Educazione tecnologica

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Premessa

Nel corso di diversi anni ho raccolto e selezionato le migliori esperienze scolastiche e molto materiale utile per l’insegnamento dell’educazione tecnologica . L’occasione per fare “un po’ d’ordine” mi è stata data dall’incarico ricevuto, nell’ambito del progetto di rete “Costruiamo e sperimentiamo il curricolo” di preparare un curricolo di tecnologia. Un curricolo che ho voluto in realtà fosse ben distinto da quello relatovo a didattica e tecnologie della comunicazione e dell’informazione. Ciò che trovate qui è quanto ho messo a disposizione dei colleghi affinchè, in base alle loro esigenze, selezionassero quanto ritenuto maggiormente utile per la progettazione del curricolo di tecnologia.

La cultura tecnologica ha tra i suoi obiettivi l’acquisizione, da parte degli studenti, di strumenti operativi, procedurali e concettuali che permettano di interagire con il mondo materiale, biologico e virtuale costruito dall’uomo.

Operare con gli artefatti e i prodotti biologici permette di sviluppare competenze reticolari, riferite a diversi tipi di conoscenza, e di imparare a utilizzare strutture, procedure e linguaggi tipici di tali saperi.

I bambini sono utenti di tecnologia, soprattutto di giocattoli e utensili di vita quotidiana, ma sono per lo più utenti inconsapevoli, oppure utenti che comprendono solo gli aspetti superficiali e non gli aspetti della funzionalità interna: essi devono essere guidati alla comprensione della dimensione tecnologica della realtà che li circonda, di come i prodotti della tecnologia costituiscano potenti strumenti di estensione delle prestazioni umane, ma anche di come siano i valori di una società a determinare ogni scelta di utilizzo e di sviluppo delle tecnologie stesse.

La realtà tecnologica ed i saperi che l’accompagnano devono essere presenti nel percorso scolastico, il loro studio richiede sia momenti di insegnamento specifico sia momenti di attività trasversale, strettamente correlati con altre discipline e da svolgere in compresenza con altri insegnanti.

L’attività ludica che domina nella scuola dell’infanzia deve trovare seguito e sviluppo nella scuola primaria, in modo da favorire le acquisizioni dei concetti scientifici di base.

Prima dei concetti scientifici veri e propri è necessario insegnare quelli “pro-scientifici” (concetti di sistema, interazione, proprietà, ecc.) ed esplicitare gli atteggiamenti scientifici da acquisire. Il “metodo scientifico” comporta anche l’osservazione accurata e sistematica, l’analisi, la classificazione e la definizione dei fenomeni.

Si richiede di mettere in relazione fatti ed eventi separati nel tempo e nello spazio e di associare questi ai concetti che si hanno nella propria mente. La verbalizzazione evidenzia che ogni bambino descrive in modo diverso l’esperienza, e dipende dalle conoscenze che il bambino possiede.

Questo conferma l’importanza del lavoro preparatorio a monte di un esperimento, delle discussioni cliniche, delle mappe mentali, per avere ragionevoli speranze che l’azione “veicolante” di concetti nuovi, associati a quell’esperienza, abbia successo.

“…non si impara dalla tecnologia, come non si impara

dall’insegnante. Si impara attraverso il pensiero:

pensandoa cosa si sta facendo o alle cose in cui si crede,

acosa altri hanno fatto o sulle cose in cui altri credono,

pensando al processo che il pensiero svolge. Il pensiero

medial’apprendimento. L’apprendimento è il risultato

del pensiero”.

(David Jonassen – professore di Instructional Systems alla Pennsylvania State University, 2005)

Percorso 1° parte Questa sezione è stata desunta dal ben più ampio ed articolato percorso scientifico proposto dal gruppo di Scienzainrete di cui faccio parte. Parallelamente a quanto qui proposto, si possono effettuare in classe attività di costruzione e di manipolazione che rafforzeranno e riprenderanno i concetti, le abilità e le competenze che vogliamo far raggiungere ai nostri allievi, in un clima giocoso e cooperativo.

Molte scuole hanno da anni approntato ed utilizzato laboratori di manipolazione (creta, argilla, cartapesta, gesso) o di falegnameria.

Anche la visita ad aziende, laboratori e fabbriche presenti sul territorio serviranno a rafforzare conoscenze acquisite e a contestualizzare quanto appreso.

  • Oggetto – Non oggetto
    Gioco della scatola misteriosa
    L’oggetto più…
  • Proprietà
    Raggruppamento di oggetti in base alle loro proprietà
    Applicazione del concetto di proprietà
  • Materiale
    Raggruppamento di oggetti in base al materiale che li compone
    Materiali che galleggiano
    Materiali metallici (attratti dalla calamita)
  • Interazioni
    Interazioni tra sostanze e materiali
    Interazioni in cui gli elementi non si modificano
    Interazioni in cui gli elementi cambiano completamente
    Interazioni a contatto e a distanza
  • Sistemi e sottosistemi
    Introduzione al concetto di sistema
    Smontare gli insiemi
    Accendiamo la lampadina
    Gioco del circuito
    Il sistema scaldabagno
  • Variabili
    Introduzione al concetto di variabile
    Esperimenti con la molla
    Esperimenti con le catapulte

tecnica

Oggetto – Non oggetto

In continuità con la materna, l’unità sul concetto di oggetto dovrebbe arricchire le competenze nell’uso equilibrato e consapevole dei sensi, a livello percettivo, per compiere osservazioni.

Anche la sfera logica può essere stimolata, per esempio con operazioni di confronto e con l’uso del non (

non -oggetto, non -vivente, non -duro…).

Infine l’arricchimento linguistico va particolarmente curato, anche per preparare un repertorio di termini per il successivo concetto di proprietà.

Obiettivo

sapere
osservare, esplorare, riconoscere attraverso i sensi materiali di diverso tipo (argilla, plastilina, farine, carta, cartone, metallo, legno, plastica, rappresentazioni virtuali ecc.)

Attività (scuola dell’infanzia)

Il gioco dei colori

. I bambini vengono sistemati intorno a un tavolo contenente oggetti colorati alla rinfusa (palline, fiches, bottoni, tappi, ecc.) e dei vassoi. Ogni vassoio corrisponde a un gruppo di bambini. La consegna è che ogni gruppo deve prendere tutto ciò che è verde, o rosso, o giallo ecc

Il gioco delle forme . Utilizzare un piccolo vassoio con un blocco a forma di cerchio, un secondo a forma di quadrato, un terzo a triangolo, un quarto a forma di rettangolo. Ogni bambino avrà il suo vassoio.

Prima di iniziare l’attività, l’insegnante fa vedere, uno alla volta, un quadrato, un triangolo, ecc… Per ciascun oggetto, che mostra, ne pronuncia più volte, lentamente, il nome. Questo è un qua-dra-to. Quest’altro blocco ha la forma di un tri-an-go-lo.

Appena i bambini dimostrano di aver compreso, s’inizia a giocare. Al via dell’insegnante, dovranno scegliere e alzare in alto con la mano la forma richiesta. Qual è il cerchio ? Qual è il rettangolo ? Qual è il quadrato ?

Più avanti, in prima elementare, impareranno che la forma e il colore sono due proprietà degli oggetti.

Se gli allievi dimostrano di seguire le spiegazioni, si può attirare la loro attenzione sul fatto che quadrati, triangoli, rettangoli, hanno lati e vertici, mentre il cerchio non possiede tali proprietà. E veniamo alle domande.

