ELETTROSTATICA
DESTINATARI: bambini di classe V della primaria.OBIETTIVO: insegnare ai ragazzi ad osservare, a formulare e verificare ipotesi.
ARGOMENTO: definizione di interazione elettrostatica, definizione di corpo carico, descrizione e analisi del comportamento dei corpi carichi.
MODALITÀ: i ragazzi sono stati divisi in piccoli gruppi, a ciascun gruppo è stato dato il materiale necessario per ripetere l’esperimento proposto dall’insegnante sulla cattedra. L’insegnante
introduceva il fenomeno invitando i ragazzi a riprodurlo, e ad analizzarlo. Ogni gruppo era tenuto a formulare delle ipotesi. Le ipotesi venivano successivamente analizzate e confrontate per
procedere poi alla verifica utilizzando anche materiale specifico di laboratorio.
PREREQUISITI: non sono necessari particolari prerequisiti, i ragazzi devono essere in grado di fare disegni, annotare, descrivere.
OBIETTIVI DELL’ESPERIENZA E DI CONCETTUALIZZAZIONE: gli obiettivi del percorso sono distinti in obiettivi concettuali (i concetti principali intorno ai quali sviluppare il percorso),
procedimenti metodologici e obiettivi verificabili al termine del percorso.
DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA I° LEZIONE: la forza elettrostatica
L’insegnante strofina una bacchetta di plastica e successivamente l’avvicina a dei pezzetti di carta e a delle palline di polistirolo. Poi invita i ragazzi a ripetere l’esperimento strofinando le loro penne e dei palloncini messi loro a disposizione sui loro maglioni e avvicinandoli a pezzettini di carta e a palline di polistirolo.
Ogni gruppo esegue le istruzioni e formula delle:
OSSERVARVAZIONI E IPOTESI
a) “Strofinando la penna o il palloncino sul maglione, abbiamo formato una forza capace di attrarre i pezzi di carta”.
b) “Strofinando la penna sulla maglia ha attivato una energia particolare che attira i pezzi di carta e quelli di polistirolo. Questa energia non si può chiamare magnetica perché non attira il
ferro”.
c) “ Se una penna viene strofinata sui nostri capelli, attira i pezzetti di polistirolo. Il palloncino strofinato sui capelli attira polistirolo e capelli”.
d) “Strofinando materiale di plastica sui capelli o altro materiale, come ad esempio stoffe sintetiche o lana, si attiva come per magia una forza di attrazione che non funziona però con il ferro, le graffette infatti anche se sono leggere non sono state attirate”.
L’insegnante verifica le ipotesi insieme ai ragazzi discute le osservazioni fatte e propone altri esperimenti per verificare le ipotesi.
Richiama il concetto di forza, fa notare che la bacchetta sposta la carta e che quindi esercita una forza. I ragazzi confrontano la forza con quelle a loro note: è come la forza esercitata da una calamita o dal sole nei riguardi della terra.
L’insegnante fa notare le differenze: avvicina una bacchetta strofinata a un pezzo di ferro e fa notare che non si attraggono, quindi la bacchetta strofinata non è una calamita , il sole non si può strofinare però possiede una forza che ha la stessa caratteristica di essere attrattiva.
L’insegnante mostra che la forza può essere repulsiva.
L’insegnante strofina una bacchetta di plastica e la pone su un sostegno, poi avvicina una seconda bacchetta di plastica strofinata. Ripete l’esperimento con due bacchette di vetro e successivamente con una bacchetta di vetro e una di plastica. Tutti osservano che materiali strofinati dello stesso tipo si respingono e di materiale differente si attraggono. A questo punto insieme si deduce che:
• I CORPI STROFINATI SI ATTIRANO O SI RESPINGONO • BACCHETTE DI PLASTICA STROFINATE SI RESPINGONO • ACCHETTE DI VETRO STROFINATE SI RESPINGONO
• BACCHETTE DI PLASTICA E DI VETRO STROFINATE SI ATTRAGGONO
2a LEZIONE: elettrizzazione per contatto e per induzione. L’insegnante strofina una bacchetta di plastica e
la pone su un sostegno, poi avvicina una seconda bacchetta di plastica strofinata. Ripete l’esperimento con due bacchette di vetro e successivamente con una bacchetta di vetro e una di plastica e con altre bacchette di materiale non specificato. Tutti osservano che i materiali si dividono in due gruppi quelli che si respingono con il vetro e si attraggono con la plastica cioè si comportano come il vetro strofinato e viceversa quelli che si respingono con la plastica e si attraggono con il vetro.
MATERIALI ELETTRIZZATI
Si comportano come il vetro strofinato
CARICA POSITIVA
Si comportano come la plastica strofinata
CARICA NEGATIVA
A questo punto viene data la definizione di corpo carico positivamente e negativamente e anche una spiegazione elementare da un punto di vista microscopico.
OGGETTI PER SPERIMENTARE
Sono state date quindi le istruzioni per la realizzazione di due oggetti per sperimentare quanto appreso:
