La questione

dei contenuti

- Per essere significativi i saperi, oltre che essenziali, devono essere adeguati alle strutture cognitive e motivazionali degli studenti.

- Pensiamo che sia impossibile far diventare significative e fare diventare competenze le conoscenze troppo lontane dalla possibilità di essere comprese, nonostante tutti i tentativi fatti per garantire la profondità e la laboratorialità.

- Gli esperimenti di per sé non garantiscono la significatività. Come tutta la riflessione

epistemologica degli ultimi cinquant’anni ha messo in evidenza, gli esperimenti sono infatti carichi di teoria.

Per costruire quindi ipotesi di curricolo verticale delle scienze

basato sugli esperimenti, è indispensabile una

analisi fondata sul piano epistemologico e psicologico dei

concetti scientifici Per individuare gli esperimenti più

adatti alle varie età. Il rischio altrimenti è quello diconfondere l’insegnamento significativo con la magia.

Ma cos’è indicativo e cos’è vincolante?

• Le norme contenute nei regolamenti sono daconsiderarsi prescrittive , mentre le INDICAZIONIcioè i CONTENUTI dei piani di studio hanno uncarattere non vincolante , ma INDICATIVO;• vincolanti invece sono i RISULTATI diAPPRENDIMENTO definiti in termini dicompetenze che devono acquisire gli studenti.• E ciò, a maggior ragione, è valido per i professionali ed i tecnici, e per la scuola del primo ciclo.

La costruzione del sapere

Esempi significativi di percorso

verticale:

Percorso acqua e aria:( vengono citate alcune esperienze a titolo di esempio del

percorso)

Scuola dell'Infanzia:( Dalle Nuove indicazioni ministeriali)

« I bambini esplorano continuamente la realtà e imparano a riflettere sulle proprie esperienze descrivendole,

rappresentandole, riorganizzandole con diversi criteri; pongono così le basi per la successiva elaborazione di concetti scientifici che verranno proposti nella scuola

primaria...Il bambino osserva con attenzione i fenomeni naturali

accorgendosi dei loro cambiamenti »

Esperienze con l'acqua:

- Travasi di acqua in tre contenitori con forme diverse ( utilizzo di acqua colorata), travasi anche con cannucce tirando su l'acqua e bloccandola, creando quasi una staffetta

- Soffiare con una cannuccia una goccia di acqua

- Esperienze di galleggiamento: costruire un quadrato di carta con quattro petali colorati ripiegati su loro stessi, il fiore in acqua si apre e piano piano va a fondo per capillarità

Esperienze con l'aria:

- Costruire oggetti di carta, ad esempio pesciolini, facendo alzare la coda e soffiando sotto

- Distribuire cannucce sul pavimento e muoverle soffiandoci sopra

- Gonfiare palloncini e poi lasciarli andare ( principio d'azione e reazione )

- Costruire un ventilatore con carta colorata e soffiare per muovere le «pale»

Verifica: si chiede ai bambini di esplicitare le loro

osservazioni e l'insegnante verbalizza quanto detto.

Primaria:( Dalle Nuove indicazioni ministeriali)L'alunno sviluppa atteggiamenti di curiosità e modi di guardare il mondo che lo stimolano a cercare spiegazioni di quello che vede succedere. esplora i fenomeni con approccio scientifico, osserva e descrive lo svolgersi dei fatti , formula domande , propone e realizza semplici esperimenti...L'alunno descrive semplici fenomeni legati alle trasformazioni ad opera dell'acqua, dell'aria, degli agenti atmosferici...L'alunno osserva e schematizza alcuni passaggi di stato, costruendo semplici modelli interpretativi e provando ad esprimere in forma grafica le relazioni tra le variabili individuate.

Esperienze con l'acqua:

- esperienze sulla tensione superficiale ( con graffette o spilli) - esperienze sulla capillarità con il sedano e l'acqua colorata- trasformazioni acqua/ ghiaccio con bottiglie di plastica- esperienze sul ciclo dell'acqua evidenziando i passaggi di stato con acqua bollente/ vapore e coperchio freddo per evidenziare la condensazione e il passaggio di stato- quantità uguali di acqua versate in recipienti di forma diversa per evidenziare che a parità di volume prende la forma del recipiente che la contiene

Esperienze con l'aria:

- Esperienza della candela appoggiata su un recipiente contenente acqua e bicchiere rovesciato sopra, la salita dell'acqua permette di determinare la quantità di ossigeno ( circa 1/5 salita dell'acqua nel bicchiere)

- Esperienze collegate alla respirazione delle piante

- Esperienza del bicchiere colmo d'acqua con cartolina appoggiata sopra, rovesciato l'acqua non cade

- Esperienza del bicchiere con tovagliolo sul fondo, appoggiato su un recipiente colmo d'acqua il tovagliolo non si bagna

Alla fine di ogni esperienza gli alunni sono invitati ad esprimere le loro osservazioni ( cosa hanno capito ) descrivendo le varie fasi, si raccolgono le osservazioni sul quaderno cercando insieme di arrivare alla conclusione e confrontando quanto scritto con ciò che viene esplicitato nel testo sull'argomento.