Quale oggetto dell’aula ha la forma di un quadrato ?
Quale ha la forma di un cerchio ?
Quale ha la forma di un rettangolo ?
Conosci qualche cosa a forma di triangolo ? Di quadrato ? Di cerchio ? Di rettangolo ?
Quali oggetti della tua casa sono a forma di quadrato ? Quali a forma di cerchio ?
Bisogna favorire lo sviluppo di queste immagini mentali e associarle al significato di quadrato, rettangolo, ecc..

Giochi con la scatola misteriosa . Gli oggetti contenuti in una scatola sono riconosciuti dal tatto, dalla forma, dall’odore, dal suono prodotto. Più in avanti, in prima elementare, i bambini impareranno che il colore, la forma, l’odore ecc. sono proprietà degli oggetti. Gli scienziati hanno spesso a che fare con oggetti non osservabili, che possono essere studiati sulla base di indizi indiretti. La rappresentazione che essi costruiscono dell’oggetto si chiama modello, mentre l’insieme di spiegazioni, ipotesi e previsioni sulla sua struttura e sulle sue proprietà e comportamenti si chiama teoria.

Qual è l’oggetto più grande? Si preparano i vassoi con una serie di oggetti dello stesso tipo, per esempio gessetti, matite, palline ecc. graduati per dimensioni. I bambini dovranno sistemare gli oggetti dal più piccolo al più grande e viceversa. Terminata l’attività si avvia la discussione, importante per la padronanza del linguaggio, con domande del tipo:

Qual è l’oggetto più grande?
Qual è l’oggetto più piccolo?
Qual è il bambino più alto?
Qual è l’oggetto più grande nell’aula?

Quale collana contiene più palline? In questo gioco i bambini hanno a disposizione una serie di collane con bottoni, palline forate, pasta ad anelli o a tubetti, ecc. L’obiettivo è che gli oggetti siano confrontati in base al numero. Si può chiedere di realizzare una collana con 5 palline. Se i bambini si mostrano pronti nell’uso della numerazione, si propone la seguente attività: si pongono sul banco due mucchi di libri o quaderni dello stesso spessore e si chiede: quale contiene più libri? Si sostituisce il libro sottile con uno più spesso e si ripete la domanda. Quest’ultimo quesito richiede la conservazione del numero degli oggetti, che è particolarmente difficile, data l’età dei bambini. Non occorre preoccuparsi se essi falliscono, dato che sull’idea si tornerà a lavorare in tante altre occasioni.

Attività (1° elementare) Raggruppa gli oggetti a tua disposizione . A ciascun bambino si consegna un vassoio con una serie di 6-10 oggetti dello stesso tipo (conchiglie, sassi, piume, semi, bottoni, palline di vetro, ecc.). I diversi bambini possono esplorare oggetti di diverso tipo. Durante lo svolgimento della consegna, è fondamentale rivolgere la domanda: “perché hai messo insieme questi oggetti?” L’insegnante può anche registrare sulla lavagna i diversi criteri di classificazione usati  Esperienza scuola Don Milani Rivoli

Puoi riconoscere gli oggetti ad occhi bendati e senza toccarli? I bambini riconosceranno gli oggetti utilizzando l’udito e l’olfatto, mentre i loro compagni faranno cadere gli oggetti sul banco o li sottoporranno vicino al naso. Si evidenzieranno quindi altre proprietà, come il rumore prodotto cadendo e l’odore. L’esperienza può essere effettuata una volta per il rumore e un’altra volta per l’odore.

Materiale per la proprietà rumore. Oggetti solidi: chiodi, biglie di vetro, gomme, legnetti, pezzi di plastica, palline di carta. Liquidi: acqua, olio e bicchieri vuoti per il travaso.

Materiale per la proprietà odore: aranci, limoni, cipolle, foglie aromatizzanti varie (rosmarino, menta, basilico, salvia, ecc.). Liquidi: aceto, olio d’oliva, latte, vino, Coca Cola, aranciata, limonata.

Un analogo esperimento può essere realizzato riconoscendo vari sapori (sono anch’essi proprietà): dolce, salato, aspro, amaro, ottenuti per esempio mettendo in acqua dello zucchero, del sale, del succo di limone o del bicarbonato.

Scegli le proprietà del palloncino preferito Da un insieme di molti palloncini colorati di diverse forme e lunghezze, i bambini potranno scegliere e impossessarsi, a turno, di un palloncino di gomma, se ne indicheranno tutte le proprietà (colore, forma e dimensione, es. grande, rotondo, verde).

Dal punto di vista logico i bambini devono utilizzare più criteri di classificazione contemporaneamente e questo compito sarà agevolato una volta che essi avranno imparato a discriminare i concetti di dimensione e forma. Sono molto importanti i collegamenti con l’attività di matematica e italiano.

Raggruppiamo le proprietà La maestra distribuisce a tutti i bambini foglietti con diversi attributi facenti capo alle proprietà colore, forma, dimensione, sapore, odore, rumore, tatto, numero o quantità, includendo i più comuni e soprattutto quelli che sono stati messi in gioco nelle attività precedenti. Quindi chiederà ai bambini: “chi ha un cartoncino che ci dice qualcosa sulla proprietà… colore (o forma, o dimensione, ecc.)?” Oppure potrà chiedere: “chi ha un cartoncino con una proprietà che si può sentire con il naso (o con l’olfatto, ecc.)?

Una variante di questa importante attività di sistematizzazione delle proprietà è quella di avere oggetti sul tavolo corrispondenti alle proprietà dei cartoncini, che i bambini potranno indicare. Durante l’attività si realizza uno schema di tutte le proprietà, con relativi esempi. Tale schema si può costruire un po’ per volta sulla parete dell’aula con foglietti mobili.

Caccia al materiale. Ogni gruppo estrae a sorte un cartoncino indicante il nome di un materiale e ricerca nello scatolone quanti più oggetti possibili formati da quel materiale.

Materiali che galleggiano. Fornire piccoli oggetti compatti e omogenei, formati da vari materiali, che i bambini potranno immergere in una brocca piena d’acqua. Per esempio: monete, gesso, gomma, tappi di plastica e sughero, perline di plastica, biglie di vetro, fili di rame, pezzi di alluminio, stoffa, legnetti ecc. Se si usano oggetti contenenti cavità (es. spugne, palline di foglio di alluminio, scatoline, ecc.) si potranno ottenere risultati diversi secondo il modo di immergere tali oggetti.

Prima di operare si invitano i bambini a descrivere, dopo avere scritto sulla lavagna e sul proprio quaderno le parole oggetto e proprietà, i vari oggetti e a rispondere alle seguenti domande:
Qual è il materiale di quest’oggetto?
Quest’oggetto ha una proprietà diversa dal colore e dalla forma?
Prima di passare alla vera e propria sperimentazione, si mostrano gli oggetti uno per volta e si chiede ai bambini di “indovinare” quale oggetto affonda e quale galleggia. Quindi, ciascun allievo scrive sul proprio quaderno le sue previsioni.Al termine dell’ esercitazione, si risponde alla domanda del problema. Si registrano a parte gli oggetti che affondano o galleggiano a seconda di come sono stati messi sull’acqua.

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Materiali metallici I bambini hanno a disposizione un insieme molto eterogeneo di oggetti solidi, tra cui isolare i metalli. Dopo aver descritto e/o disegnato gli oggetti metallici, possono testare i metalli con la calamita e dividerli in magnetici e non magnetici.Interazioni

Obiettivi:

  • osservare, comparare, analizzare gli elementi di un oggetto tecnico e comprendere le loro funzioni
  • scoprire le interazioni e le leggi fisiche che intervengono in sistemi e sottosistemi tecnici.
  • saper raggiungere e riferire conclusioni basate sulle evidenze, in termini di causa-effetto
  • interpretare i cambiamenti come evidenze delle interazioni
  • saper rappresentare realtà, fenomeni e oggetti tecnologici mediante disegno a mano libera e/o con strumentazione digitale, schizzi e rappresentazioni grafiche della realtà.

