5 - Società Chimica Italiana

iconducibili a tre punti nodali: la chimicanon è intuitiva, la chimica fa usodi due livelli di descrizione della realtà,le molecole non stanno ferme”[6].Che la chimica non sia intuitiva lo sicomprende immediatamente se si pensache alla sua base sta il concetto disostanza che è tutt’altro che intuitivo,anche se tale viene comunemente ritenutoprobabilmente perché fa partedel linguaggio comune. Tuttavia questoaspetto, lungi dal facilitarne lacomprensione, la rende molto più ardua.Molti termini scientifici sonoanche termini della vita quotidiana,ma con significati che sono, di norma,completamente diversi. Ciò costituisceun ostacolo epistemologico ulteriorealla comprensione di molti concettiscientifici, ostacolo che non èstato colto minimamente dall’insegnamentotradizionale, che addiritturaconsidera la conoscenza dei terminispontanei come embrione del concettoscientifico che dovrebbe esseresolo rifinito.4.1 – IL CONCETTO DI SOSTANZAMolteplici ricerche hanno da tempomesso in evidenza che non si tratta diun concetto semplice, tanto è veroche viene frainteso anche da parte distudenti universitari frequentanti corsidi chimica [7, 8]. Il concetto scientificodi sostanza non coincide pernulla con il concetto di senso comune.Sostanza è un termine utilizzatonella vita quotidiana per indicare inmodo indifferenziato (irriflessivo) ilsostrato materiale di qualsiasi cosa,come sinonimo di materia o di materiale.Se si consultasse un dizionario, peresempio il Devoto Oli, si troverebbequesta definizione di sostanza: composizionemateriale individuata daparticolari qualità o proprietà: sostanzeliquide, solide, gassose; sostanzealimentari, medicinali, sostanzevelenose. In chimica, materia,composto o miscela di composti…laparte nutritiva di un alimento: carneche ha poca sostanza”. [9]La definizione scientifica di sostanzaè, invece, di questo tipo: sostanza èun tipo di materia caratterizzata daspecifiche proprietà macroscopicheed operative. Nel Gillespie si trova laseguente definizione: se un materialeè una sostanza e non una misceladi sostanze, noi spesso lo chiamiamosostanza pura. [10]Tuttavia queste definizioni sono tutt’altroche perspicue: anche il con-Novembre - Dicembre 2000Scuolacetto scientifico di sostanza è un concettocomplesso che può essere didatticamentecostruito gradatamente,nell’arco della scuola di base; si trattainfatti di un concetto strettamenteintrecciato a quello di miscela e dimateriale. Se logicamente sembrerebbeprecederli, psicologicamente dovrebbe,invece, seguirli. In alcuni casi,comunque, la distinzione ed una primacostruzione di significati è abbastanzasemplice; in altri, ci si trova difronte ad un ostacolo epistemologico:le leghe ed i vetri, ad esempio, sonosostanze o miscele?Nella scuola elementare è necessarioindubbiamente condurre per un lungotempo l’attività sui materiali e solosuccessivamente, in casi particolarmentesemplici, iniziare a rendersi contoche i materiali sono costituiti diporzioni di materia diverse, che visono miscele eterogenee, soluzioni,sostanze. Nella realtà, nell’ambiente,per il bambino vi sono cose, oggetti,animali, piante: ai materiali si deve arrivareriflettendo su dati percettivi ricavatidall’osservazione e dalla manipolazionedegli oggetti; all’inizio imateriali probabilmente verranno indicaticome una caratteristica dell’oggetto;successivamente i bambini potrannoindividuarli come ciò di cui glioggetti sono fatti; sarà così possibilepassare dalle caratteristiche deglioggetti alle proprietà dei materiali. Peri bambini, è in genere molto agevolericonoscere i materiali più comuni, maè più difficile individuarne alcune loroproprietà caratterizzanti (definienti).Verso i nove - dieci anni, ossia nell’attualesecondo ciclo della scuolaelementare, sarà quindi necessarioiniziare a proporre alcune fenomenologieche, da una parte, abbiano significatodi per sé, e che, dall’altra,consentano di individuare proprietàempiriche che permettono di distinguerealcuni materiali.Una sostanza è una porzione di materia(un corpo) caratterizzata da specificheproprietà fisiche e chimiche.Questo concetto deve essere costruito,come abbiamo già detto, nel corsodi nove- dieci anni, ma deve esseredefinito solo nella fase terminale,durante la quale si tirano le fila delleattività e delle conoscenze già consolidatenegli anni precedenti. Duranteil secondo ciclo della scuola elementaree nella scuola media si dovrebberoincontrare più esempi di sostanze,cioè di porzioni di materia caratterizzateda specifiche proprietà fisichee chimiche. Ad esempio, duefenomenologie fondamentali che anostro parere vanno affrontate già nelsecondo ciclo della scuola elementaresono le soluzioni acquose e l’ebollizione-evaporazionedell’acqua. Perconcettualizzarle, seppur ad un primolivello, sono necessari molti mesidi attività perché ad esse sono connessemolte problematiche di cui vacostruita la rete concettuale.L’oggetto principale di queste attivitàè l’acqua, che da sostanza del sensocomune inizia a diventare sostanzanel significato scientifico. L’acquadella vita quotidiana appare come unasostanza, eventualmente con l’aggettivopura, volendo così significare cheè l’aggiunta di altre sostanze che larende sgradevole. Le attività precedentementeindicate permettono dicomprendere che l’acqua usuale nonè una sostanza ma una soluzione, eche la bontà dell’acqua dipende dallesostanze in essa sciolte. L’acqua chimicamentepura la si può ottenere distillandol’acqua, togliendo, cioè, all’acquale sostanze che naturalmentevi sono disciolte. In generale, mentrel’acqua naturale è una soluzione, l’acquasostanza è un artefatto umano. Èl’acqua distillata che va usata per prepararele soluzioni acquose, per nonavere interferenze fra il soluto le sostanzegià disciolte nell’acqua. È dinuovo l’acqua distillata che bolle aduna ben determinata temperatura.Sono in particolare le proprietà fisiche,quali le temperature di ebollizionee/o di fusione, il peso specifico, lasolubilità, ecc. quelle che permettonopiù facilmente di caratterizzare lesostanze, così come, d’altra parte,sono le trasformazioni fisiche connesse(passaggi di stato e solubilizzazione)le fenomenologie di base su cuiconcentrare l’attività nella scuola elementare.Nella scuola media, si puògradualmente evidenziare la distinzionetra trasformazioni fisiche e chimiche,tra le trasformazioni caratterizzateda conservazione e non conservazionedella sostanza [11]. Le trasformazionichimiche sono adatte a livellofenomenologico più che a distingueresostanze, a caratterizzare e riconosceregruppi di materiali o di sostanze chehanno proprietà comuni. Si possonocosì definire, tra la fine della scuolamedia e l’inizio del biennio, dei raggruppamentiche hanno chimicamentegrande rilevanza, quali quello deicombustibili, dei metalli, degli acidi,delle sostanza basiche e dei sali.CnS - La Chimica nella161