con la teoria dei quattro elementi.Soltanto nel 1787 formulò l’ipotesi,allora rivoluzionaria, di elemento chimicocome sostanza semplice. Da ideametafisica quale era per Aristotele edi suoi epigoni, Il concetto di elementochimico, inteso come sostanzasemplice, diventava un concetto operativo:doveva essere consideratoelemento ciò che resisteva all’analisichimica, e, in principio, non avrebbepotuto mai esserci la certezza che sifosse individuata la tecnica di analisisufficiente. Benché egli pensasse chenon si trattasse di sostanze semplici,Lavoisier introdusse nella sua Tavoladegli elementi chimici anche alcunesostanze (le calci: calce, magnesia,barite, allumina e silice) che sarebberopoi state decomposte successivamente.Il concetto di sostanza, quelli collegatidi sostanza semplice e compostae il concetto di elemento nonsono concetti autoevidenti, naturali,che possano essere assunti nell’insegnamentocome assiomi. Sonoconcetti che devono essere costruitia partire dalle conoscenze di sensocomune degli studenti, connesse afenomenologie chimiche elementari.È necessario un lungo percorso nellascuola di base e nel biennio, conun’impostazione prima di tipofenomenologico e operativo, poi dicarattere problematico e contestuale.Nella scuola di base si può arrivarefino al concetto empirico di sostanza,che va poi ulteriormente approfondito;la distinzione, invece, tra sostanzasemplice e composta va costruitanel biennio, perché con questi concettisi realizza un salto di tipoepistemologico: non sono, infatti,concetti di tipo categoriale, ma di tipoformale, elaborati con processi mentalirelativi non ad oggetti, ma ad idee,e quindi la loro comprensione non èlegata né a esperimenti ingenui, né adefinizioni. Infine si potrà costruire ilconcetto di elemento nell’ambito deimodelli esplicativi che fanno riferimentoalla teoria atomica.I concetti di sostanza semplice e compostasono strettamente interrelati adaltri concetti chimici fondamentali,quali quelli di bagno pneumatico, gas,sistema chimico chiuso, principio diconservazione del peso, ruolo dell’ossigeno,e gerarchia composizionaledel mondo inorganico. Si tratta diconcetti che possono essere compresisoltanto se si ricostruisce la retedelle relazioni che li connette a tuttiquesti altri concetti. Questi ultimi siincontrano prima o poi anche nell’insegnamentousuale della chimica, main modo atomistico e acontestuale. Invecela comprensione degli uni e deglialtri è solidale, e risiede nelle relazioniche li connettono. Un concettopotrà poi acquisire per lo studente unsignificato di carattere generale, maquesto è un punto d’arrivo e non dipartenza: quest’ultimo sta semprenell’elaborazione del concetto in situazionispecifiche, caratterizzate dacontesti specifici.Bibliografia[1] C. Fiorentini, “Quali condizioni per ilrinnovamento del curricolo di scienze?”,in F. Cambi (a cura di), L’arcipelago deisaperi. Progettazione curricolare e percorsididattici nella scuola dell’autonomia. LeMonnier, Firenze, 2000,[2] N. Grimellini Tomasini, G. Segrè, Conoscenzescientifiche: le rappresentazionimentali degli studenti. La Nuona Italia,Firenze, 1991.[3] A. Thackray, (1970), Atomi e forze.Studio sulla teoria della materia in Newton.Il Mulino, Bologna, 1981.[4] C. Fiorentini, La Prima <strong>Chimica</strong>. Angeli,Milano, 1990.[5] E. Roletto, “Solido, liquido, dei concettibanali?” Scuola e Città, 1990, n. 5/6, 243-250[6] P. Mirone, “Perché la chimica è difficile?”,CnS-La <strong>Chimica</strong> nella Scuola,1999, XXI (3), 67-70.[7] E. Roletto, B. Piacenza, “Il concettodi sostanza: una indagine sulle concezionidegli studenti universitari”, CnS-La <strong>Chimica</strong>nella Scuola, 1993, XV (1), 11-15.[8] P. Mirone, E. Roletto, “Sostanze, miscele,reazioni: un’indagine sulle concezionidelle matricole di chimica”, CnS-La<strong>Chimica</strong> nella Scuola, 1999, XXI (4), 116-121.[9] G. Devoto, G. C. Oli, Il dizionario dellalingua italiana. Le Monnier, Firenze, 1995.[10] R. J. Gillespie, D. A. Humphreys, N.C. Baird, E. A. Robinson, (1986) <strong>Chimica</strong>.Società Editrice Scientifica, Napoli,1988.[11] P. Mirone, “Per una definizione operativadel concetto di reazione”, Nuova Secondaria,1996, n. 2, 84-86.[12] Dizionario enciclopedico dei terminiscientifici. Biblioteca Universale Rizzoli,Milano,1990.[13] R. C. Smoot, J. S. Price, R. G. Smith,D, Cacciatore, (1983), Corso di chimicamoderna. Le Monnier, Firenze, 1985.[14] T. S. Khun, (1962), La struttura dellerivoluzioni scientifiche. Einaudi, Torino,1969.[15] A. Lavoisier, Traité Elémentaire deChimie, Paris, 1789, pp. XVIJ -XVIIJ[16] J, Piaget, B. Inhelder, (1962) Lo sviluppodelle quantità fisiche nel bambino.La Nuova Italia, Firenze, 1971.[17] L. Geymonat, Lineamenti di filosofiadella scienza. Mondadori, Milano, 1985.[18] J. Bruner, Celebrare la divergenza,Piaget e Vygotskij. In O. Liverta Sempio,Vygotskij, Piaget, Bruner. Concezioni sullosviluppo. Raffaello Cortina Editore, Milano1998.