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Esperimenti di fisica per bambini

Materiale per Didattica della Fisica contenente informazioni su possibili esperimenti da effettuare in classe per agevolare l'apprendimento dei bambini della fisica dell'aria, la natura del vento, la fisica dell'acqua, il concetto di temperatura e di pressione, la natura delle nuvole.

  • Per l'esame di Didattica della Fisica del Prof. R. Agostino
  • Università: Calabria - Unical
  • CdL: Corso di laurea in scienze della formazione primaria (Facoltà di Lettere e Filosofia e di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali)
  • SSD:
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  • 12-06-2012
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Esperimenti di fisica per bambini
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Anteprima Testo:
DeltaE srl - ICS Sant’Onofrio
a.s. 2001/2001
SeT – Il Clima
I.C. S.Onofrio a.s. 2000/2001
Progetto SeT
Il clima Esperimenti con materiale povero Aria
3.
Titolo L’aria occupa un volume La siringa piena d’aria L’aria pesa
4.
L’aria calda sale
5.
L’ossigeno brucia e se ne va
1. 2.
Materiale Barattolo vetro trasparente, Palla ping-pong, Recipiente trasparente, Carta assorbente, acqua Una grande siringa di plastica senza ago
Classe
Due palloncini identici, un bastoncino lungo almeno 30 centimetri , filo, spago Cartoncino, sorgente di calore (candela, termosifone, stufa, …), Asta, filo Piatto fondo, candela, barattolo di vetro, plastilina, fiammifero
Vento 6. 7. 8.
La forza del vento Cartoncino, forbici, puntina da disegno, bastoncino Il vento e gli alberi Macchina fotografica usa e getta, Cartellone, Colla, Pennelli Il motore del vento Una candela, fiammiferi, un termometro
Acqua 9. L’acqua scompare 10. L’acqua se ne va e poi ritorna 11. Acqua da nulla 12. L’acqua solida 13. Sorgenti di pioggia 14. Quanta acqua viene giù!
Due bicchieri, un piattino Un pentolino, un fornello, coperchio, acqua Bicchiere, congelatore Un barattolo con tappo, acqua, congelatore Tre barattoli (uno bianco, uno metallico ed uno nero), acqua, sorgente di calore (termosifone o sole) Un contenitore cilindrico, un righello, un misurino
Temperatura 15. Aria calda ed aria fredda 16. Conduttori ed isolanti Umidità 17. Capelli sensibili
Palloncino, bottiglia di vetro trasparente Un asse di legno, una sciarpa di lana, un pezzo di marmo, un pezzo di ferro, un termometro
Un asse di legno, foglio di plastica, chiodi, martello, nastro adesivo, una monetina, colla
Schede operative Materiale povero
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DeltaE srl - ICS Sant’Onofrio
a.s. 2001/2001
SeT – Il Clima
Pressione 18. L’aria preme 19. Misuriamo la pressione al cielo 20. L’aria sostiene l’acqua Nuvole 21. La forma delle nuvole
Un vaso, una bottiglia, nastro adesivo, righello, pennarello Barattolo di vetro trasparente, palloncino, nastro adesivo, astina (cannuccia, stuzzicadenti lungo) Bicchiere, cartolina, lavandino
Macchina fotografica usa e getta, Cartellone, Colla, Pennarelli
Bibliografia e testi consigliati: Autore Alfieri et al. Alfieri et al. AA VV AAVV AA VV J. Oldani
Titolo I modi di fare scienza Il senso di fare scienza Solletico - Il libro degli esperimenti Il grande libro degli esperimenti Il libro degli esperimenti Meteorologia
AA VV
Il tempo
Borghi Nasi
Le cose, il tempo e la natura
Schede operative Materiale povero
Editore Bollati Boringhieri Bollati Boringhieri Giunti – RAI ERI De Agostini Ragazzi Vallardi I.G. De Vecchi Editore
Argomento Didattica Didattica I-II-III elem IV-V elem I-II media I-II-III media Approfondimento Insegnanti Tuoring Editore Approfondimento Studenti Nicola Milano Editore Insegnati Schede Unità didatt.
