Calore e Temperatura
Le attività di questo percorso si propongono di costruire i concetti-base dei fenomeni termici insieme a competenze sperimentali con l’obiettivo di aggredire le difficoltà note d’apprendimento. Partendo da fenomeni quotidiani e realizzando poi esperienze quantitative si lavora con i concetti di: sistema, equilibrio termico, temperatura, calore, trasformazione. Le attività utilizzano strumentazione tradizionale (termometri, thermos, cronometri, ecc.) e sensori di temperatura in linea al calcolatore. Il percorso si sviluppa così: esplorazioni qualitative legate alla percezione del caldo e del freddo, mescolamenti tra liquidi, curve di riscaldamento e raffreddamento, calore specifico, calore latente di fusione e d’ebollizione, conduzione termica, primo principio della termodinamica.
Attività Didattica 1
Scheda Docente
Sceneggiatura
Scheda Studente
Attività Didattica 2
Scheda Docente
Sceneggiatura
Scheda Studente
Attività Didattica 3
Scheda Docente
Sceneggiatura
Scheda Studente
È molto facile confondere il calore con la temperatura. Per distinguerli bisogna spiegare ai bambini innanzitutto che il calore si misura in calorie o in joule e la temperatura con il termometro. Possiamo poi approfondire le definizioni di calore come forma di energia termica che viene trasmessa tra due corpi che hanno temperatura differente. Questo posso dimostrarlo con un esempio molto semplice, se io ho le mani calde e un bambino le ha fredde posso prendergli le mani e in questo modo gli avrò trasmesso calore. Per quanto riguarda la temperatura, propongo la costruzione di un termometro, che serve proprio a misurare la quantità di calore contenuta in un corpo. Prendo un cilindro graduato, io userei una siringa senza ago, tolto lo stantuffo inserisco l’ alcool all’interno, posso notare le variazioni di temperatura mettendolo sotto acqua calda o fredda dopo aver inserito il tappo che posso creare anche con la plastilina. Tra il calore e la temperatura esiste una relazione che viene definita con la lettera Q che serve proprio a dimostrare come insieme creino un sistema in base a come interagiscono con l’ambiente. Il sistema può essere aperto, chiuso e isolato. Aperto, quando c’è scambio di energia e calore come gli esseri viventi o una pentola sul fuoco senza coperchio. Chiuso, quando c’è scambio solo di energia, come una lattina di coca cola chiusa che aumenta la temperatura al sole e si raffredda in frigorifero, infine isolato come un thermos in cui non c’è scambio né di materia né di energia. In questo caso posso fare l’ esempio di due cubetti di ghiaccio posizionati su un pezzo di polistirolo e di metallo. Chiederò ai bambini se il cubetto si scioglierà prima sul metallo o sul polistirolo? La risposta dopo vari ragionamenti sarà sul metallo, poiché il metallo è un buon conduttore termico invece il polistirolo essendo un materiale isolante manterrà più a lungo la temperatura fredda così come la vaschetta di gelato.
L’utilizzo delle applet attira molto i bambini, ho potuto provarlo praticamente su i miei figli di sei e quattro anni, riescono subito a interagire e a comprendere più rapidamente. Io da futura insegnante continuo a preferire gli esperimenti dal vivo manuali.
La temperatura è una proprietà di un sistema ed esso in base a come interagisce con l’ambiente può essere aperto,chiuso e isolato.
Aperto se scambia sia materia che energia come una pentola che bolle sul fuoco senza coperchio;
Chiuso,se scambia solo energia come una lattina di thè ancora tappata;
Isolato quando non vi sono ne scambi di materia ne energia,ad esempio il caffè che metto in un termos per tenerlo caldo