Attività (3° elementare)Interazioni tra sostanze e materiali.

Materiale usato: gusci d’uovo, lana di ferro, infuso di radicchio filtrato, aceto, bicarbonato, acqua, 2 secchi per buttare gli scarti, bicchieri e piatti di carta .

Dividere la classe in gruppi, ad ogni gruppo consegnare dati piatti, bicchieri e i materiali per gli esperimenti. I bambini sperimentano che cosa succede mettendo insieme sostanze o materiali diversi, e registrano in una tabella tutte le evidenze delle interazioni.

Esperienza scuola Don Milani di RivoliEsperienza scuola Le Grazie di Recanati

Interazioni in cui gli oggetti restano uguali, o cambiano completamente. Conversazione con i bambini, dalla quale far nascere esempi di interazione in cui gli elementi non si modificano (esempi: ferro + calamita; foglio+ matita; pinzatrice + foglio…) o in cui essi cambiano completamente (esempi: acqua+sale; acqua + tempera; latte+biscotti…)

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Interazioni a distanza e a contatto. Conversazione con i bambini, dalla quale far nascere esempi di interazione a sistanza (esempi: telecomando+televisione; phon +capelli; petardo+antifurto…) o a contatto ( esempi: acqua+fuoco; rossetto+labbra…)

Nella discussione far esprimere ai bambini le loro idee sul modo in cui avvengono le interazioni a distanza.Interazioni con la calamita.

Materiale: alcuni barattolini sigillati porta-pellicole opachi, con oggetti, dei quali alcuni di metallo magnetico, (gessetto, vite, chiodino, graffetta, moneta, conchiglia). Una calamita.

Chiudere degli oggetti in sei barattolini, e contrassegnare i barattolini con lettere (dalla A alla F). Dividere la classe in gruppi, ad ogni gruppo dare un foglio e una penna.

Consegnare i 6 barattolini ad un gruppo per volta. Domanda: “Come possiamo capire se nei nostri barattolini ci sono oggetti di metallo?” Ogni gruppo prova a mettere vicino ad ogni barattolino la calamita e segna sul foglio, senza farsi sentire né vedere dagli altri gruppi, i risultati.

Segnare i risultati in una tabella.
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Interazioni con le calamite 2 In tutti i barattolini inserire della pastina (così i bambini non possono più essere “aiutati” dal rumore), e solo in un barattolino aggiungere un punto della pinzatrice. Sempre divisi in tre gruppi, a turno bambini provano a vedere se la calamita riesce ad attirare quel piccolo punto e quindi a trovare il barattolo che lo contiene. Domanda : “secondo voi tutti i metalli sono attirati dalla calamita?”

Quale recipiente contiene più bicchieri? I bambini devono riempire delle tazze o bottiglie di diversa larghezza e altezza contando i bicchieri d’acqua che prelevano da un secchio. Per evitare che si bagnino si può sostituire l’acqua con pastina, riso ecc.ProprietàDurante le attività sul concetto di oggetto (svolte soprattutto alla materna) i bambini arricchiscono notevolmente il proprio repertorio linguistico di attributi connotanti gli oggetti. Questi non sono altro che le proprietà .L’unità sul concetto di proprietà va coordinata strettamente con l’ambito logico-matematico.

Obiettivo :
conseguire conoscenze pratiche sui vari materiali e sulle loro proprietà
saper comparare, classificare e descrivere oggetti naturali (proprietà, spessore, colore, grande/piccolo, pieno/non pieno per i blocchi strutturati, ecc.)
Materiale

Il termine materiale ci dice “di che cosa è fatto un oggetto”. In questo senso la specificazione del materiale ci dice una proprietà di quell’oggetto, poiché ci fornisce informazioni sulla costituzione di quel dato oggetto. Ma il concetto di materiale è anche una generalizzazione del concetto di oggetto e pertanto appartiene a una categoria più sovraordinata.

Obiettivo:

  • conseguire conoscenze pratiche sui vari materiali e sulle loro proprietà
  • saper rappresentare realtà, fenomeni e oggetti tecnologici mediante disegno a mano libera e/o con strumentazione digitale, schizzi e rappresentazioni

Attività (2° elementare) Di cosa sono fatti gli oggetti scritti sul cartoncino?

Materiale: almeno dieci oggetti, fatti di almeno cinque materiali diversi. Per ogni materiale devo esserci almeno due oggetti. Per esempio: fermaglio, moneta, cucchiaio (metallo); suola, tappo (sughero); giornale, blocco notes; fazzolettino (carta); biglia, bicchiere; lampadina (vetro); tappo, bottiglia, scatolina (plastica); cinturino, laccio, scarpa (cuoio), ecc.

Ogni coppia di bambini estrae a sorte un cartoncino che indica uno degli oggetti e può disporre dell’oggetto corrispondente per osservarlo e rispondere alla domanda del problema.

I bambini sono invitati a chiedere chi ha fornito la stessa risposta. Gli oggetti che hanno avuto risposte analoghe, saranno classificati insieme.

I bambini classificano gli oggetti in base ai materiali

interazioni: schemi

Caccia al ferro con la calamita Consegnare tante calamite ai bambini e iniziare una ricerca all’interno dell’aula e della scuola di materiale ferroso.

Le automobiline e le calamite Disegnare e ritagliare semplici sagome di auto su cartoncino, incollare nella parte inferiore una graffetta. Costruire una pista in cartoncino, e provare a far viaggiare le auto con l’aiuto di una calamita posta al di sotto della pista.

Esperienza scuola elementare le Grazie Recanati

Chiodini e pastina Versare in un coperchio di cartone tanti chiodini e della pastina.

Domanda: “ Qualcuno conosce un metodo veloce per separare i chiodini dalla pastina?”

Attendere che l’idea di utilizzare una calamita per separare i chiodini dalla pastina nasca dai bambini. Mettere la calamita sotto il coperchio di cartone. Tutti i chiodini saranno attirati

Esperienza splashscuola

Esperienza scuola di Trescore Comasco

Sistema e sottosistema

Dato che tutti gli oggetti dell’universo interagiscono continuamente tra loro, è necessario focalizzare l’attenzione su pochi oggetti che possono essere collegati da una certa relazione. Le esperienze sull’interazione già svolte possono essere rievocate dall’insegnante, anche mostrando gli oggetti già usati, per evidenziare che esiste sempre un gruppo di oggetti legati insieme, con altri oggetti che invece non prendono parte o non hanno relazioni importanti con i primi.

Quando un sistema è parte di un altro, come la corolla, o il fiore o l’albero, è chiamato sottosistema. E’ l’interesse dell’osservatore che determina, volta per volta, la scelta di cosa considerare sistema, sottosistema e oggetto.

Obiettivi:

  • spostare il pensiero dal tutto alle parti, alle parti più piccole e, a ritroso, dagli elementi funzionali all’insieme complessivo
  • scoprire le interazioni e le leggi fisiche che intervengono in sistemi e sottosistemi tecnici.
  • saper raggiungere e riferire conclusioni basate sulle evidenze, in termini di causa-effetto
  • pianificare, controllare, valutare le soluzioni proposte da tutti per risolvere un problema tecnico
  • saper rappresentare realtà, fenomeni e oggetti tecnologici mediante disegno a mano libera e/o con strumentazione digitale, schizzi e rappresentazioni grafiche della realtà.

