Sperimentiamo l'energia - Hera Ragazzi
Sperimentiamo l'energia - Hera Ragazzi
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Obiettivi del laboratorio<br />
Ciao! mi presento!<br />
Ciao, sono Archimede<br />
la lampadina e mi<br />
illumino ogni volta<br />
che mi viene un’idea!<br />
Accendi un’idea e brilla<br />
come me! Insieme<br />
illumineremo<br />
il mondo!<br />
Il percorso in breve<br />
!<br />
<strong>Sperimentiamo</strong> l’energia<br />
laboratorio sul tema dell’energia<br />
Questo progetto sarà occasione per far conoscere ai<br />
bambini/ragazzi l’energia, in particolar modo l’energia<br />
elettrica, per sensibilizzarli in merito al problema<br />
dell’inquinamento energetico e sviluppare in loro i primi<br />
germogli di un senso critico sull’utilizzo delle risorse a<br />
disposizione dell’uomo. Attraverso piccoli esempi concreti<br />
e semplici esperimenti si mostrerà ai bambini quali sono i<br />
tipi di energia, le fonti e gli effetti. Si spiegherà inoltre che<br />
cos’è l’effetto serra e quali sono le conseguenze che esso<br />
ha sul pianeta e sull’uomo. Infine si produrrà una raccolta<br />
di buone norme per il risparmio energetico, introducendo il<br />
tema delle energie rinnovabili.<br />
1 INCONTRO PRELIMINARE:<br />
incontro di 1h previsto con l’insegnante per illustrare il<br />
percorso che si seguirà con la classe.<br />
2 I INCONTRO:<br />
sarà un incontro introduttivo in cui i ragazzi<br />
saranno avvicinati al concetto di energia attraverso<br />
un brainstorming e alcuni semplici esperimenti. Si<br />
utilizzeranno inoltre giochi e tecniche espressive (ad<br />
esempio il mimo) per stimolarli ad entrare in contatto con<br />
l’energia.<br />
3 II INCONTRO:<br />
sarà un incontro di impronta sperimentale dove si<br />
svolgeranno esperimenti sull’energia elettrica.<br />
4 III INCONTRO:<br />
sarà un incontro dedicato alla conoscenza di alcuni<br />
dati riguardanti i consumi di energia elettrica nella<br />
nostra casa. Dal punto di vista pratico si faranno degli<br />
esercizi per calcolare i consumi della casa e le emissioni<br />
di anidride carbonica. Inoltre si introdurranno i temi<br />
dell’inquinamento e dell’effetto serra attraverso un<br />
semplice esperimento che spiegherà concretamente i loro<br />
effetti.<br />
5 IV INCONTRO:<br />
sarà un incontro dedicato alle conoscenza delle energie<br />
rinnovabili (fotovoltaico, solare, eolico, idrogeno,…) in cui<br />
si spiegheranno e si sperimenteranno queste tecnologie<br />
attraverso l’utilizzo di un power point e di kit appositi.<br />
Infine si produrrà insieme ai ragazzi un decalogo di buone<br />
norme da seguire ed un decalogo di comportamenti<br />
dannosi per noi e per l’ambiente facendo tesoro di<br />
tutte le informazioni che si sono acquisite nel corso del<br />
laboratorio.<br />
6 INCONTRO CONCusIVO:<br />
incontro di 1 h previsto con l’insegnante per verificare la<br />
riuscita del percorso
Svolgimento del percorso<br />
I INCONTRO:<br />
ATTIVITÀ PROPOSTE<br />
CONOsCIAMO L’ENERGIA<br />
Obiettivo:<br />
invitare i ragazzi a ragionare sul concetto di energia.<br />
svolgimento:<br />
utilizzando delle riviste proporremo ai ragazzi di ritagliare<br />
delle immagini che, a loro parere, possono rappresentare<br />
l’energia. Le immagini poi saranno incollate su un<br />
cartellone e serviranno a dedurre insieme la definizione<br />
di energia. Elencheremo allora quali sono nello specifico<br />
i diversi tipi di energia facendone anche degli esempi:<br />
potenziale, cinetica, chimica, termica, radiante, nucleare,<br />
elettrica. A questo punto, utilizzando un’apposita tabella,<br />
saremo in grado di stabilire quali sono le fonti d’energia, le<br />