[19] G. Cavallini, La formazione dei concettiscientifici. La Nuova Italia, Firenze,1995168Lettere-Caro Direttore, l’articolo di Fiorentinie Roletto, pubblicato in questo numerosolleva alcuni fondamentali problemisul rapporto tra insegnamentoformale e presunto sviluppo cognitivodegli studenti.Si tratta di una riflessione approfonditache riflette convinzioni maturatenel tempo dagli autori. Condividomolte delle proccupazioni espressenell’articolo, tanto più che sono convintodella scarsa sensibilità di unaparte dei docenti al problema: essipropongono agli studenti livelli diastrazione e formalismi inconciliabilicon la loro maturazione mentale.Ma la coerenza epistemologica degliautori e una certa radicalità delle soluzionida loro avanzate, che non tengonosufficientemente conto del contestoscolastico e sociale, non mi convinconodel tutto.In sostanza mi sembra che gli autorinon avvertano la necessità di individuareuna difficile ma possibile soluzionedi compromesso.Ho avuto occasione di scambiarequalche idea con l’amico Fiorentini ilquale mi ha invitato ad aprire un pubblicodibattito tra i nostri lettori, invitoche ho accolto volentieri convinto,come sono, che all’interno dellaDivisione si discuta troppo poco.Ho riportato un primo giro di osservazioninella mia rubrica “Uno sguardodalla cattedra” e rimango in attesache si levino delle voci.Saluto te e tutta la redazioneErmanno Niccolipag. 177CnS - La <strong>Chimica</strong> nella Scuola Novembre - Dicembre 2000E
COMUNICAZIONI BREVIMOLECOLE, MOLI e....pastineCattadori Corrado, Serafini AndreaDescriviamo una semplice esperienzadidattica che ha lo scopo di renderepiù efficace e stabile l’apprendimentodi alcuni concetti, visualizzandolie concretizzandoli tramite l’attività dilaboratorio.Le difficoltà d’apprendimento e di assimilazionedei concetti quando vienea mancare il supporto delle esperienzein laboratorio sono più accentuatee i concetti appresi sono menostabili. Il non “toccare con mano, ilnon vedere” determina nei giovaniallievi un apprendimento labile e pocoriflessivo. I risultati nelle verificheevidenziano queste difficoltà. Unesempio sono le masse molecolari relative,la “trasformazione” [1] di valoriadimensionali in valori dimensionali(masse molari) e il fatto che tali grandezzecontengono lo stesso numerodi molecole. L’ostacolo lo abbiamosuperato con un’esperienza forse unpo’ originale, ripercorrendo in modo“quasi parallelo” la strada per la determinazionedelle masse molecolarirelative delle sostanze aeriformi. I risultatiottenuti dalle verifiche e la stabilitàdei concetti sono stati soddisfacenti.L’esperienza è stata eseguita da dueclassi prime, per un totale di diciottogruppi. Gli oggetti, i modelli, con cuilavorare sono stati vari tipi di pastinealimentari.Il punto di partenza è il principio diAvogadro; ogni gruppo determina lemasse di numeri uguali (ma diversida gruppo a gruppo) di elementi diogni tipo di pastina, posti in becheruguali, immaginando di operare consistemi gassosi di uguale volume main condizioni di pressione e temperaturadiverse.Vengono, poi calcolati i rapporti dellemasse rispetto alla massa più piccolaCAMPIONI MASSA MASSA (g) N° PEZZIRELATIVA (mole pastina) CONTENUTIRISO 1 1 42FARFALLE 4,63 4,63 42DITALINI RIGATI 4,12 4,12 42DITALINI MEDI 6,17 6,17 42GNOCCHETTI SARDI 16,42 16,42 42PIPETTE RIGATE 29,54 29,54 42PENNETTE 18,79 18,79 42(riso): concetto di valore relativo. Vistoil numero uguale di elementi contenutinei vari campioni di un gruppo,i valori rappresentano i rapportitra le masse di singoli elementi. Questivalori adimensionali indicanoquante volte la massa di un chicco diriso è contenuta nella massa di unafarfallina, di una pennetta,………Data l’impossibilità di determinarecon precisione, utilizzando una bilanciatecnica, la massa di un chicco diriso, si è posta questa uguale a uno.Quindi la “massa pastina relativa”(massa molecolare relativa) di unapastina è la massa riferita a quella diun chicco di riso posta uguale a uno.A questi numeri puri, è stato poi datoil significato dimensionale e operativo,attraverso l’impiego della bilancia,di massa molare M (g x mol -1 ). Allafine si sono contate le pastine checompongono i diversi campioni.La tabella presenta i valori medi ottenutidai diciotto gruppi, operando susette campioni contenenti un numerodi elementi diverso da gruppo agruppo: da 25 a 60.A masse diverse (“mole pastina”) corrispondelo stesso numero di elementi.(A masse molari diverse corrispondelo stesso numero di molecole).L’accostamento sperimentale è statoun po’ forzato; ma la partecipazioneattiva in laboratorio dei giovani allievinell’eseguire più volte l’esperienzae il risultato, forse lo giustificanoBibliografia[1] A. Bargellini, <strong>Chimica</strong> in azione,Carlo Signorelli Editore, Milano,1999.Vol.1, pag 91-94.Classi 1A-1B I.T.I.S. “U.Follador”Via 5 maggio, 16Agordo (Bl)Tel.0437-62015,Fax 0437-63360e-mail: follador@sunrise.it169Novembre - Dicembre 2000ScuolaCnS - La <strong>Chimica</strong> nella