Secondaria di primo grado:

( Dalle Nuove indicazioni ministeriali) L'alunno esplora e sperimenta lo svolgersi dei più comuni fenomeni, ne immagina e verifica le cause, ricerca soluzioni ai problemi utilizzando le conoscenze acquisite. Realizza esperienze quali vasi comunicanti, riscaldamento dell'acqua , fusione del ghiaccio, soluzioni in acqua, combustione di una candela...

Esperienze con l'acqua:

- Forma e volume dell' acqua ( utilizzo di beute e becher travasando pari quantità di acqua)- La superficie dell'acqua è piana e orizzontale sempre, anche inclinando il contenitore- Pressione idrostatica con bottiglie di plastica forate ad altezza diversa- Vasi comunicanti - Vasi comunicanti capillari e osservazione della non validità del principio dei vasi comunicanti- Passaggi di stato e osservazione dell'aumento di volume nel passaggio di solidificazione- Dilatazione dell'acqua sottoposta a calore

Esperienze con l'aria:

- L'aria è impenetrabile- Una bottiglia vuota è piena d'aria (la bottiglia che non si riempie)- Comprimibilità dell'aria (siringhe bloccate di dimensioni diverse)- Dilatazione termica dell'aria- Esperienze sui componenti dell'aria ossigeno e anidride carbonica)- Esperienze sulla pressione atmosferica( esperienza dell'uovo risucchiato nella beuta)

Alla fine di ogni esperienza gli alunni sono invitati ad esprimere le loro osservazioni descrivendo le varie fasi, stendono per ogni prova sperimentale una relazione che può essere individuale, di piccolo gruppo o collettiva; raccolgono le relazioni nel loro quaderno, confrontano i principi della fisica sperimentati con quanto scritto nel testo sull'argomento

Percorsi curricolari di scienze nella prospettiva dell’educazione alla cittadinanza ed ambientale

Scuola dell’infanzia

I MATERIALI

Dalla terra invisibile alla terra come ambiente di vita I sassi: dal pasticciamento alla classificazione La frutta La lana

GLI ESSERI VIVENTI

Gli animali Gli animali del giardino Il bruco I lombrichi

Le chiocciole

Le api Gli alberi del giardino Il grano: una storia che non finisce mai L’olivo

GLI AMBIENTI

Il bosco

L’orto

La spiaggia

Percorsi curricolari di scienze nella prospettiva dell’educazione alla cittadinanza ed

ambientaleScuola Primaria

CLASSE PRIMA

Dagli oggetti ai materiali:identificazione e descrizione di oggetti; giochi con gli oggetti e le proprietà; proprietà percettive, i cinque sensi, descrizione e definizione

Varietà di forme e comportamenti neglianimali:dalle proprietà alla descrizione narrativa; prime classificazioni; relazione forma funzione

CLASSE SECONDAOsservazione di piante e ciclo stagionale:somiglianze e differenze

Alcuni materiali individuare i materiali di cui gli oggetti sono

costituititi;

i metalli: lavorabilità, conducibilità, fusione, la calamita e il ferro

Il ciclo vitale di alcune piante:somiglianze e differenze delle varie parti delle piante;monocotiledoni e dicotiledoni; alcune variabili: l’energia, l’acqua, il suolo

CLASSE TERZA

La combustione:descrizione e definizione del fenomeno con alcuni materiali (carta, legno, ecc), somiglianze e differenze; i combustibili nellavita quotidiana; l’energia; l’aria e il ruolo dell’aria nella combustione, la respirazione

Le soluzioni:Osservazione di polveri: proprietà percettive e proprietà operativeLe soluzioni e i miscugli eterogenei;il concetto di solubile per generalizzazione di casi paradigmatici; trasformazione fisica e trasformazione chimica; le soluzioni nellavita quotidiana

Mangia, è mangiato:varietà di forme e comportamenti negli animalicatene e reti alimentari

CLASSE QUARTA

L’acqua:riscaldamento, ebollizione, distillazione, vapore acqueo, acque minerali, temperatura di ebollizione, bolle, evaporazione, cristallizzazione, ciclo dell’acqua, l’acqua el’ambiente