forme di energia e le eventuali applicazioni. Cominceremo<br />
allora ad interessarci nello specifico all’energia elettrica<br />
e chiederemo ai ragazzi di scrivere su dei post-it (che<br />
andranno anch’essi attaccati ad un cartellone) quali sono<br />
secondo loro tutte le forme di energia elettrica elencando<br />
le possibili fonti e gli utilizzi.<br />
ARChIMEdE, LA NOsTRA MAsCOTTE<br />
Obiettivo:<br />
far sentire i ragazzi parte di un progetto importante che<br />
riguarda ogni cittadino della terra.<br />
svolgimento:<br />
la lampadina Archimede ci accompagnerà durante tutto<br />
il percorso. Sarà la mascotte che inviterà i ragazzi ad<br />
accendere le idee per fare brillare il mondo tutti insieme.<br />
Si appenderà il disegno di Archimede fuori dalla classe<br />
che farà questo progetto per indicare che lì si trovano i<br />
“luminari dell’energia e i dottori del risparmio energetico”<br />
in grado di guarire alcune brutte abitudini che fanno star<br />
male l’ambiente.<br />
MINI sPRECONI<br />
si possono fare delle scenette dove si fanno degli sprechi e<br />
farli riconoscere a loro oppure leggere una storia dove un<br />
personaggio fa degli sprechi e loro devono individuarli.<br />
MEMORY dELLE FORME d’ENERGIA<br />
Obiettivo:<br />
dare agli studenti la consapevolezza che l’energia si<br />
manifesta in forme diverse<br />
svolgimento:<br />
gioco del memory con carte che raffigurano varie forme di<br />
energia<br />
COMPITO A CASA:<br />
Obiettivo:<br />
: attività di osservazione propedeutica all’incontro<br />
successivo.<br />
svolgimento:<br />
chiediamo ai ragazzi di contare quanti punti luce hanno
Ricordati che…<br />
Il risparmio si fa a<br />
piccoli gesti.<br />
Se sostituisci le<br />
lampadine a<br />
incandescenza con<br />
quelle a basso consumo<br />
scoprirai che consumano<br />
5 volte in meno<br />
e durano 10<br />
volte in più.<br />
!<br />
in una stanza e di che tipo sono (lampadina normale,<br />
lampadina a basso consumo). Chiediamo anche di<br />
guardare quanti di loro hanno elettrodomestici a basso<br />
consumo (quelli contrassegnati dalle tre AAA).<br />
II INCONTRO:<br />
ATTIVITÀ PROPOSTE<br />
EsPERIMENTI suLL’ELETTRICITÀ<br />
Obiettivo:<br />
forniamo ai ragazzi alcune nozioni base di elettrostatica,<br />
spiegazioni sulle cariche e sull’elettrizzazione per strofinio<br />
ed illustriamo i metodi di elettrizzazione per induzione e<br />
per contatto che ci servono a stabilire il tipo di carica di un<br />
corpo.<br />
svolgimento:<br />
si eseguiranno i seguenti esperimenti:<br />
1. Elettrostatica: poteri speciali<br />
Materiale occorrente: un palloncino, un muro, un<br />
rubinetto, dei capelli, un panno di lana. Gonfieremo un<br />
palloncino dopodiché lo strofineremo energicamente con<br />
un panno di lana. Ora, avvicinandolo alla parete, vedremo<br />
che si attaccherà ad essa. Strofineremo poi un’altra volta<br />
il palloncino con il panno e lo avvicineremo questa volta<br />
al getto d’acqua del rubinetto. Vedremo allora come il<br />
getto si curva seguendo il movimento del palloncino. Infine<br />
strofineremo ancora una volta con il panno il palloncino<br />
e lo avvicineremo ai nostri capelli che, noteremo, si<br />
solleveranno. Questo accade perché, quando strofiniamo il<br />
palloncino con il panno, alcuni elettroni degli atomi della<br />
lana si trasferiscono sul palloncino elettrizzandolo.<br />
2. Elettrostatica: incantatore di serpenti<br />
Materiale occorrente: penna, panno di lana, pezzo di carta<br />
velina.<br />
Si distribuirà ad ogni bambino un quadratino di carta<br />
velina da cui ciascuno ritaglierà un serpente. Si strofinerà<br />
