Formale, non formale o informale? [email protected] www.leparoledellascienza.it Priorità assoluta: rendere gli studenti autonomi e responsabili del proprio apprendimento. Priorità assoluta: rendere gli studenti autonomi e responsabili del proprio apprendimento. ‘’Se l’allievo non è coinvolto e non è autonomo, emergerà dall’esperienza scolastica con un nudo catalogo di fatti, non suo ma scelto da altre persone ’’. Olimpiadi: corso intensivo di 15 giorni basato sulla risoluzione di problemi. Gli allievi lavoravano in piena autonomia e si scambiavano le strategie risolutive. Con queste modalità gli allievi acquisivano abilità straordinarie applicabili anche in contesti non scolastici. Rapporto USA sugli standard nelle scienze sperimentali • Viene criticato il ‘’metodo della scoperta ‘’ in scienze: ..’’american student run a grave risk of being expected to replicate for themselves the work of Newton, Einstein, Watson and Crick. That’s both absurd and dysfunctional.’’ • ‘’Forse l'idea più importante, sostiene anche Joseph D.Novak, è il crescente riconoscimento del fatto che la conoscenza non si scopre, come l'oro o il petrolio, ma piuttosto viene costruita da esseri umani che operano in un determinato contesto sociale ‘’. Le sfide della formazione scientifica 1. Prima sfida. La padronanza dei linguaggi, dalla scuola elementare all’Università. ‘’Bisogna saper raccontare la scienza ’’ (U.Eco) è il compito primario del docente. 2. Seconda sfida. Le idee centrali delle discipline scientifiche. Polya:’’è più importante una buona organizzazione della conoscenza che non l’ammontare della stessa conoscenza ’’. 3. 4. Terza sfida. L’uso esteso di Investigazioni, di Studi di Caso, di WebQuest. Quarta sfida. L’apprendimento cooperativo e online. Chimica in cucina 1. NaCl come conservante e per esaltare gli altri sapori. Cosa conoscono gli allievi sul sale? 2. Gli zuccheri (C6 H12O6 = glucosio; C12 H22 O11 = saccarosio). Che cosa conoscono gli allievi degli zuccheri e dei materiali dolcificanti? Utilizzare wiki per la ricerca sui dolcificanti. 3. Oli e grassi. L’olio è più denso dell’acqua? L’olio extravergine di oliva ha un contenuto termico maggiore o minore del burro? Chimica in cucina 4. Le proteine. Il bianco d’uovo contiene proteine? Possiamo ‘’cuocere’’ il bianco d’uovo senza usare il calore? 5. Gli amidi. Quali vegetali contengono gli amidi? Perché gli amidi servono per addensare le salse? 6. Sapori e aromi. Sono cinque i sapori che la lingua riesce a percepire: salato, zuccherato, acido, piccante, amaro. Gli aromi vengono avvertiti dai ricettori del naso. 7. Qual è il sapore del MSG? Chimica in cucina 8. La gastronomia molecolare utilizza le basse temperature per preparare i cibi. 9. La temperatura ottimale per cuocere la carne, sotto vuoto, è minore di 60 °C e maggiore di 55 °C. 10. Perché si ‘’rosola’’ la carne? 11. Preparazione del gelato e scelta delle miscele frigorifere 12. Acido lattico e propanoico: emmental e pane. 13. Il tartufo ha una fragranza simile a quella dell’androstenolo, feromone del maiale maschio. Perciò il maiale trova i tartufi. Chimica in cucina 14. Quali sono i 7 materiali più velenosi? 