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DeltaE srl - ICS Sant’Onofrio
a.s. 2001/2001
SeT – Il Clima
1. L’ARIA OCCUPA UN VOLUME Materiale occorrente: • Barattolo vetro trasparente • Palla ping-pong • Recipiente trasparente • Carta assorbente • Acqua L’esperimento passo a passo: • Sistemare il foglio di carta assorbente sul fondo del barattolo • Adagiare la palla di ping pong sulla superficie dell'acqua • Porre il barattolo di vetro capovolto sulla superficie dell'acqua circondando la palla con l’imboccatura del barattolo • Spingere il barattolo finché la palla non tocca il fondo • Osservare come la palla si sia adagiata sul fondo che appare asciutto • La carta assorbente posta nella barattolo rimane anch'essa asciutta • Inclinare il barattolo in modo da permettere all'aria contenuta all'interno di uscire • Contemporaneamente l'acqua salirà di livello nella barattolo sollevando la palla • Ripetendo l'azione precedente si può portare la palla fino a toccare la carta assorbente posta sul fondo del barattolo • A questo punto la carta assorbente si impregnerà d'acqua Le osservazioni da fare: • L'acqua per raggiungere la carta assorbente deve prendere il posto dell'aria. Finché il barattolo è pieno d'aria, l'acqua non può penetrare all'interno e non può raggiungere la carta. E' quindi l'aria contenuta all'interno del barattolo che spinge via l'acqua e permette alla palla di adaggiarsi sul fondo del barattolo. Le spiegazioni: • L'aria occupa uno spazio e finché il barattolo e pieno d'aria in esso non può esserci acqua. Le bolle d'aria che fuoriescono quando incliniamo il barattolo testimoniano che è necessario rimuoverla per lasciare spazio disponibile per l'acqua. • Il principio appena dimostrato è utilizzato nei sottomarini e nelle navicelle spaziali per mettere in comunicazione l'interno con l'esterno. Nei sottomarini, ad esempio, un sommozzatore per fuoriuscire, si introduce in una camera stagna attraverso una porta che lo mette in comunicazione con l'interno. Chiusa ermeticamente la porta, la camera stagna e riempita d'acqua attraverso la porta esterna.
Schede operative Materiale povero
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DeltaE srl - ICS Sant’Onofrio
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SeT – IlEspandi » Clima
2. LA SIRINGA PIENA D’ARIA (ovvero l’aria elastica) Materiale occorrente: • Una grande siringa di plastica (almeno 20 cc) senza ago L’esperimento passo a passo: • Riempire la siringa d’aria spostando lo stantuffo in posizione di estensione media • Chiedere agli alunni cosa c’è dentro la siringa (niente?) • Tappare il foro di sfiato della siringa poggiandoci sopra un polpastrello • Invitare i bambini a premere o tirare sullo stantuffo • Ripetere l’operazione precedente togliendo lasciando libero lo sfiato • Far ripetere agli alunni le operazioni eseguite Le osservazioni da fare: • Lo stantuffo si muove sotto l’azione della spinta o del tiraggio • La forza per spostare di molto lo stantuffo è grande • Lo stantuffo, dopo averlo rilasciato, torna sempre nella posizione iniziale • Se si toglie il polpastrello dall’estremità della siringa, lo stantuffo può essere mosso senza sforzo e resta sempre nella posizione dove lo si lascia Le spiegazioni: • Nella siringa c’è aria. Per provarne l’esistenza dobbiamo far notare che ogni tentativo di agire come se non esistesse necessita di uno sforzo e non può essere portato a termine. Per esempio, se impediamo che l’aria fuoriesca non possiamo portare fino in fondo lo stantuffo perché l’aria non ha modo d’uscire. L’aria ha quindi un suo volume che è quello che occupa quando non è impressa nessuna forza. • Si può comprimere o rarefare l’aria agendo sullo stantuffo. La forza che bisogna imprimere allo stantuffo è tanto maggiore quanto è grande lo spostamento che si intende realizzare. • Si può quindi paragonare l’aria ad una molla o ad un elastico. Se lo si ritiene si può far confrontare quello che avviene con la forza esercitata su un elastico di gomma: anche in questo caso, maggiore sarà la forza con cui si tira, maggiore sarà l’estensione dell’elastico.