poi la penna al panno di lana (o a sciarpe e vestiti) e la<br />
si avvicinerà al serpente senza toccarlo. Osserveremo<br />
che il serpente si solleva verso la penna. Questo accade<br />
perché, quando strofiniamo la penna con il panno, alcuni<br />
elettroni degli atomi della lana si trasferiscono sulla penna<br />
elettrizzandola per questo essa attirerà la carta.<br />
3. Elettrostatica: la bottiglia magica<br />
Materiale occorrente: bacchetta di plastica, bottiglia di<br />
plastica o vetro, spago.<br />
Legheremo un pezzo di spago alla bottiglia in modo da<br />
sorreggerla senza toccarla con le mani e lasciarla libera<br />
di girare. Si strofinerà poi energicamente la bacchetta<br />
di plastica con un panno di lana e la si avvicinerà alla<br />
bottiglia senza toccarla. Osserveremo come la bacchetta<br />
determini il movimento di rotazione della bottiglia<br />
facendogli anche cambiare direzione. Questo accade
perché, quando strofiniamo la bacchetta con il panno,<br />
alcuni elettroni degli atomi della lana si trasferiscono<br />
sulla bacchetta elettrizzandola così essa respingerà la<br />
bottiglia.<br />
4. Elettrostatica: palloncini ribelli<br />
Materiale occorrente: due palloncini, spago, panno di lana,<br />
foglio di carta.<br />
Si gonfieranno i due palloncini e si legheranno alle due<br />
estremità dello spago. Si strofineranno poi entrambi i<br />
palloncini con il panno di lana e si solleverà lo spago al<br />
centro. Noteremo che i due palloncini si allontanano.<br />
Metteremo allora il foglio di carta in mezzo e vedremo i<br />
due palloncini avvicinarsi attaccandosi al foglio di carta.<br />
Questo accade perché gli oggetti dello stesso materiale<br />
acquistano la stessa carica elettrica. Poiché le cariche<br />
dello stesso tipo si respingono, i palloncini, che hanno<br />
entrambi carica negativa, si allontanano. La carta, che<br />
non è elettrizzata possiede lo stesso numero di cariche<br />
negative e positive e queste ultime attirano le cariche<br />
negative in eccesso dei palloncini.<br />
5. Elettrostatica: cannucce mobili<br />
Materiale occorrente: quattro cannucce da bibita, una<br />
bacchetta di vetro, un panno di lana.<br />
Posizioneremo sul tavolo due delle cannucce, parallele fra<br />
loro, a 5 cm di distanza. Strofineremo le altre due cannucce<br />
con il panno di lana e ne sistemeremo una di traverso alla<br />
prime due e l’altra la avvicineremo alternativamente<br />
alla sua destra e alla sua sinistra, facendo attenzione a<br />
non toccarla. La cannuccia appoggiata rotolerà avanti<br />
e indietro come se fosse spinta da quella elettrizzata.<br />
Potremmo rifare poi la stessa prova usando la bacchetta<br />
di vetro e vedremo che la cannuccia di traverso rotolerà<br />
seguendo la bacchetta di vetro. Questo accade perché la<br />
plastica si carica negativamente, mentre il vetro acquista<br />
carica positiva. Le due cannucce di plastica, avendo la<br />
stessa carica, si respingono, mentre il vetro e la plastica,<br />
con cariche opposte, si attraggono.<br />
6. Elettrostatica: rivelatori di cariche<br />
Materiale occorrente: oggetti di vari materiali (plastica,<br />
legno, carta,…), penna di plastica, bacchetta di vetro,<br />
spago, panno di cotone, panno di seta, panno di lana.<br />
Appenderemo con lo spago sia la penna di plastica che<br />
la bacchetta di vetro ad un supporto, tenendole distanti<br />
fra loro. Strofineremo poi le bacchette con il panno di<br />
lana. Sceglieremo allora uno degli oggetti di materiali<br />
diversi (righello, matita, temperino, spilla per capelli,…)<br />
e lo strofineremo con una delle stoffe a disposizione<br />
dopodiché lo avvicineremo prima alla penna di plastica<br />
