Il percorso sulle trasformazioni della materia

Le attività didattiche elaborate e sperimentate nei plessi del V Circolo di Treviso e nella scuola media Coletti introducono allo studio della materia attraverso l'analisi delle proprietà di miscugli e soluzioni, dei metodi utilizzati per la separazione dei loro componenti e di situazioni diverse in cui le sostanze si trasformano modificando la loro natura.
Si tratta di un approccio classico a concetti chimici di base (miscele e sostanze pure, elementi e composti, proprietà di una sostanza, reazione chimica, modello particellare), ma di solito si tende a forzare i ritmi di apprendimento degli alunni, dando per scontate esperienze della vita quotidiana che invece costituiscono un contesto motivante non solo per studio della materia, ma anche per l'introduzione di idee e concetti trasversali nelle scienze (sistema come oggetto d'indagine, interazione, trasformazione, reversibilità ed irreversibilità…).

Nel percorso che stiamo elaborando e sperimentando si integrano momenti di attività di laboratorio svolte in gruppi di 3-4 ragazzi con momenti di discussione all'interno della classe per il confronto, la condivisione e la riorganizzazione di preconoscenze, osservazioni, dati, "scoperte" e riflessioni.

Attività proposte

Scuola elementare:

  • Manipolazione di materiali di uso quotidiano; osservazione e riconoscimento delle loro caratteristiche attraverso i 5 sensi; individuazione di ciò che hanno in comune e classificazione.
  • Giochi ed esplorazioni in situazioni diversificate per arrivare a riconoscere e definire gli stati della materia.
  • Trasformazione di materiali legate al cambio di temperatura e passaggi di stato.
  • Mescolamenti liberi, a coppie, di sostanze in polvere e liquide (sale, zucchero, farina, bicarbonato, talco, acqua, olio, alcool, detersivo liquido, aceto) per esplorarne il comportamento reciproco ed arrivare ad una classificazione delle miscele in miscugli e soluzioni.
  • Date le sostanze precedentemente mescolate, trovare modi per separarle.

Scuola media:

Mescolare e separare:

  • Progettazione, all'interno di ciascun gruppo di lavoro, di esperienze (individuazione di strategie, materiali necessari, sequenza delle operazioni) per separare i componenti di un miscuglio e realizzazione della separazione.

Le soluzioni:

  • Ricerca di metodi per accelerare lo scioglimento di soluti e progettazione/realizzazione di esperienze per verificarne l'efficacia.
  • Preparazione di miscele solido-liquido e liquido-liquido costituite da vari componenti, per studiare il modo in cui una stessa sostanza interagisce con liquidi diversi.
  • Confronto tra il comportamento di una soluzione acqua/sale e quello di una soluzione acqua/zucchero riscaldate con un fornello
  • Ricerca di ipotesi interpretative (modello molecolare) dei fenomeni osservati espresse attraverso parole, disegni, modelli costruiti con materiali diversi
  • Studio delle caratteristiche di una soluzione dal punto di vista quantitativo attraverso esperienze guidate

Acidi e basi:

  • Analisi di un caso tipico di soluzioni: gli acidi e le basi. Il pH viene introdotto senza far riferimento alla concentrazione di ioni H+, ma solo attraverso lo studio delle proprietà operative delle sostanze esaminate

Valutazione

Si utilizzano modalità diverse, quali la registrazione di conversazioni, la compilazione di schede di lavoro, l'autovalutazione dei ragazzi attraverso risposte a domande aperte ("Come ti è sembrata l'esperienza?… Cosa cambieresti?… Cosa ti è sembrato difficile?… Cosa ti sembra di aver imparato?…"), la ricostruzione collettiva e/o individuale del percorso svolto attraverso disegni, schemi, relazioni …

Ne è emerso un quadro positivo

  • sotto l'aspetto motivazionale: c'è una forte curiosità ed interesse, con ricadute positive anche in altri contesti
  • sotto l'aspetto comportamentale: migliorano il senso di responsabilità e le capacità organizzative, si manifesta una maggior disponibilità a modificare le proprie convinzioni, a cooperare con i compagni (anche se in alcuni casi permane il problema della conflittualità e della scarsa collaborazione all'interno del gruppo di lavoro)
  • nell'acquisizione di competenze relative all'indagine sperimentale
  • nell'acquisizione di conoscenze
  • nell'acquisizione di competenze linguistiche