tutto innocuo fanno sì che questa unità didattica possa essere svolta tranquillamente in aula, in mancanza di un laboratorio. Si consiglia solo un po’ più di attenzione da parte dell’insegnante quando si deve utilizzare l’alcool in quanto materiale infiammabile. A tale proposito si consiglia di non far svolgere ai singoli gruppi le attività che prevedono l’uso di questo materiale: esse possono essere fatte direttamente dal docente che farà poi osservare il fenomeno a tutti gli alunni.

Valutazione.

Al termine di ogni lezione si chiederà agli alunni di produrre una relazione in cui siano descritte le attività svolte in classe. L’insegnante può fornire, almeno all’inizio, uno schema su cui sviluppare il lavoro (titolo, premessa, materiale usato, fasi dell’esperimento, disegno, osservazioni, conclusioni); la struttura per punti dovrebbe aiutare gli allievi ad acquisire un metodo scientifico che, con il procedere dell’esperienza scolastica, andrà ad arricchirsi di volta in volta. La consegna delle relazioni permetterà all’insegnante una valutazione in itinere ed una effettiva verifica della comprensione dei fenomeni visti. Si allega inoltre una verifica sommativa di tipo oggettivo.