e poi alla bacchetta di vetro facendo attenzione a non<br />
toccarle. Ripeteremo poi l’operazione con ogni oggetto<br />
notando che ciascuno degli oggetti elettrizzati provocherà<br />
l’allontanamento di uno dei rivelatori e l’avvicinamento
dell’altro. Questo accade perché la plastica si carica<br />
negativamente, mentre il vetro si carica positivamente.<br />
Partendo da questo dato si può stabilire che gli oggetti<br />
che attraggono la penna di plastica e respingono il vetro<br />
hanno carica positiva, quelli che provocano l’effetto<br />
contrario hanno carica negativa.<br />
7. Corrente elettrica:un percorso chiamato circuito<br />
Materiale occorrente: pila da 4.5 volt, cavetti, lampadine<br />
piccole, portalampada.<br />
Collegheremo la pila e la lampadina mediante i cavetti<br />
e, terminato il collegamento, sarà possibile osservare la<br />
lampadina che si accende. Questo accade perché l’energia<br />
luminosa della lampadina è generata dal flusso di cariche<br />
condotto dalla pila attraverso i fili fino ad essa grazie ad<br />
un percorso chiamato circuito.<br />
8. Corrente elettrica: conduce o non conduce?<br />
Materiale occorrente: pila da 4,5 volt, cavetti, lampadine<br />
piccole, oggetti di diversi materiali.<br />
Collegheremo la pila e la lampadina mediante i cavetti,<br />
lasciando scollegato uno dei morsetti dal portalampada.<br />
Collegheremo poi il morsetto e la vite del portalampada<br />
attraverso vari oggetti osservando con quali il circuito<br />
si chiude e porta all’accensione della lampadina. Questo<br />
accade perché la lampadina si accende solo quando viene<br />
utilizzato come collegamento un materiale che permette il<br />
passaggio della corrente. I metalli sono buoni conduttori,<br />
mentre vetro, plastica, legno e cuoio sono isolanti e non<br />
lasciano scorrere le cariche.<br />
9. Corrente elettrica: l’acqua non conduce l’elettricità<br />
Materiale occorrente: pila da 4,5 volt, cavetti, lampadine<br />
piccole, recipiente, acqua distillata, sale.<br />
Collegheremo la pila e la lampadina mediante i cavetti,<br />
inserendo nel circuito un nuovo componente: metteremo<br />
dell’acqua nel recipiente e collegheremo i cavetti al<br />
recipiente in modo che siano toccati dall’acqua. Si<br />
potrà osservare che la lampadina non si accende. Allora<br />
scollegheremo tutto e aggiungeremo del sale in acqua.<br />
Ricollegando il circuito potremo osservare che questa<br />
volta la lampadina si accende. Questo accade perché<br />
l’acqua distillata è un’isolante, se si aggiunge sale diventa<br />
un conduttore. Infatti quando il sale si scioglie le particelle<br />
che lo compongono elettricamente si separano e vengono<br />
attirate dai morsetti collegati alla pila, creando un ponte<br />
che chiude il circuito.<br />
10. Corrente elettrica: attenzione ai segni<br />
Materiale occorrente: 2 pile da 1,5 volt, cavetti, lampadine<br />
piccole, righello, nastro adesivo.<br />
Prendiamo le due pile da 1,5 volt e le uniamo mettendo<br />
a contatto il polo positivo di una con quello negativo<br />
dell’altra, le leghiamo ad un supporto rigido come un<br />
righello utilizzando del nastro adesivo. Otteniamo così<br />
un’unica pila lunga. Fissiamo quindi due cavetti, uno sulla
cima ed uno sul fondo della pila e li collegheremo ad una<br />
lampadina. La lampadina si accende. Stacchiamo poi<br />
il tutto e colleghiamo le lampadine in modo da mettere<br />
a contatto i poli dello stesso segno. Ricolleghiamo la<br />
lampadina e vediamo che questa volta non si accende.<br />
Questo accade perché nel generare corrente elettrica gli<br />
elettroni scorrono dal polo negativo a quello positivo,<br />