Il peso:la costruzione di bilance a bracci uguali; dalla pre-misura alla misura; grammi e chilogrammi

La riproduzione degli animali:varietà di forme e comportamenti negli ovipari

CLASSE QUINTA

Liquidi, solidi, (gas)Fusione e solidificazione

Il mio corpo si muove: osservazione e analisi dell’apparato scheletrico; l’osservazione dalvero; la ricerca di informazioni; la comparazione con altri animali

Volume e capacità: dalla pre-misura alla misura; Il litro, il centimetro cubo, ildecimetro cubo, il metro cubo; stime del volume di ambienti;la misura dell’acqua ed il consumo consapevole

Volume e peso a confronto:conservazione e non conservazione

Percorsi curricolari di scienze nella prospettiva dell’educazione alla cittadinanza ed ambientale

Scuola secondaria di 1°CLASSE PRIMAL’ACQUA, L’ARIA IL VAPORE ACQEO, (I GAS)riscaldamento, ebollizione, l’aria, distillazione, vapore acqueo, acque minerali, bolle, evaporazione, cristallizzazione, ciclo dell’acqua, (i gas), l’acqua e l’ambiente

MISCUGLI E SOLUZIONIOsservazione di polveri: proprietà percettive e proprietà operative.Le soluzioni e i miscugli eterogenei: il concetto di solubile per generalizzazione di casi paradigmatici; trasformazione fisica e trasformazione chimica; le soluzioni nella vita quotidiana

IL SUOLOOsservazione e descrizione di tipi diversi di terreniDopo il mescolamento con acqua classificare i terreni rispetto al materiale prevalente edeterminarne alcune caratteristiche.Permeabilità: tempo di filtrazione di acqua attraverso il campione di terra. Acqua presente: evaporazione di acqua dal campione. Presenza di aria: mescolamento del terreno con acqua

LE PIANTEAttraverso attività di osservazione descrizione e confronto acquisire la conoscenza della morfologia delle parti delle piante superiori, collegare la morfologia alle trasformazioni e alle funzioni delle singoleparti (radice, fusto, foglia, gemma, fiore, frutto), costruire l’idea generale di ciclo riproduttivo della pianta.Utilizzare le osservazioni e le descrizioni morfologiche, evidenziando somiglianze e differenze, per riconoscere e classificare le piante superiori.

CLASSE SECONDALE RELAZIONI TRA I VIVENTI.Attraverso attività di osservazione, descrizione e confronto acquisire la conoscenza delle principali piante ed animali presenti in un ambiente opportunamente scelto. Attraverso attività di ricerca approfondire la conoscenza degli animali presenti in quell’ambiente e dei loro comportamenti e ricostruire i grandi gruppi di appartenenza con le loro caratteristiche distintive. Riconoscere e costruire semplici catene alimentari riferite all’ambiente osservato. Attraverso attività predisposte di osservazione, di riflessione e di confronto costruire i concetti di consumatore, di produttore e di decompositore, di livelli trofici, di rete e di piramide alimentare, di nicchia.

I VERTEBRATI E LA LOCOMOZIONEPartendo dal riconoscimento dei segmenti ossei che formano ilcorpo umano, attraverso attività di osservazione e confronto,riconoscere parti comuni in scheletri di animali appartenenti allediverse classi di vertebrati; completare una tabella di sintesi perevidenziare somiglianze e differenze tra gli scheletri; individuare edescrivere le strutture ossee comuni a tutti gli scheletri considerati;dare una definizione operativa di Vertebrato. Attraverso attivitàesercitate sul proprio corpo acquisire consapevolezza delle partiimplicate nel movimento; attraverso l'osservazione diretta di ossa,fasci muscolari e legamenti acquisire il significato di articolazione;costruire un modello per simulare un movimento; classificare learticolazioni sulla base di somiglianze e differenze.

Orientarsi nel tempo e nello spazio con il soleIndagine individuale: Cos’è per te l’ombra? Varie osservazioni: osservazioni delle ombre prodotte da oggetti e compagni. Come possiamo fare per continuare ad osservare le ombre e registrarne i cambiamenti?Costruzione di alcune meridiane. Utilizzo dello strumento realizzato per laregistrazione della lunghezza delle ombre metà gennaio-metà marzo 2 mesidurante la giornata scolastica. “Lettura” delle ombre rilevate erielaborazione scritta di quanto osservato. Le ombre e l’altezza del sole : esperienza a piccoli gruppi con l’utilizzo di una pila e uno gnomone. Disegno delle ombre prodotte alle varie altezze della pila e relazione scrittadell’esperienza. L’orientamento nello spazio attraverso il sole – I cerchi indù: le direzioni Est-Ovest e Nord-Sud.