15. Come si prepara il MON CHERI’? COMPOSTO LD50/(mg /(kg peso corpo) Botulino tossina A 3 × 10-8 Tetano tossina A 5 × 10-6 Difteria tossina 3 × 10-4 Diossina* ( 2,4,5-T) 3 x10-2 Muscarina (fungo) 2 × 10-1 Bufotossina (rospo) 4 × 10-1 Sarin* (gas nervino) 4 ×10-1 La reazione di Maillard Sapone • La reazione avviene fra gli zuccheri e le proteine della carne. Si ottengono prodotti aromatici complessi. Non è un processo di caramellizzazione degli zuccheri. • Grassi o olio + cenere = sapone Scheda Titolo del Modulo Competenza/e, Conoscenze, Abilità Introduzione storica Descrizione delle attività Investigazione 1 Investigazione 2 ---------------------------- Indicazioni metodologiche Valutazione formativa con quesiti tipo PISAOCSE Chimica in classe o a casa 1 Risultati Bicarbonato attesi di sodio Bicarbonato Cremore Detergente Amido di sodio + di tartaro idrogeno fosfato di calcio Acqua Aceto Tintura di Iodio Cavolo rosso Na2H2P2O7 HOOC-CHOH-CHOH-COO- K+ Chimica in classe o a casa 2 • Pensiero critico – Problem solving: identifica le 4 polveri bianche usando le soluzioni in 3 pipette: acqua, aceto, colorante del cavolo rosso. Le polveri sono gesso (CaCO3), Alkaseltzer, bicarbonato di sodio, vitamina C. • Pensiero critico – Problem solving: in 3 pipette ci sono le soluzioni di cloruro di calcio, carbonato di sodio, acido cloridrico. Identifica le 3 soluzioni. Chimica in classe o a casa 3 Tieni a bagno, per 30 minuti in acqua calda a 50 °C (non in acqua bollente ! ), le foglie tagliate sottilmente del cavolo rosso. Filtra il miscuglio. Il filtrato freddo dell’estrazione, di colore blu, lo usi per valutare il pH di una soluzione incognita. Chimica in classe o a casa 4 1.Colorante + HCl 2. Colorante + aceto 3. Colorante + bicarbonato di sodio 4. Colorante + cenere Chimica in classe o a casa 5 • Pensiero critico – Problem solving – Identifica le 3 soluzioni di acido cloridrico, di carbonato di sodio e acqua. Puoi usare il colorante del cavolo rosso. • Pensiero critico – Classificazione – Le 4 pipette contengono soluzioni acide e basiche. Classifica le soluzioni usando il colorante del cavolo rosso. Chimica in classe o a casa 6 In quale soluzione ci sono meno spazi vuoti fra le particelle? Colore Rosso Arancio Oro I materiali dei Fuochi artificiali Sali di stronzio e di litio carbonato di litio, Li2CO3 = rosso carbonato di stronzio, SrCO3 = rosso brillante Sali di calcio cloruro di calcio, CaCl2 solfato di calcio, CaSO4·xH2O, in cui x = 0,2,3,5 Incandescenza di limatura di ferro con polvere di carbone Giallo Composti del sodio nitrato di sodio, NaNO3 ; criolite, Na3AlF6 Bianco elettrico Polveri di magnesio o alluminio Verde Composti del bario cloruro di bario, BaCl+ = verde brillante Composti del rame acetoarsenito di Cu (Verde Parigi), Cu3As2O3Cu(C2H3O2)2 = blu cloruro di rame (I), CuCl = blu turchese Blu Porpora Miscugli di composti di stronzio (rosso) e rame (blu) Polveri di alluminio, titanio o magnesio Argento NON FORMALE Gli allievi di Grugliasco www.itismajo.it/chimica/150.htm sono fondamentali le idee da cui nasce uno spettacolo di Avventure nelle scienze, ma ancora più importante è il cammino che conduce alla sua preparazione … … I ragazzi del Portale di Chimica (ITIS di Grugliasco – Torino) e lo spettacolo “Avventure nelle scienze ” www.itismajo.it/chimica/150.htm 2. Introduci l’argomento con una breve lezione e una mappa concettuale riassuntiva. 1. Titolo dell’argomento 4. Esponi il problema: per esempio, su quali criteri si basa la classificazione ? 7. I gruppi si scambiano le schede, le valutano e le discutono. 6. I gruppi risolvono il problema e compilano la scheda. 3. Forma i gruppi di lavoro con 4 o 5 allievi. Stabilisci i termini di consegna. 5. Presenta la scheda di lavoro ed elenca gli indirizzi Internet. 