Schede operative Materiale povero
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SeT – Il Clima
3. L’ARIA PESA Materiale occorrente: • Due palloncini identici • Un bastoncino lungo almeno 30 centimetri • Filo • Spago L’esperimento passo a passo: • Controllare che i palloncini siano abbastanza morbidi altrimenti stenderli con le mani • Gonfiare i palloncini di modo che abbiano la stessa dimensione • Fissare con il filo i palloncini alle estremità dei bastoncini • Annodare lo spago al centro del bastoncino • Appendere tutto fissando lo spago ad un mobile alto (lavagna, armadio, ...) • Mettere in equilibrio i palloncini spostando il nodo • Forare un palloncino in prossimità della bocca cercando la parte morbida (in modo da non farlo scoppiare) • Attendere finché il palloncino si sgonfia Le osservazioni da fare: • Quando i palloncini sono messi in equilibrio si è formata una bilancia. Il peso del palloncino sinistro è uguale al peso del palloncino destro. Forando il palloncino si permette all'aria contenuta al suo interno di uscire ed il palloncino si sgonfia. Contemporaneamente si perde l'equilibrio ed il palloncino gonfio spostandosi verso il basso solleva quello sgonfio. Si ottiene così la prova che l'aria contenuta nel palloncino aveva un peso necessario all'equilibrio della bilancia. Le spiegazioni: • Normalmente riteniamo che l'aria non abbia un peso. Se riusciamo ad intrappolate dell'aria in un palloncino possiamo, con questa semplice bilancia, mostrare che essa ha un peso anche se essa è molto leggera. Infatti ogni litro di aria pesa un grammo ed occorrono 1000 litri (un metro cubo) per ottenere un chilogrammo. Il peso dell'aria che è posta sopra di noi, dalla nostra testa fino alla fine della atmosfera, da origine alla pressione atmosferica.
Schede operative Materiale povero
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SeT – Il Clima
4. L’ARIA CALDA SALE Materiale occorrente: • Cartoncino • Sorgente di calore (candela, termosifone, stufa, …) • Asta • Filo • Forbici • Matita • (Compasso) L’esperimento passo a passo: • Disegnare una spirale • Tagliare il cartoncino seguendo la spirale • Praticare un foro al centro della spirale • Inserire un’estremità del filo nel foro e annodare in modo che non scivoli via • Fissare l’altra estremità del filo all’asta in modo da sospendere la spirale sopra la sorgente di calore Le osservazioni da fare: • Non appena la sorgente di calore è accesa, la spirale inizierà a ruotare • La velocità di rotazione aumenterà con l’intensità della sorgente (o avvicinando la sorgente stessa) • Se l’ambiente è abbastanza fresco (inverno in una stanza poco riscaldata) la spirale può essere messa in modo semplicemente ponendo sotto di essa le mani con il palmo rivolto verso l’alto • Quando una sorgente di calore è posta sotto di essa, la spirale si muove come se qualcuno soffiasse dal basso (provare per credere) ed in verso opposto a quello che si ottiene soffiando dall’alto Le spiegazioni: • Il calore ha due effetti sull’aria: la scalda e la mette in movimento • Il movimento dell’aria calda è dal basso verso l’alto, quindi l’aria calda è più leggera di quella fredda e tende. « Comprimi
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