Classe 5 - IC Foglianise

Classe quinta
U.D.A. TECNOLOGIA
Ins. PANARESE ANNA
TITOLO: Diamo movimento a un robot di cartone
Apprendimento unitario: conoscere e utilizzare procedure per progettare e costruire modelli in
relazione a uno scopo
Obbiettivi formativi: analizzare e comprendere il funzionamento di un circuito elettrico per
scegliere quello più idoneo alla meccanizzazione di un giocattolo
Contenuti principali: energia elettrica e circuito
Connessioni possibili: SCIENZE: gli atomi
Attività didattiche
1a fase: “Che cos’è l’elettricità”
L’insegnante propone ai bambini una delle esperienze più semplici per osservare un corpo caricato
elettricamente:lo strofinio della penna sulla lana che attira pezzettini di carta.
Le fasi esperimenziali vengono ordinate in un diagramma di flusso,poi riportato sul quaderno e
verbalizzato.
INIZIO
PRENDI UNA PENNA
STROFINALA
ENERGICAMENTE SULLA
MAGLIA DI LANA
APPOGGIA LA PENNA SU ALCUNI
PEZZETTI DI CARTA
PRECEDENTEMENTE TAGLIATI
SOLLEVA PIANO
I
PEZZETTI
DI CARTA SI
ATTACCANO
ALLA PENNA
SI
NO
FINE
La stessa esperienza può essere ripetuta con un palloncino in sostituzione della penna.
Dalla riflessione emergerà che tale fenomeno si chiama “elettricità statica”
Ma cosa è un fenomeno?
Cosa significa la parola “statica”?
Si ricerca l’etimologia delle parole
Fenomeno- dal greco phain o menòn ciò che appare..
Staticache è in situazione di equilibrio
Ma allora perché la penna si è elettrizzata???
Si ricercano informazioni sui testi riguardo l’elettricità statica e si deduce che la lana,come altre
cose,è costituita da particelle piccolissime chiamate ATOMI
Ogni atomo è costituito da
a)particelle senza carica: NEUTRONI
b)particelle di carica positiva (+): PROTONI
c)particelle di carica negativa (-) : ELETTRONI
I protoni e gli elettroni sono in equilibrio
I protoni ed i neutroni sono fermi nella parte centrale dell’atomo detta nucleo
Gli elettroni sono in movimento intorno al nucleo.
L’insegnante chiede ai bambini di rappresentare iconicamente il tutto adoperando colori diversi
ATOMO DELLA LANA
ATOMO DELLA PENNA
Legenda:
particelle senza carica (neutroni )
particelle con carica + (protoni )
particelle con carica - (elettroni )
Al termine si chiede di riportare in calce le loro riflessioni,ossia che “durante lo strofinio della
penna, sulla lana della maglietta,alcuni elettroni degli atomi della lana si sono allontanati e legati
agli atomi della penna. La penna, quindi, si è carica di elettricità ed ha attirato i pezzettini di carta
finché l’elettricità non si è esaurita”
Per consolidare meglio un concetto cosi difficile, l’insegnante propone ai bambini di andare in
cortile per rappresentare con il corpo quanto gia sperimentato in classe formando due gruppi di
dieci bambini. Dà a ciascun gruppo due penne nere, 4 rosse e 4 gialle che simbolicamente
rappresentano rispettivamente neutroni, protoni ed elettroni.
Fa disporre i bambini del primo gruppo come l’atomo del disegno e li fa accovacciare a terra.
Li copre, poi, con un velo che rappresenta la maglia e chiede loro di ruotare sul pavimento.
Invita, poi, i bambini del secondo gruppo a disporsi anch’essi come l’atomo del disegno e ruotare
intorno al velo ( come la luna intorno al sole) sfiorando i compagni con le penne.
-Cosa succede?
-Quali compagni posizionati sotto al velo dovranno uscire ed unirsi a voi per continuare a ruotare?
Queste ed altre le domande-stimolo che l’insegnante pone per far sì che i bambini comprendano che
solo i compagni muniti di penne gialle(elettroni) dovranno lasciare il proprio gruppo per unirsi
all’altro.
Al termine del gioco la discussione scaturita, con i relativi chiarimenti,porterà ad ulteriori
riflessioni.