Attività (3° elementare)

Smontare sistemi.
Occorrente: alcuni oggetti smontabili (pile, penne, giocattoli…)

Divisi a gruppi i bambini ricevono oggetti diversi che dovranno smontare. Disegneranno i vari componenti e poi tenteranno di ricomporre l’oggetto (operazione più complicata). Ogni gruppo relazionerà ai compagni la propria esperienza e le difficoltà incontrate.

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Esperienza scuola Don Milani Rivoli

Guardiamo il mondo a pezzetti.

Ogni bambino riceve una cartolina o un’immagine di un giornale, o di un libro, dovrà osservarla e descriiverla e poi tagliarla in alcuni pezzi. In seguito incollerà l’immagine a pezzi e disegnerà una stellina asterisco sotto a un pezzo e descriverà ciò che vede in quel pezzo. Domanda: la tua descrizione è stata più dettagliata nella lettura del pezzo o dell’immagine tutta? Perché?
Il puzzle 
Occorrente: un puzzle da 250 pezzi. Montare il puzzle, dividerlo in 4 grandi parti. Far passare un foglio di carta sotto ogni “blocco” e tracciarne i contorni. Dividere i bambini in 4 gruppi. Ad ogni gruppo consegnare un foglio con la porzione di puzzle. Al VIA i bambini smonteranno la loro parte, ad un secondo comando dovranno iniziare a rimontarlo. Quando tutte le quattro parti saranno state ricostruite sarà stato facile attaccarle per tornare al puzzle intero. Durante l’attività i bambini hanno modo di chiarire più volte come gli elementi (pezzetti) interagiscano grazie agli incastri,e formino sottosistemi, che alla fine riuniti hanno formato il sistema puzzle.

Accendiamo la lampadina
occorrente: pila + filo elettrico + lampadina da 2,5 W Dividere la classe in quattro gruppi. A ogni gruppo dare una lampadina, un pezzo di filo elettrico che alle estremità ha i fili di rame che si vedono, e una pila piatta con le linguette. Chiedere di trovare dei modi per far accendere la lampadina.

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Gioco del circuito e il sistema filo-pila-lampadina .
occorrente: lampadina, filo di rame, nastro isolante (serve per tenere a contatto il filo di rame e la lampadina alla pila),

Il Gioco del circuito

è un cartoncino ripiegato, contenente all’interno strisce di foglio d’alluminio per alimenti. Su una sola faccia si fanno 8 buchi, individuati dalle lettere A B C D E F G H.
All’interno si assicura un foglio con le strisce di alluminio incollate. I circuiti dovrebbero essere tutti identici e tali che ogni contatto sia collegato al massimo con due contatti vicini o con un solo contatto con la riga parallela.

Per modificare il circuito sarà sufficiente cambiare il foglietto interno, riutilizzando gli stessi cartoncini. I giochi sono consegnati chiusi con fermagli o nastro adesivo. I bambini devono scoprire quali buchi sono collegati e quali non lo sono, lavorando a coppie. L’insegnante farà notare che, se si accende la lampadina c’è interazione

Questo accade quando la lampadina, il filo di rame, la pila e la striscia di alluminio “nascosta” sono tutte collegate. Per favorire la ricerca sistematica delle combinazioni si può dire ai bambini quanti sono i collegamenti.

Al termine della sperimentazione, un allievo di ciascun gruppo andrà alla lavagna, sulla quale l’insegnante avrà disegnato il Gioco del circuito, per indicare tutti gli abbinamenti che hanno consentito l’accensione della lampadina.

Alla fine i bambini apriranno il Gioco del circuito, per verificare se i collegamenti trovati coincidono con i ponti formati dalle strisce di alluminio.

Relazione scritta e grafica sull’accensione della lampadina

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Costruisci un Gioco del circuito .
Materiale:
lampadina, filo, pila, Gioco del circuito, strisce di foglio d’alluminio

Ciascun gruppo costruirà collegamenti diversi, all’interno del Gioco del circuito. Poi si scambieranno i cartoncini e ciascun gruppo dovrà scoprire quali buchi (per esempio, A e D), insieme alla lampadina, il filo e la pila, costituiscono un sistema interagente (lampadina accesa).

Al termine dell’esperienza, i costruttori dei circuiti verificheranno la correttezza delle ricostruzioni dei compagni e assegneranno loro un voto pari a 10 meno il numero di errori. I bambini rafforzeranno in concetto di sottosistema scrivendo ogni cosa sul quaderno.

Altre esperienze con l’elettricità

Esperienza 1° Circolo Novi Ligure  Sistema scaldabagno

Occorrente: termometri, mine di grafite di 4-5 cm (ottenute aprendo con un taglierino le matitone da muratore), bicchierini di polistirolo e/o di carta batterie piatte da 4,5 V e ben cariche, filo di rame doppio spellato alle due estremità,normale acqua di rubinetto.

Consegna: costruire un sistema capace di riscaldare l’acqua. Un sistema completo può essere ottenuto dall’unione di più sottosistemi. In questo caso la batteria e lo “scaldabagno” (grafite + filo di connessione), la batteria, l’acqua nel bicchiere, sono sottosistemi diversi che si uniscono in modo tale da utilizzare in modo ottimale il funzionamento.

Variabili

Il concetto di variabile è più astratto di quello proprietà; con esso ci si allontana ancora di più dal singolo oggetto concreto. È una relazione tra oggetti costruita dall’osservatore e non di tipo fisico, come quella che lega gli oggetti interagenti. Se i fenomeni da sottoporre a osservazione scientifica hanno un minimo di complessità, non è sufficiente analizzarli in termini di sistemi e interazioni tra sottosistemi, ma occorre stabilire quali sono i parametri variabili e costanti.

Un risultato è lo spezzare l’immagine globale della realtà e andare verso la percezione analitica; confrontando parti distinte dello scenario. Se ci si trova ai margini di un bosco si nota che l’erba si modifica rapidamente, sia nel tipo che nella quantità.

Nella costruzione di semplici macchine o nell’effettuare esperimenti occorre controllare bene, cercare riscontri, per accertarsi che le differenze rilevate da gruppi diversi abbiano caratteristiche di sistematicità e non siano puramente casuali. Successivamente si inizia a “interrogare” il sistema: perché ci sono queste differenze? Che cosa le ha provocate? Quali sono le cause e quali gli effetti? Il concetto di variabile è strettamente legato a quello di probabilità e l’oggettività della scienza “causale” diviene un dato da valutare quantitativamente.

Obiettivi:

  • pianificare, controllare, valutare le soluzioni proposte da tutti per risolvere un problema tecnico
  • saper rappresentare realtà, fenomeni e oggetti tecnologici mediante disegno a mano libera e/o con strumentazione digitale, schizzi e rappresentazioni grafiche della realtà.

Attività (4° elementare)

La molla.

Occorrente: una molla grossa, uno scatolino, filo, monetine, nastro adesivo.
1° fase: la maestra fa oscillare la molla e i bambini battono le mani a ritmo. Ci si accorge che aumentando il numero delle spire che la maestra fa oscillare il nostro ritmo rallenta.
2° fase: attaccare la molla al muro sopra la lavagna ed attaccare uno scatolino all’altro capo della molla. Nello scatolino inserire 1 eurocent alla volta segnare con il gesso il punto in cui arrivava lo scatolino.