quindi se le pile non sono posizionate correttamente non ci<br />
sarà passaggio di corrente.<br />
11. Corrente elettrica: la pila al limone<br />
Materiale occorrente: limone, cavetti, zinco, rame, tester.<br />
Introdurremo i ragazzi al tester e gli faremo vedere,<br />
collegandolo alla pila, come esso rilevi il potenziale.<br />
Prenderemo allora un limone, infileremo nella buccia una<br />
barra di zinco ed una di rame e collegheremo le due barre<br />
al tester. Vedremo sullo schermo comparire il numero<br />
dei Volt che il limone produce. Per spiegare perché ciò<br />
accade racconteremo l’esperimento di Volta che ottenne<br />
un passaggio continuo di corrente elettrica dovuto alle<br />
reazioni chimiche tra rame, zinco ed una soluzione acida.<br />
COMPITO A CASA:<br />
Obiettivo:<br />
far riflettere i ragazzi su alcune delle esperienze vissute in<br />
classe<br />
svolgimento:<br />
chiederemo ai ragazzi di fare una relazione, se sono<br />
ragazzi di scuola secondaria, oppure un disegno, se sono<br />
ragazzi di scuola primaria, sull’esperimento che li ha<br />
colpiti di più.<br />
III INCONTRO:<br />
ATTIVITÀ PROPOSTE<br />
CONsuMO IN CAsA<br />
Obiettivo:<br />
sviluppare nei ragazzi un senso critico sull’utilizzo delle<br />
risorse che hanno a disposizione.<br />
svolgimento:<br />
si riprenderà ed approfondirà il tema del consumo<br />
di energia elettrica aiutandoci con delle tabelle che<br />
illustreranno i dati relativi agli Stati Uniti, alla Cina,<br />
all’Unione Europea e all’Italia. Faremo poi un esercizio,<br />
divisi in gruppi, in cui ogni squadra sarà una stanza<br />
della casa e dovrà calcolare quanta anidride carbonica si<br />
emette nell’ambiente al giorno, alla settimana, al mese e<br />
all’anno, a seconda di quanto tempo si pensa di utilizzare<br />
determinati elettrodomestici. Utilizzeremo una tabella<br />
simile alla seguente:
Lo sapevi che…<br />
?<br />
Negli ultimi anni si<br />
è diffuso l’utilizzo<br />
dei condizionatori.<br />
L’alimentazione di un<br />
condizionatore di media<br />
potenza per una sola ora<br />
equivale al consumo di<br />
un frigorifero da 300 litri<br />
per 24 ore. È necessario<br />
dunque utilizzare i<br />
condizionatori con<br />
buon senso lasciando la<br />
temperatura fissa ad un<br />
valore abbastanza alto<br />
d’estate, fra i 24 e i 28<br />
gradi. Altrimenti usiamo il<br />
buon vecchio ventilatore<br />
che in media consuma<br />
quanto una lampadina.<br />
uTENZA<br />
CONsuMO<br />
uTENZA ACCEsA<br />
(W)<br />
CONsuMO<br />
uTENZA<br />
IN sTANd-BY (W)<br />
stufa elettrica 2000 0<br />
scaldabagno<br />
elettrico<br />
1000 0<br />
Condizionatore 1000 0<br />
Frigorifero 200 -<br />
Congelatore 200 -<br />
Lampade ad<br />
incandescenza<br />
Lampade a basso<br />
consumo<br />
60 – 100 0<br />
20 0<br />
Lavatrice 2000 15<br />
Lavastoviglie 2000 15<br />
Televisore 100 10<br />
Forno a<br />
microonde<br />
300 5<br />
Forno elettrico 1000 0<br />
Videoregistratore 80 5<br />
Computer 450 3<br />
Radio - hi-Fi 30 15<br />
Asciugacapelli<br />
elettrico<br />
Caffettiera<br />
elettrica<br />
1500 0<br />
800 -<br />
Dopo questo esercizio riprenderemo i dati raccolti<br />
nell’incontro precedente sul tipo di elettrodomestico che<br />
i ragazzi hanno casa e si farà un confronto dei consumi<br />
a seconda delle etichettature energetiche. Facendo<br />
l’equivalenza fra Kwh e grammi di anidride carbonica si<br />
vedrà quanta incidenza si ha sull’ambiente e si spiegherà<br />
l’effetto serra.<br />
L’EFFETTO sERRA<br />
Obiettivo:<br />
mostrare l’effetto serra attraverso un semplice<br />
esperimento.<br />
svolgimento:<br />