8. Si compila la scheda finale e si consegna a tutti gli allievi. Subito dopo c’è la prova scritta di valutazione sull’argomento (tipo PISA). Valutazione Quesito 2 da Oliver Sachs – Zio Tungsteno ‘’Quando riempivo un palloncino di anidride carbonica, esso precipitava pesantemente sul pavimento, e ci rimaneva: mi chiedevo che sarebbe successo a riempire un pallone con un gas davvero denso, per esempio lo xeno (quattro volte e mezzo più denso dell’aria). Quando ne accennai a zio Tungsteno, egli mi parlò di un composto del tungsteno – l’esafluoruro, per la precisione – 10,3 volte più denso dell’aria, cioè il vapore più pesante conosciuto ‘’. Io avevo delle fantasie, immaginavo che si potesse scoprire o produrre un gas denso come l’acqua e poi farci il bagno e galleggiarci sopra, come si galleggia nell’acqua. C’era qualcosa nell’idea di galleggiamento – nel galleggiare e nell’affondare – che continuava a sconcertarmi e a eccitarmi ‘’. www.leparoledellascienza.it J.Novak ‘’Il mondo meraviglioso della scienza ’’ Valutazione 1. Perché lo xeno è molto più denso del leggerissimo elio, un altro gas nobile ? 2. L’esafluoruro di tungsteno è circa 10,3 volte più denso dell’aria perché: A. le sue molecole sono 10 volte più pesanti del peso molecolare medio dell’aria B. sono molecole di un composto metallico C. il composto metallico occupa un volume minore dell’aria D. il composto del tungsteno occupa un volume maggiore. 3. La densità dell’aria è circa 1,2 g/L a temperatura ambiente. Qual è la densità dell’esafluoruro di W ossia di WF6? Qual è la densità dell’acqua? 4. Un palloncino pieno di gas WF6 in acqua: • A. galleggia B. affonda C. non galleggia e non affonda D. affonda a 10°C. Il mondo della Scienza ovvero saper leggere, saper scrivere e far di conto, per poter conservare a lungo le osservazioni e le relative spiegazioni dei fenomeni. Il bagaglio culturale scientifico da costruire nella suola secondaria 1. La terra e i fenomeni celesti possono essere descritti dai principi del moto relativo. 2. I fenomeni che si osservano sulla terra comportano interazioni fra l’atmosfera, gli oceani e il suolo. 3. I materiali sono fatti di particelle piccolissime che interagiscono, attraverso lo spazio vuoto che le separa, e determinano le proprietà caratteristiche dei materiali. 4. L’energia si trasforma da una forma all’altra e si conserva. 5. Energia e materia interagiscono mediante forze, che possono determinare un cambiamento del moto anche a livello microscopico. 6. Il nostro corpo e gli altri organismi posseggono proprietà simili e/o diverse e si differenziano dai sistemi non viventi. Le idee centrali, elencate nel curricolo per la scuola secondaria di primo grado, saranno approfondite e precisate nella scuola secondaria superiore, all’interno dei dettagliati curricoli disciplinari scientifici (di Biologia, Chimica, Ecologia, Fisica, Scienze naturali e così via) e potranno usufruire di tutti i prodotti multimediali del Progetto PENCIL. INFORMALE: Progetto PENCIL I cambiamenti del clima Galileo e la scienza sperimentale Insegnare e apprendere la chimica Un centro scientifico a scuola EXPERIMENTARIUM Exciters: scienza dai giovani ai giovani Progetto PENCIL L’uso delle tecnologie informatiche nella formazione scientifica www.xplora.org La mente estesa • Gli strumenti cognitivi, come il computer e l’insegnamento online, come i problem – solving, come le mappe concettuali, come l’apprendimento cooperativo, estendono le capacità della nostra mente e aprono le porte alla conoscenza di aspetti sempre più vasti del reale. • La linea di separazione fra lo strumento e colui che lo usa diviene estremamente sottile. • Andy Clark ‘’Natural – born Cyborg. Minds, Technologies and the Future of Human Intelligence’’ Oxford University Press Micro-Scala Tubi per Centrifuga, piastre e contagocce Metodi per titolare Colorimetro Prodotto da Hands-On Labs, Inc. Analysis of Phosphate in Water Le Trasformazioni chimiche comportano cambiamenti Produzione o assorbimento di calore Cambiamento di colore Emissione di luce Formazione di bollicine Formazione di un Precipitato Solido Cambiamento di odore