Scoprire che con il variare del numero delle monetine cresce in modo costante l’allungamento della molla. Provare ad inserire monete di altro valore: è variato l’allungamento della molla (sempre crescente dai 2 eurocent ai 2 euro).

Esperienza scuola Don Milani Rivoli

Qual è la “Catapulta” con la massima gittata?

Occorrente: cunei di legno, mollette per la biancheria, tappi di bottiglia, colla a caldo, palline di carta.

I bambini osservano delle “catapulte”, realizzate con delle mollette di legno da bucato montate su dei cunei di legno, per individuarne le variabili. Tali catapulte differiscono per la lunghezza del braccio di lancio, per l’angolo di apertura e per l’altezza da terra dei cunei. In alternativa si possono rendere variabili questi parametri su una stessa catapulta, a disposizione per ciascun gruppo di bambini.

Un’altra variabile sarebbe la dimensione della pallina da lanciare, ma dovranno essere i bambini stessi a stabilire che tutte le prove di gittata si dovranno effettuare con la stessa pallina per ragioni di equità.

Quando i bambini avranno ipotizzato quali variabili hanno maggior rilevanza sulla gittata, e stabilito quale catapulta dovrebbe effettuare i lanci più lunghi, potranno effettuare la gara tra le stesse catapulte o tra i gruppi per avere conferma diretta delle loro ipotesi.

Percorso 2° parte

Nel percorso proposto in questa seconda parte (tratto dal libro “Il bambino alla scoperta della tecnica” di H. Ullrich e D. Alante – edizioni Armando ) si vogliono dare indicazioni di lavoro coerentemente distribuite nell’arco della scuola dell’infanzia e primaria, che rispettano i traguardi proposti dalle Nuove Indicazioni. Non è necessario che l’insegnante sia un esperto, è indispensabile la volontà di discutere, di mettersi in gioco e di imparare insieme ai propri allievi. I materiali richiesti sono quasi sempre di facile reperimento, anche se per alcune attività risulta importante l’utilizzo di materiale strutturato (esempi: Lego, meccano, costruzioni di legno/plastica).
Le costruzioni
Stabilità ed equilibrio
Supporti e carichi
Stabilità ottenutà modificando la forma del materiale
Impalcature e strutture

Giocattoli

I giocattoli e la loro storia
giocattoli da costruire
Utensili e attrezzi
Utensili ed attrezzi in legno
Utensili ed attrezzi di metallo
Recipienti in argilla
I marchingegni

Le macchine
Macchine semplici con manovella, albero e organo operativo
Macchine per il trasporto di carichi per mezzo di funi
Trasmissione dei movimenti di rotazione per mezzo di semplici meccanismi
Leve a perno o a fulcro
Veicoli a ruote
Macchine motrici utilizzanti una fonte di energia

Il galleggiamento: imbarcazioni

Il volo: giochi e macchine che volano

Sicurezza, ambiente, lavoro
I rischi e la prevenzione
L’inquinamento ambientale
Tecnologia in casa e sul lavoro

Le costruzioni

ObiettivI

nel corso di giochi liberi osservare, scoprire e strutturare i fenomeni tecnici semplici
imparare a risolvere i problemi tecnici con montaggi, costruzioni, sperimentazioni e ricerche metodiche
acquisire conoscenze su stabilità ed equilibrio
distinguere gli elementi portanti da quelli passivi
pianificare, controllare, valutare le soluzioni proposte da tutti per risolvere un problema tecnico

Costruzioni di torri

Attività (scuola materna)

discussione
per verificare le preconoscenze e le esperienze dei bambini in relazione alle torri.
consegna: costruiamo la torre più alta possibile con mattoncini impilati
osservazione delle realizzazioni
comparazione dei differenti modi di costruzione
consegna: costruiamo la torre più alta possibile con mattoncini ad incastro
domanda: come fare a costruire la torre più stabile quando il vento (ventilatore) soffia di lato? (problema legato alla base d’appoggio).

Nel corso dei lavori liberi i bambini avranno modo di costruire torri compatte e ossature.

domanda: si utilizzano più costruzioni in una torre compatta o in una ad ossatura?

Giochi di equilibrio

Attività (1° – 2° elementare)

consegna:appoggiate un’asse su un blocco di legno, ed impilate il numero più alto possibile di blocchetti sui due bracci dell’asse, mantenendo l’equilibrio.
consegna:prova a spostare lungo un braccio dell’asse i blocchettI: cosa cambia? Riuscite a mantenere l’equilibrio? Come?
consegna:provate a mantenere l’equilibrio su travi asimmetriche
consegna:provate a costruire torri con più assi sovrapposte
descrizionedelle realizzazioni, discussione sui problemi incontrati
rappresentazione grafica delle realizzazioni

Interessante percorso “Mago cubetto”Scheda su muretti con i Lego

Ponti a pilastri e a travi

Attività (a partire dalla scuola materna)

discussione per verificare le preconoscenze e le esperienze dei bambini in relazione ai ponti.
consegna:costruite liberamente ponti (con costruzioni e blocchetti di legno)
osservazione delle realizzazioni
comparazione dei differenti modi di costruzione
distinzione tra elementi portanti e elementi che sono sostenuti.

(a partire dalla 4° elementare)

consegna: dobbiamo costruire un ponte al di sopra di un fiume. Le automobiline devono poter circolare nei due sensi (lunghezza ponte/larghezza carreggiata)
consegna: una strada deve attraversare un canale, una chiatta (dimensioni date) deve poter passare sotto (altezza/campata del fiume).
osservazione delle realizzazioni
comparazione dei differenti modi di costruzione
distinzione tra elementi portanti e elementi che sono sostenuti.
rappresentazioni grafiche
misurazioni

Archi di ponte

Attività (a partire dalla 3° elementare)

consegna: realizziamo un ponte che scavalchi una distanza più grande degli elementi usati per la costruzione (mattoncini)
domanda: come possiamo rendere più stabili i nostri ponti? (necessità di contrappesi)
osservazione delle realizzazioni
comparazione dei differenti modi di costruzione
distinzione tra elementi portanti e elementi che sono sostenuti.
rappresentazioni grafiche
misurazioni

Il ponte di Leonardo

Travi di carta

Attività (a partire dalla 3° elementare)

consegna: con foglio di carta costruite una carreggiata appoggiata su due pile di elementi (pilastri). La carreggiata deve sostenere un’automobilina. (scoprire sperimentalmente che la carta piegata più volte è più resistente alla flessione).
effettuare prove di carico
rappresentare i risultati ottenuti e commentarli

Pilastri di carta

Attività (a partire dalla 3° elementare)

consegna: costruiamo un semplice tetto usando della carta e un pannello quadrato di compensato sottile
ideare e realizzare pilastri di carta, rigidi e capaci di sostenere il pannello
studiare sperimentalmente la resistenza di tubi di carta di forma (prismatica, cilindrica), lunghezza, larghezza diversi (relazione tra forma e resistenza).
domanda: quale forma di tubo si è rivelata la più resistente?

Edifici di carta

I bambini devono applicare a esercizi concreti di costruzione le conoscenze acquisite con gli elementi di carta piegata.

Le consegne dovranno riguardare:

l’utilizzazione per la quale è destinato il manufatto
l’organizzazione funzionale dello spazio
la funzione dei diversi sottoinsiemi

Si giocherà così a produrre scivoli, parcheggi, stazioni di benzina, parcheggi multipiano…

Scivoli di carta (piste di rotolamento)

Attività (a partire dalla 3° elementare)

consegna: costruiamo uno scivolo che consenta a una biglia di compiere la più lunga discesa possibile
costruire l’impalcatura ed il solco con le rotaie (costruzione del traliccio)
ideare e realizzare delle costruzioni che consentano di far variare il percorso del solco
gare con le biglie, verifica della funzionalità delle piste costruite.