si prende una scatola di plastica trasparente (di piccole/<br />
medie dimensioni), si pone sul fondo della scatola un<br />
cartoncino nero, si fa un forellino di larghezza necessaria<br />
per infilare un termometro. Si guardi la temperatura che<br />
segna il termometro e poi si ponga la scatola sotto un<br />
raggio di sole (se l’esperimento si fa in inverno o in una<br />
giornata nuvolosa, la si ponga sotto una lampada). Si
Lo sapevi che…<br />
?<br />
Fai attenzione<br />
all’etichetta sugli<br />
elettrodomestici che usi.<br />
Se l’elettrodemestico<br />
è indicato con una<br />
A significa che è un<br />
apparecchio virtuoso con<br />
bassi consumi di energia.<br />
Potresti trovare anche<br />
l’Ecolabel, un’etichetta<br />
su cui appare una<br />
margherita i cui petali<br />
sono formati dalle stelle<br />
della bandiera dell’Unione<br />
Europea. Questa<br />
etichetta certifica che<br />
l’elettrodomestico è stato<br />
costruito con materiali<br />
dal ridotto impatto<br />
ambientale (l’Ecolabel<br />
non si trova solo sugli<br />
elettrodomestici ma<br />
anche su altri prodotti<br />
che puoi trovare al<br />
supermercato come<br />
i detersivi).<br />
guardi cosa succede alla temperatura all’interno della<br />
scatola con il trascorrere del tempo.<br />
Si spiega ai bambini/ragazzi che il dispositivo creato è<br />
come una serra in miniatura, da qui il nome dell’effetto.<br />
dIVERsE LuMINOsITÀ<br />
Obiettivo:<br />
si prende un portalampada e si inserisce una lampadina<br />
ad incandescenza, da 100W. Utilizzando un luxometro<br />
si misura l’intensità luminosa della luce emessa dalla<br />
lampadina. Si spegne l’interruttore, si svita la lampadina,<br />
facendo molta attenzione, e si avvita una lampadina a<br />
fluorescenza da 20 W, utilizzando il luxometro si misura<br />
l’intensità luminosa di questa lampadina. Si osserverà che<br />
la lampadina a fluorescenza pur consumando molto meno,<br />
è perfino più luminosa di quella ad incandescenza.<br />
IV INCONTRO:<br />
ATTIVITÀ PROPOSTE<br />
LA CAsA sOLARE<br />
Obiettivo:<br />
attraverso dei kit appositi (es: casa solare, kit solare)<br />
far scoprire come funzionano i pannelli fotovoltaici.<br />
svolgimento:<br />
la casa solare è un kit composto da una casa di polistirolo<br />
montabile con pannelli fotovoltaici, serbatoio per il<br />
riscaldamento dell’acqua, ventola per l’eolico, termometro<br />
per verificare l’effetto serra. Dopo il montaggio di questa<br />
casetta è possibile verificare il funzionamento di queste<br />
tecnologie rinnovabili. Un altro kit è composto da pannelli<br />
fotovoltaici che si collegano a motorini. Mettendoli al<br />
sole è possibile verificare come i motorini facciano girare<br />
ventole, specchietti, ecc…<br />
Altri dispositivi sono dei giochi (aereo ed elicottero) che<br />
muovono l’elica grazie al pannello fotovoltaico.<br />
dECALOGO dEL RIsPARMIO ENERGETICO<br />
Obiettivo:<br />
spronare i ragazzi a riflettere sulle nozioni acquisite e a<br />
tradurle in comportamenti concreti da tenersi nella vita di<br />
tutti i giorni.<br />
svolgimento:<br />
si produrrà insieme ai ragazzi un decalogo di buone norme<br />
da seguire ed un decalogo dei comportamenti dannosi per<br />
noi e per l’ambiente facendo tesoro di tutte le informazioni<br />
che si sono acquisite nel corso del laboratorio.<br />
LA MEdAGLIA dI ARChIMEdE<br />
Obiettivo:<br />
far sentire i ragazzi parte di un progetto importante che<br />
riguarda ogni cittadino della terra.<br />
svolgimento:<br />
con i bambini delle scuole primarie faremo come attività<br />
finale la costruzione di medaglie raffiguranti Archimede ed<br />
uno slogan da attaccare al grembiule.