Il moto dei corpi – la velocitàTraiettoria; aspetti qualitativi della velocità; raccolta di dati relativi ad esperienze di movimento; loro matematizzazione con diagrammi cartesiani spazio-tempo; costruzione di altri grafici e interpretazione di grafici; definizione di velocità

CLASSE TERZA

Le forzeFar esplicitare per scritto l’idea di forza; confrontare forze muscolari utilizzandoestensori e riflettere sulla relazione tra forza e deformazione; rappresentare forzeesercitate su oggetti e le corrispondenti deformazioni; riflettere sulle forze esercitate da oggetti; riflettere sulla forza come vettore e dare significato alla direzione, verso, punto di applicazione, modulo; attraverso esperienze con la bilancia a piatti acquisire consapevolezza che il peso è una forza; attraverso esperienze con la bilancia a piatti acquisire consapevolezza di come sipuò equilibrare una forza- peso; confrontare forze-peso; costruire uno strumento di misura di forze-peso (dinamometro); riconoscere casi semplici di equilibrio traforze applicate ad un corpo.

Il peso specificoDistinzione tra “pesante” e “avere maggior peso”: confronto tra il peso di oggetti fatti di materiali diversi, ad esempio acqua ed olio, per comprendere che una sostanza è più pesante di un’altra solo a parità di volume; il concetto di pesante è legato al concetto di peso specifico. Determinazione operativa del peso specificodell’acqua (identità tra il peso in grammi ed novembre 1 mese il volume in cm3): peso specifico come peso dell’unità di volume. Determinazione del peso specifico dei solidi regolari. Grafico peso-volume: proporzionalità diretta tra peso e volume.Determinazione del peso specifico di solidi irregolari non solubili (determinazione del volume del solido per immersione).

Equilibrio di un oggetto appeso ad unamollaCondizione di equilibrio e forze che agiscono sull’oggetto, variazione

dell’equilibrio e nuove forze che agiscono sull’oggetto.

Principio di ArchimedeEquilibrio di un corpo immerso nell’acqua: variazione del peso dell’oggetto in funzione del peso del volume di liquido spostato dall’oggetto immerso. Determinazione sperimentale del peso del volume di liquido spostato; confronto tra spinta misurata e peso, enunciato del principio di Archimede.

GalleggiamentoEquilibrio di un corpo che galleggia, determinazione della spinta che agisce sul corpo, variazione del tipo di oggetto e del liquido.

L’alimentazioneLavoro preliminare di indagine sulle abitudini alimentari degli alunni: relazione scritta, compilazione di un diario alimentare, questionario che evidenzi i pregiudizi alimentari. Rielaborazione statistica delle informazioni raccolte. Indicazioni per una sana e corretta alimentazione. Possibili sviluppi interdisciplinari: a) come si mangia nel mondo; b) come è cambiata

l'alimentazione nel tempo; c) perché mangiamo; d) che cosa otteniamo dagli alimenti.

Determinazione sperimentale del contenuto energetico di alcuni alimenti sotto forma di calorie. I principi nutritivi. Leggere le etichette degli alimenti: ingredienti, composizione chimica e valore energetico degli alimenti. Cosa e quanto mangiare: metabolismo basale; l'acqua e gli esseri viventi. Confronto tra l'apparato digerente dell'uomo e quello di altri animali e osservazioni sul tipo di alimentazione di alcuni animali.

Minerali e rocceMinerali. Far osservare e descrivere cristalli, in cui sia ben visibile l’habitus cristallino, seguendo le indicazioni: forma geometrica, colore, trasparenza/opacità, lucentezza, precisando che sono solidi naturali.Riflettere sul fatto che non tutti i minerali si presentano in cristalli (mercurio, rame, opale …), ma che dipende dalla temperatura o dalle condizioni di formazione. Evidenziare la differenza tra minerali idiocromatici eallocromatici. Sperimentare la Legge della costanza degli angoli diedri di Stenone. Riconoscere i minerali attraverso la determinazione sperimentale del Peso Specifico e della Durezza (proprietà costanti perché i minerali sono solidi omogenei).Rocce. Mostrare alcune varietà di rocce: gli alunni osservano e descrivono. In un granito, riconoscono i cristalli e possono così definire la roccia come aggregato di minerali, formatosi in seguito a processi naturali. Osservano poi rocce stratificate, anche con fossili, per risalire in modo guidato ai processi sedimentari. Da rocce finemente piegate risalgono al processo metamorfico. Gli alunni sono guidati a riflettere sulla continua trasformazione dellacrosta terrestre e sul ciclo litogenetico.