Costruzioni con gli stecchini

Giocattoli

Obiettivi:
conoscere e raccontare storie di oggetti e processi inseriti in contesti di storia personale.
elaborare semplici progetti individualmente o con i compagni valutando il tipo di materiali in funzione dell’impiego,
realizzare oggetti seguendo una definita metodologia progettuale.
osservando oggetti del passato, rilevare le trasformazioni di utensili e processi produttivi e inquadrarli nelle tappe evolutive della storia della umanità

Attività: (scuola primaria)

interviste a genitori e nonni
ricerche su e di vecchi giocattoli
progettazione e costruzione di semplici giocattoli del passato
Visite a mostre su giocattoli ( es. http://www.comune.torino.it/gioco/culturaludica/stgiocattolo.htm )

Utensili ed attrezzi

Obiettivi:

  • saper manipolare materiali di vario tipo per realizzare semplici forme identificabili negli oggetti quotidiani
  • usare utensili ed attrezzi per compiere determinate operazioni
  • scoprire la relazione tra strutture e funzioni
  • pianificare, controllare, valutare le soluzioni proposte da tutti per risolvere un problema tecnico
  • osservando oggetti del passato, rilevare le trasformazioni di utensili e processi produttivi e inquadrarli nelle tappe evolutive della storia della umanità.
  • saper rappresentare realtà, fenomeni e oggetti tecnologici mediante disegno a mano libera e/o con strumentazione digitale, schizzi e rappresentazioni grafiche della realtà.

Possiamo distinguere diversi punti di vista nell’affrontare queste attività:

Funzionale: gli utensili e gli attrezzi devono adempiere a certe funzioni, devono facilitare il lavoro dell’uomo, devono essere costruiti in modo efficace.
Forma: la forma dipende dall’uso al quale l’utensile o l’attrezzo è dedicato, dal materiale che lo compone, dal processo di fabbricazione e da condizioni di adattabilità alle esigenze di chi lo userà.
Materiale: i materiali di cui sono fatti gli utensili sono vari, hanno proprietà diverse che condizionano i processi di lavorazione.
Tecnologico : vi sono procedure determinate per la produzione di utensili ed attrezzi, e gli studenti saranno guidati a conoscerle. La produzione può avvenire a mano o per mezzo di macchine, pezzo per pezzo o in serie
Scienze fisiche: vi sono leggi fisiche che regolano il funzionamento di utensili ed attrezzi. Alcune possono essere affrontate fin dalla scuola primaria.
Socio-economico: gli oggetti utili sono, come tutti gli altri prodotti destinati al consumo, sottoposti a regole economiche (prezzo, presentazione, imballaggi, pubblicità)
Storico: gli oggetti sono stati inventati dall’uomo, e hanno subito e subiscono modifiche nel corso degli anni

Attività: (a partire dalla scuola dell’infanzia)

Uso di vari strumenti ed attrezzi per giocare, per fare giardinaggio, cucina, attività manipolative e pittoriche.

(2° – 3° elementare)

osservazione di posate da cucina, analisi delle loro funzioni e forme

occorrente: asticciole di legno tenero, raspe, lime e attrezzi per levigare. Consegna: dobbiamo costruire delle posate. (chiarire le funzioni che dell’oggetto da costruire)
prove effettuate sulle posate costruite, confronti, discussione, correzioni
rappresentazione grafica degli utensili costruiti.

( 4° – 5° elementare)

occorrente: asticciole di legno tenero di varie lunghezze, viti giocattolo, raspa, lima, carta abrasiva, cacciaviti e viti.

consegna: svitate le viti giocattolo (prese da scatole di costruzioni). Non consegnare ai bambini nessun attrezzo, lasciare che discutano e facciano prove. Solo in seguito proporre di costruire dei cacciaviti, che dovranno corrispondere alle dimensioni delle viti, con manici ben impugnabili.
prove effettuate sulle posate costruite, confronti, discussione, correzioni
rappresentazione grafica degli utensili costruiti.

Attività simili possono essere proposte per la costruzione di chiavi adatte a svitare bulloni giocattolo.

Grazie a queste attività si potranno studiare anche le caratteristiche e proprietà di vari tipi di legno (il peso, l’aspetto esteriore, la durezza, la fendibilità), indagando inoltre sulla loro provenienza.

( 4° – 5° elementare)

ricerche sulla storia degli utensili

visite a musei

visite/progetti in parchi di archeologia sperimentale

Un link utilissimo: http://www.archeologiasperimentale.it /

I marchingegni

Sono dei meccanismi “nascosti” in una scatola, con delle parti poste all’esterno e manipolabili. L’azione su una di queste parti provoca una “risposta” visibile del sistema. Lo scopo del gioco è di ipotizzare un modello del meccanismo di accoppiamento nascosto che riproduca i comportamenti osservati. I marchingegni non possono essere “aperti” pertanto i modelli sono verificabili solo con opportune previsioni, esperimenti e conferme. Questi marchingegni possono essere costruiti con mezzi di fortuna o con i Lego.

Ecco una precisa descrizione dell’attività (di nuovo progettata dal gruppo di Scienzainrete )

Concetto di modello

Marchingegni, macchine per pensare

Marchingegni realizzati al 1° Circolo di Novi Ligure

Lavoro della scuola di Appignano

Le macchine

In tecnologia sono chiamate macchine i dispositivi meccanici che trasmettono delle forze. Le macchine vengono divise in due gruppi:

quelle che lavorando producono una deformazione permanente dell’ambiente esterno (trapano a mano, mola, verricello)
quelle che trasformano l’energia da una forma all’altra (motori idraulici, eolici, ad aria, elettrici…)

Saranno ripresi in tutte le attività proposte i concetti appresi, quali: oggetto, materiale, proprietà, interazioni, sistemi e sottosistemi, variabili.

ObiettivI:

  • pianificare, controllare, valutare le soluzioni proposte da tutti per risolvere un problema tecnico
  • saper rappresentare realtà, fenomeni e oggetti tecnologici mediante disegno a mano libera e/o con strumentazione digitale, schizzi e rappresentazioni grafiche della realtà.
  • saper esprimere verbalmente dati tecnici ed i concetti tecnologici appresi
  • saper effettuare misurazioni, utilizzare le quantità ed esprimere le relazioni spazio-temporali
  • riconoscere l’interdipendenza delle forme e delle funzioni, la dipendenza delle forme dalle finalità, dal materiale e dalle tecniche di fabbricazione

Macchine semplici con manovella, albero e organo operativo

Attività (scuola dell’infanzia – 1° elementare)

osservazione di grattugie a manovella, tritaverdura, macinini da caffè
occorrente: filo di ferro morbido, bicchieri o barattoli di plastica, pasta per modellare, candela (per bucare il bicchiere di plastica con il filo di ferro).

Consegna: costruiamo dei semplice apparecchi che presentino gli stessi elementi e gli stessi principi della grattugia a manovella

rappresentazione grafica dei modelli realizzati

Macchine per il trasporto di carichi per mezzo di funi

Verricelli

Attività: (1° – 2° elementare)

  • osservazione di fotografie di verricelli
  • discussione per far emergere le preconoscenze
  • giochi in classe con la fune

consegna: costruiamo semplici apparecchi che abbiano bisogno dell’avvolgimento di una fune
analisi delle funzioni dei differenti organi della costruzione

rappresentazione grafica dei modelli realizzati

( 3° -4° elementare)

consegna: costruiamo verricelli con diametri e materiali differenti
valutare con prove con quale diametro la fune si avvolge più rapidamente

consegna: costruiamo verricelli ad ingranaggio
verificare se la forza esercitata è maggiore o minore se la trasmissione rallenta il movimento

Macchine e meccanismi – meccanismi e ingranaggi.

