Il ruolo dell’esperimento

Coca Cola o Coca Cola light?

 

 

Docenti:  Prof.ssa Adele De Santis (fisica)

 Prof. Gaetano Bevilacqua (inglese)         

Diario di Bordo

Il contesto

L’attività è stata svolta nella classe I sezione S dell’indirizzo scientifico dell’istituto “Alfano 1°” di Salerno. La classe è composta da 24 alunni, 8 dei quali  femmine e 16 maschi di cui circa una decina partecipano attivamente al dialogo educativo che si svolge ogni giorno in classe e sono abbastanza assidui nello studio domestico. Gli altri, sono piuttosto vivaci, si distraggono facilmente durante la lezione e non partecipano attivamente alle attività didattiche pur mostrando di tanto in tanto impegno nello studio a casa. Un esiguo numero di 3 allievi si dimostra totalmente disinteressato sia alla partecipazione delle attività didattiche e sia allo studio.     

Precedenti esperienze significative

La classe per la prima volta affronta un’esperienza di laboratorio in lingua inglese. Ha comunque eseguito esperimenti in laboratorio come la verifica della legge di Hooke, la verifica della regola del parallelogramma, la misura della densità di un liquido e di un solido. 

Prerequisiti

Prima di dar luogo all’esperimento sono state tenute alcune lezioni (29/03, 31/03 e il 03/04) affinchè gli allievi fossero in possesso dei prerequisiti necessari per poter comprendere il principio di Archimede. In particolare sono stati sviluppati i seguenti argomenti: il concetto di pressione, il principio di Pascal, il torchio idraulico, la legge di Stevino e sono stati risolti problemi che riguardavano questi argomenti.

Inoltre, anche per quanto  riguarda la lingua inglese sono state effettuate alcune lezioni preliminari affinché gli allievi potessero comprendere il brano proposto sul libro “Teaching Science in Europe”. In particolare, è stato spiegato il tempo dei verbi: simple past tence essendo questo predominante all’interno del brano che denominerò da ora in poi “la storia di Giulia”.

5 Aprile

Il giorno 5 aprile è stato introdotto il principio di Archimede mediante una lezione interattiva in lingua italiana con gli alunni. E’ stata ricavata anche la spinta idrostatica a partire dalla legge di Stevino.

7 Aprile

Gli allievi sono stati portati in laboratorio per poter verificare il principio di Archimede mediante la bilancia idrostatica e il doppio cilindro di Archimede ed è stato chiesto loro di scrivere una relazione su quanto avevano visto.

9 Aprile

E’ stato letto e tradotto in classe il brano della “storia di Giulia” dal professore d’inglese senza leggere la parte in cui si spiegava come Giulia risolvesse il problema di determinare quale bottiglia fosse di Coca-cola light.

10 Aprile   PROVA D’INGRESSO

Come prova d’ingresso ho detto loro di rispondere, scrivendo in italiano, alla seguente domanda: “Quale esperimento deve condurre Giulia affinché  possa determinare quale bottiglia sia di Coca-cola light?”

I risultati della prova sono stati i seguenti:

  • Circa il 40% degli allievi ha dato la risposta attesa e riportata poi nel testo Teaching Science in Europe.

  • Il 16% ha risposto che si poteva distinguere tra le due bottiglie in base alla legge di Stevino e in particolare, praticando un foro alla stessa altezza sul fondo delle bottiglie: il getto emesso dalla Coca-Cola dovrà essere più lungo rispetto alla Coca-Cola light a causa della  sua maggiore densità.

  • Un altro 16% ha risposto che si poteva distinguere tra le due bottiglie immergendo un oggetto al loro interno. L’oggetto riceve una spinta maggiore nella Coca-Cola perché questa ha densità maggiore rispetto alla Coca-Cola light.

  • Infine, il resto della classe ha dato risposte non valide dal punto di vista teorico dimostrando che ancora non avevano ben assimilato il principio di Archimede.

In conclusione gli allievi oltre al metodo proposto dal libro hanno intuito altri due metodi altrettanto validi teoricamente anche se praticamente non attuabili.

12 Aprile  ESPERIMENTO IN LABORATORIO

L’esperimento in laboratorio proposto dal testo TSe è stato condotto da entrambi i docenti di lingua inglese e di fisica e può essere diviso in quattro momenti:

1)      Dapprima il professore d’inglese ha fornito loro i vocaboli che  non conoscevano e che erano fondamentali per poter comprendere l’esperimento in inglese come sink, buoyant force, etc. facendoglieli annotare sul quaderno.

2)      Successivamente è stato realizzato l’esperimento mentre il professore descriveva loro ciò che accadeva in inglese e porgeva loro alcune domande sempre in lingua inglese.

3)      Dopo l’esperimento c’e’ stato un momento di riflessione ed è stato spiegato il principio di Archimede in inglese con il supporto di una presentazione allegata al materiale consegnato.

4)      Infine e’ stata misurata la densità media delle due bottiglie.

I materiali utilizzati per l’esperimento, illustrati nella seguente figura, sono stati:

1)      Un acquario.

2)      Una bottiglia da mezzo litro di Coca cola.

3)      Una bottiglia da mezzo litro di Coca cola light.

Successivamente è stata utilizzata una bilancia ed un cilindro graduato.

 

Fig.1 - Acquario con le due bottiglie di Coca-cola e Coca cola-light prima di essere immerse in acqua. 

 

Nella figura successiva è mostrato quando entrambe le bottiglie sono immerse nell’acqua e come si osserva una sola di esse galleggia.

Fig.2 - Bottiglie entrambe immerse in acqua. Si osserva che la bottiglia con il tappo bianco galleggia. 

Si è verificato che la bottiglia che galleggia ha densità media inferiore a quella dell’acqua.

Abbiamo pesato entrambe le bottiglie

   

Fig.3 - Il peso della bottiglia è di 552g

Fig.4 - Il peso della bottiglia è di 528g

Ci siamo calcolati il volume delle bottiglie riempiendo una bottiglietta vuota di acqua e versandone il contenuto in un cilindro graduato. Si è ottenuto il seguente risultato: V = 542 cm3

Calcolandoci la densità si ha che per la bottiglia in figura 3 r = 1.02g/ cm3 mentre in figura 4 si ha  r = 0.97g/ cm3   In conclusione la bottiglia con il tappo bianco galleggia perché ha una densità media inferiore a quella dell’acqua.

videoclip  esperimento

 

17 Aprile  PROVA DI VALUTAZIONE FINALE

Viene effettuata la prova di valutazione finale in lingua inglese.

Gli studenti rispondono correttamente a quasi tutte le domande. Gli errori più frequenti sono stati due: legare la spinta di Archimede al volume del liquido spostato anziché al peso del volume di liquido spostato, e confondere il  peso e densità.

Conclusioni

Il nuovo metodo di insegnare le scienze mi è apparso molto utile e interessante per due motivi:

  • Permette di far avvicinare ai concetti fisici in modo molto più accattivante rispetto alla classica lezione teorica e propone agli allievi molti elementi di riflessione coinvolgendoli anche al punto di vista emotivo. In tal modo i ragazzi non subiscono la lezione ma ne diventano parte attiva. Soprattutto imparano a costruire concetti astratti partendo da esperienze reali.

  • Gli allievi imparano ad utilizzare i termini scientifici della lingua inglese che durante un normale corso d’inglese non sono mai proposti. Ciò è di fondamentale importanza poiché la lingua ufficiale della scienza è ormai l’inglese.