2a fase: : “ il circuito”
L’insegnante propone ai bambini il gioco del circuito;li fa disporre in cerchio avendo cura di far
annodare al polso,ad un gruppo un nastrino rosso,per rappresentare i protoni,all’altro un nastro
nero(non giallo) per rappresentare gli elettroni.
Vengono individuati altri 2 bambini;uno che rappresenti la pila(e quindi con ai polsi sia il nastrino
nero che rosso) e l’altro la lampadina.
I bambini si dispongono come nel disegno…
Nastri rossi
pila
lampadina
Nastri neri
Al via dell’insegnante i bambini nominati alternativamente devono prendersi per mano
- rosso - indicherà “per mano solo quelli con il nastro rosso”
- nero - indicherà “per mano solo quelli con il nastro nero”
- giallo - indicherà “tutti i bambini”
Quindi anche la pila e la lampadina che dovrà fare un salto.
I bambini giocando ripetutamente dovranno capire che nominando il giallo, quindi l’unione di tutti,
il bambino lampadina potrà saltare simboleggiando l’accensione.
Dalla rappresentazione corporea l’insegnante in classe chiede di preparare un circuito elettrico vero
e proprio adoperando una tavoletta di legno, una pila da 4,5 volt, 2 fili (uno rosso e uno nero) e una
lampadina.
I bambini saranno facilitati nella costruzione del circuito perché ricorderanno il simpatico gioco
fatto in cortile.
Il circuito sarà riportato sui quaderni.
Dall’esperienza effettuata si registrano i dati e le conoscenze mediante il diagramma di Gowin
(vedi educatore annata precedente)
Asse dell’esperienza
Asse della conoscenza
Se colleghiamo con due
fili (conduttori) una pila
ad una lampadina,
Teoria (perché): la corrente può
Asserzione di conoscenza: una
questa si accende?
scorrere in un percorso che inizia e si
lampadina collegata ad una pila si
conclude nel generatore (pila) perché in
accende se i fili sono fissati uno al polo
esso si trova il polo negativo e positivo.
positivo(+) e l’altro al polo negativo(-)
Principio (come): la corrente, attraverso i
fili collegati (c. chiuso) giunge alla
lampadina trasformandosi in luce e calore.
Concetti:
pila (accumulatore di corrente)
filo (conduttore di corrente)
lampadina (dispositivo che
produce un flusso luminoso)
Osservazione: prima di collegare il filo
all’altro polo la lampadina non si accendeva
Registrazione dell’esperienza:
3) la lampadina si è accesa
2) ho collegato il cavetto nero all’altro polo
della pila e alla lampadina
1) ho collegato il cavetto rosso ad un polo della
pila e alla lampadina
Oggetti:
pila , lampadina, pinze,
filo elettrico, tavoletta
3a fase: “ diamo vita ad un giocattolo”
L’insegnante propone ai bambini di animare un cagnolino ed un piccolo robot realizzati con
cartoncino nel laboratorio di origami.
Divide perciò la classe in 2 gruppi nominando per ciascuno un capogruppo ed invitandoli ad una
scelta dei materiali a disposizione: fili, lampadine, interruttori, motorini, pile…ecc..
In un tempo stabilito dall’insegnante i bambini dovranno realizzare un modello meccanizzato,
ordinando al tempo stesso, le fasi procedurali in un diagramma di flusso.
Al termine dell’esperienza si è riscontrato che un gruppo, avendo adoperato per il cagnolino solo il
circuito semplice, è riuscito ad illuminare la testina dell’animaletto, mentre il secondo gruppo
avendo utilizzato anche il motorino (smontato da un ventilatore a mano) è riuscito ad imprimere un
movimento rotatorio al piccolo robot.
L’esperienze vengono riportate sui quaderni.
MODALITA’ DI VERIFICA DEGLI APPRENDIMENTI
Per la verifica degli apprendimenti proponiamo agli alunni la seguente prova:
Tutti bambini avendo a disposizione il materiale qui elencato: interruttore, tavoletta di legno, filo
elettrico rosso e nero, lampadina, portalampade, pila devono costruire in un tempo stabilito ( in
quindici minuti ) un circuito elettrico.