Gru

Attività: (1° – 2° elementare)

osservazione di fotografie di verricelli
discussione per far emergere le pre conoscenze
consegna: costruiamo una semplice gru recante un braccio montato su una torre
applicazione delle conoscenze acquisite nel corso della costruzione del verricello
verifica del buon funzionamento delle gru, descrizione dei pezzi e delle loro funzioni
rappresentazione grafica dei modelli realizzati

(3° – 4° elementare)
consegna: costruiamo di una gru corrispondente a certi requisiti
montaggio della gru su una piattaforma girevole.
rendere la torre adatta a ruotare
messa in sicurezza della gru con contrappesi

Trasportatore a fune

Attività: (3° – 4° elementare)

osservazione di fotografie di trasportatori a fune (funicolari, sciovie, funivie, seggiovie…).
discussione per far emergere le pre conoscenze
consegna: costruiamo di semplici modelli di trasportatori a fune, che spostino pesi in orizzontale o su piano inclinato
analisi e descrizione delle funzioni degli organi più importanti della costruzione

E’ possibile illustrare questo argomento attraverso problemi da risolvere:

dobbiamo spostare dei materiali da una parte all’altra di una vallata…
dobbiamo far alire dei carichi dal fondo valle fino alla sommità della montagna…

Trasmissione dei movimenti di rotazione per mezzo di semplici meccanismi

Gli organi di trasmissione sono un sottoinsieme importante delle macchine: il meccanismo, che deve trasmettere l movimento a partire dagli organi di azionamento (manovella, albero del motore) fino agli elementi in uscita. Il meccanismo può produrre un moto di rotazione le cui caratteristiche (senso, velocità) sono modificate.

L’ingranaggio nella sua forma più semplice è composto da due ruote dentate e da due alberi montati su supporti. Il moto di rotazione è trasmesso da un albero all’altro. Se due ruote dentate ingranano una con l’altra il senso di rotazione della prima è invertito; con tre ruote il senso di rotazione si trova invertito una volta di più. Il numero di giri varia con il diametro della ruota.

Si chiama rapporto di trasmissione il rapporto tra i numeri dei giri compiuti dai due alberi.

Attività: (materna – 1° elementare)

gioco libero per conoscere le ruote dentate come mezzo di trasmissione del movimento
invenzione di semplici ingranaggi
rappresentazione grafica delle macchine realizzate

E’ possibile illustrare questo argomento attraverso problemi da risolvere:

“facciamo funzionare delle ruote dentate”

“una ruota dentata deve far girare diverse altre ruote dentate”

“costruiamo macchine con ruote dentate”

(2° – 3° elementare)

osservazione di macchine con carrucole e cinghie. Discussione per far emergere le pre conoscenze.
giochi con carrucole e cinghie

consegna: costruiamo macchine in cui il sistema carrucole-cinghia ha lo scopo di trasmettere dei movimenti
consegna: costruiamo un giocattolo azionato da carrucole e elastici.(4° – 5° elementare scuola secondaria di 1movimento di rotazione intorno ad un asse verticale si trasforma in un movimento intorno ad un asse verticale (modello trapano a mano).

Trasmissione a catena in una bicicletta.
Osservazione
Sperimentazione
consegna: costruiamo giocattoli con trasmissione a catena

Leve a perno (o fulcro)

La leva è la più antica macchina semplice, un’asta rigida che ruota intorno ad un punto fisso. Esistono leve semplici e leve doppie. Nella leva semplice le forze sono applicate dallo stesso lato rispetto al fulcro, nella leva doppia esse sono applicate in modo opposto rispetto al fulcro.

Possiamo distinguere ancora la leva a bracci uguali e a bracci disuguali.

Il bambino deve scoprire la leva doppia in attrezzi e apparecchi conosciuti: pinze, tenaglie, forbici, bilancia, dondolo, passaggio a livello; la leva semplice nella chiave inglese, nella manovella, nel pedale della bicicletta, nell’apribottiglie, nella maniglia della porta, nella pinzetta per le ciglia, nello schiaccianoci.

Attività (scuola dell’infanzia – 1° – 2° elementare)

Semplici giochi ed esercitazioni
Fabbricazione di leve
consegna: costruiamo figure in cui braccia e gambe sono mobili

(2°-3°-4° elementare)

consegna: costruiamo modelli di giochi e giostre
trave orizzontale oscillante
altalena
dondolo e bilancia
figure con braccia movibili per mezzo di cordicelle

Veicoli a ruote

I lavori di costruzione iniziano con le creazioni libere di veicoli semplici.

Saranno poi affrontati sperimentalmente i problemi legati al rotolamento, all’influenza dell’attrito, del diametro delle ruote e del peso dei veicoli, che influenzano la velocità e lo spazio percorso.

Attività (a partire dalla scuola dell’infanzia)

consegna: costruiamo un veicolo a quattro ruote
montaggio e disposizione di ruote ed alberi in modo che il veicolo rotoli perfettamente

(a partire dalla 3° elementare)

consegna: costruiamo vetture a quattro ruote e farle rotolare su un piano inclinato
previsioni su quali saranno le vetture più veloci e che andranno più lontano
verifica, confronto delle distanze percorse
correzione delle resistenze dovute agli attriti e migliorare il rotolamento
sperimentazione di quali distanze percorrono veicoli con ruote piccole/grandi.
verifica dell’influenza del peso sulla distanza percorsa

consegna: costruiamo un veicolo che sia possibile dirigere

confronto dei meccanismi realizzati, analisi delle differenze e della funzionalità di ogni veicolo

Macchine motrici (utilizzanti una fonte di energia)

I bambini osserveranno forze esercitate dall’acqua e dal vento, che sono in grado di produrre movimenti di rotazione utilizzati per muovere macchine.

Ruota idraulica: la più antica forma di ruota idraulica è quella a pale “per di sotto”: le pale sono mosse dalla corrente che le colpisce da sotto.

Nella ruota idraulica “da sopra” l’acqua è condotta fino alla sommità della ruota e cade sulle pale a forma di tazze.

Macchine a vento: distinguiamo la ruota a vento che gira in un piano verticale, dalla turbina ad aria che ruota su un piano orizzontale. La ruota a vento è composta da alette disposte obliquamente. Un timone orienta la ruota nella direzione del vento. La turbina non deve essere orientata.

