1
Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino
Le scienze naturali
Osservare la Terra e la materia
2
Lo studio
della natura
e della materia
3
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
Lezione 1
La Terra
e le scienze
della natura
4
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
1. La Terra è il pianeta dell’acqua
e della vita
La Terra si trova nel
Sistema solare.
È un corpo prevalentemente
solido caratterizzato dalla
presenza di litosfera,
idrosfera, atmosfera e
biosfera.
5
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
2. La Terra cambia nel tempo
Litosfera, idrosfera, biosfera, atmosfera sono sistemi
dinamici che cambiano nel tempo e interagiscono.
L’equilibrio tra questi sistemi è stato ed è fondamentale per
la vita.
6
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
3. L’indagine scientifica e la natura
Biologia, chimica, fisica e scienze della
Terra studiano la materia e le sue
trasformazioni da punti di vista differenti.
Queste discipline utilizzano il metodo
sperimentale.
Galileo Galilei è stato uno dei padri di
questo metodo, basato sulla formulazione
di ipotesi e sulla verifica sperimentale.
7
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
Lezione 2
Le caratteristiche
della materia
8
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
4. Che cos’è la materia?
La materia si presenta
sotto forma di corpi che
hanno massa e volume
propri, composizione
variabile, capacità di
trasformarsi.
Fisica e chimica studiano i
corpi e le loro
trasformazioni.
9
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
5. Ogni materiale ha specifiche
proprietà fisiche e chimiche
Ogni materiale ha
proprietà fisiche e
chimiche specifiche;
inoltre può subire
trasformazioni fisiche
(che non ne alterano la
composizione) o
chimiche (che ne
modificano non solo
l’aspetto, ma anche la
composizione).
10
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
6. Gli stati fisici della materia
La materia si può trovare in tre diversi stati di aggregazione:
lo stato solido, lo stato liquido e lo stato aeriforme (gas o
vapore).
11
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
7. I cambiamenti di stato /1
12
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
7. I cambiamenti di stato /2
Lo stato fisico di un materiale può modificarsi. I cambiamenti
di stato sono reversibili e non alterano la composizione del
materiale.
13
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
Lezione 3
Il percorso
della scoperta
scientifica
14
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
8. Il metodo sperimentale:
osservare per comprendere /1
15
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
8. Il metodo sperimentale:
osservare per comprendere /2
Le scienze della materia utilizzano un metodo di ricerca, detto
metodo sperimentale, che si fonda su tre tappe:
•osservazione di un fenomeno;
•formulazione di un’ipotesi per spiegarlo;
•verifica dell’ipotesi tramite esperimenti.
16
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
9. Leggi e teorie scientifiche
La conoscenza scientifica è fondata su leggi sperimentali
e teorie che vengono continuamente vagliate per verificarne
la corrispondenza con la realtà.
17
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
Lezione 4
I modelli per
descrivere
la natura
18
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
10. I modelli alla base delle teorie
scientifiche
Un modello scientifico è la rappresentazione di un
fenomeno complesso attraverso immagini o equazioni
matematiche che lo rendono più facilmente comprensibile.
Per studiare la materia
spesso si ricorre a
modelli basati sulla
disposizione di palline.
19
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
11. La teoria particellare della materia
La teoria particellare afferma che
la materia è formata da particelle
che si muovono con velocità
diverse in relazione alla
temperatura e che si attirano
quando sono vicine.
Studiando le interazioni tra
particelle è possibile spiegare le
trasformazioni della materia.
20
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
12. Il modello corpuscolare e gli stati
fisici della materia
Nei corpi solidi le particelle vibrano e
sono vicine e coese. Esistono solidi
cristallini e amorfi.
Nei liquidi, le particelle scorrono, ma
sono vicine.
Negli aeriformi, le particelle si
muovono liberamente in un enorme
spazio vuoto, e non si attirano.
21
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015