Costruzione di ruote idrauliche

Attività (a partire dalla 4° elementare)

ricerca di immagini di ruote idrauliche. Discussione per far emergere le pre conoscenze
consegna: costruiamo ruote idrauliche che trasformino l’energia di un salto o di un corso d’acqua in un movimento di rotazione
montaggio delle pale in modo tale che accolgano la quantità maggiore d’acqua
sperimentazione delle pale sotto un getto d’acqua
analisi delle differenze di costruzione

Costruzione di ruote vento

Attività (a partire dalla 4° elementare)

ricerca di immagini di ruote a vento.
consegna: costruiamo una ruota a vento di cartone che sia possibile muovere con una corrente d’aria (ventilatore, soffio)
costruire un dispositivo che orienti la ruota nella direzione del vento

Il galleggiamento: imbarcazioni

Attività ( a partire dalla scuola materna)

discussione per verificare le pre conoscenze e le esperienze dei bambini in relazione alle imbarcazioni
ricerca di immagini di imbarcazioni
consegna: costruiamo imbarcazioni
verifica del galleggiamento

http://www.gruppohera.it/statico/fc/bruco/la_barchetta_polistirolo.htm

Come costruire un sommergibile e un veliero

Come costruire un catamarano

(3° elementare)

consegna: costruiamo imbarcazioni che abbiano lo scafo e una sovrastruttura
consegna: costruiamo imbarcazioni con un timone
verifica del galleggiamento

(4° elementare)

occorrente: solidi delle stesse dimensioni ma di materiale e peso diverso (galleggianti) consegna: immergete i corpi nell’acqua ed osservate la parte sommersa.
domanda: da che cosa dipende la differenza delle altezze delle parti diverse?
occorrente: lamiera sottile e palla di pasta da modellare. Consegna: provate a far galleggiare questi due materiali
domanda: qual è la forma più adatta al galleggiamento?
domanda: cosa possiamo fare per rendere le nostre imbarcazioni più stabili? (contrappesi, superficie di galleggiamento, ruolo del baricentro)

Un interessante percorso proposto dalla FIV

Il volo: giochi e macchine che volano

Attività ( a partire dalla 4° elementare)

discussione per verificare le pre conoscenze e le esperienze dei bambini in relazione a frecce, aquiloni, aerei di carta, altri giocattoli volanti, aerei.
occorrente: bacchette in polistirolo, viti, chiodi, cartone, lima, carta abrasiva. consegna: costruiamo delle frecce in polistirolo, capaci di colpire un bersaglio.
osservazione del comportamento in volo
domanda: come possiamo migliorare il volo delle nostre frecce? (spostamento del baricentro con viti e chiodi, ricerca del baricentro, forma, stabilizzazione con alette…)
prove e verifica dei risultati. Eventuali nuove correzioni
consegna: costruiamo aereoplani di carta

http://www.scienzainrete.it/esp1_real_04_05.htm#Energia:%20gara%20con%20i%20razzetti http://www.stefano.pozzato.name/aerei/aerei.htm http://www.aereidicarta.com/homepage.php?ind=aerei
prove di volo. Riconoscimento delle variabili in gioco.

http://it.dreamstime.com/paper-airplane-image1669301

video: un aereo di carta che detiene il record di durata di volo

Sicurezza, ambiente, lavoro

Obiettivo

acquisire la consapevolezza dei problemi economici,sociali, ambientali legati alla tecnologia nel lavoro dell’uomo.

Attività: (scuola dell’infanzia scuola primaria)

visite guidate a:piccole imprese,a cantieri,a impianti di smaltimento rifiuti e depurazione.a supermercati, all’Inail
progetti ambientali (uso, riuso e riciclaggio dei rifiuti, protezione della natura, acqua come risorsa, risparmio energetico)
Adesione a M’illumino di meno

lo sfruttamento del lavoro umano, nella storia, nel mondo: discussioni, ricerche, interviste, raccolta di articoli.
la pubblicità e gli imballaggi: osservazione degli imballaggi dal punto di vista pubblicitario. Progettazione di annunci pubblicitari.

Obiettivo

acquisire la consapevolezza dei problemi della sicurezza legati alla tecnologia nel lavoro dell’uomo.

Attività: (scuola primaria scuola secondaria di 1° grado)

i pericoli a casa, a scuola, per la strada: giochi di riconoscimento di pericoli, schede, interviste, quiz. Osservazione dei segnali di sicurezza e scoperta del loro significato.

Altri percorsi interessanti La metodologia La metodologia che si intende applicare al curricolo è quella dei cicli di apprendimento in tre stadi: è un approccio piagetiano sviluppato da R. Karplus nel progetto americano SCIS (Science Curriculum Improvement Study) negli anni negli anni ’60 negli USA. I tre stadi dei cicli di apprendimento sono:

Esplorazione: i bambini, immersi in un contesto con materiali appositamente scelti per favorire l’esplorazione spontanea e senza istruzioni precise, prendono confidenza con i nuovi materiali. Tutti gli utilizzi di tali materiali offrono spunti per nuove idee. L’insieme delle idee emerse costituisce il background per l’introduzione di nuovi concetti. Nella fase esplorativa l’insegnante può fare domande o commenti per incoraggiare un ulteriore coinvolgimento nell’attività stessa. L’esplorazione è immediatamente seguita, nella stessa lezione, dalla fase di invenzione del concetto, guidata dall’insegnante.

Invenzione: l’apprendimento spontaneo è spesso limitato dai preconcetti. Sarà l’insegnante a formulare i nuovi termini e concetti utili a interpretare le osservazioni. In modo chiaro ed esplicito, ripetendo più volte i termini appropriati proprio all’apparire del concetto. Si incoraggeranno poi gli allievi a fare altri esempi che illustrino la nuova idea. Attraverso gli esempi forniti dagli allievi, l’insegnante avrà il feedback della comprensione dei concetti. Occorre tenere in mente che “l’invenzione” è solo l’inizio di un processo di esperienze. La conoscenza, la comprensione e l’eventuale capacità di applicazione del concetto nella vita di tutti i giorni deriveranno dall’esperienza che i bambini faranno durante e dopo le attività di scoperta. Le attività suggerite dall’insegnante sono organizzate in sequenze per un apprendimento progressivo. Esse sono idonee al livello dei bambini e si dedicano estensivamente a sviluppare la fiducia dei bambini in se stessi.

Scoperta: attività in cui i bambini trovano una nuova applicazione del concetto attraverso l’esperienza. Le attività di “scoperta” rafforzano il concetto originario ed estendono il suo significato. Queste attività possono essere progettate o essere già bagaglio dell’esperienza quotidiana dei bambini. Nell’immagine “ingenua” di scienza si è talvolta portati a vedere la scoperta di un fenomeno come un momento definitivo, di arrivo; in realtà la scoperta è il punto di partenza per organizzare e sviluppare la conoscenza. La padronanza e la ritenzione dei concetti si conquistano attraverso la pratica e l’applicazione ripetuta dei concetti.
Il processo ha natura ciclica perché l’attività di scoperta permette sia di introdurre i concetti “inventati” precedentemente, sia di iniziare a esplorare nuovi concetti. Tutte le attività devono incoraggiare lo sviluppo del linguaggio orale e scritto, costituendo così la prima importante ricaduta trasversale del programma formativo.

E’ stato amore a prima vista: TOYS from TRASH
Il motto di questo sito indiano già è un programma:”The best thing a child can do with a toy is break it !”
“La cosa migliore che un bambino può fare con un giocattolo è costruirlo!”Se iniziate a guardare gli oggetti ed i giochi proposti…non riuscirete a fermarvi!

Su Giocomania molte idee per costruire da soli oggetti scientifici e giochi. Creato da un papà per i suoi due figli, negli anni è diventata una vera miniera di idee.
Un bellissimo percorso è stato preparato dal Circolo di Manerba , ed è scaricabile all’indirizzo http://www.circolomanerba.eu/?q=system/files/Falegnami%2006.doc

Foto dei lavori sono presenti all’indirizzo http://picasaweb.google.it/sirignanoangelo/Falegnami/photo#s5206238999751096994

Percorso “creta creativa per la scuola media”
Un libro sulla lavorazione dell’argilla a scuola
http://www.lafeltrinelli.it/products/2057635%7C2.html?aut=611106&cat1=1&page=1

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