scuola secondaria di primo grado

• Antropologia e di Scienze della Terra
• Astronomia
• Biodiversità
• Biologia
• Biotecnologie
• Chimica
• Fisica
• Matematica
• Musica e Scienza

• CHI CERCA ....TROVA!
• "EVOLUZIONE DELL'UOMO"

Descrizione attività: Il nostro territorio è ricco di testimonianze del passato. Sta' solo a noi saperle leggere ed apprezzare....Cosa possono raccontarci i fossili? Nei nostri due incontri in classe useremo le attrezzature ed i metodi di "investigazione" propri del paleontologo. Osserveremo i più piccoli fossili, con l'aiuto di un microscopio, e lavoreremo con le antiche conchiglie, che ci racconteranno di un mare del passato. Lo scavo paleontologico simulato al Polo ci aiuterà a capire come si studia il mondo del passato... divertendoci!

Descrizione attività:

1° incontro: I nostri antenati.

Impariamo a conoscerci attraverso il confronto con i più importanti reperti fossili dei nostri antenati (Australopitecine, Homo erectus, Homo sapiens, Homo neanderthalensis).

Acquisizione della locomozione bipede, uso della mano e sviluppo del cervello, un percorso per comprendere le differenze tra Noi e gli altri Primati non umani, le scimmie.

2° incontro: Diffusione di Homo sapiens.

L'origine in Africa e la diffusione della nostra specie nel resto del mondo attraverso i resti paleontologici e i suoi manufatti. Chi era l'uomo preistorico? Prima cacciatore/raccoglitore e poi anche allevatore/agricoltore: l'inizio delle civiltà.

• I MONTI DELLA LUNA
• IL NEGOZIO DELLE LONGITUDINI
• OSSERVARE LE MACCHIE SOLARI: CICLO DI ATTIVITA' E PERIODO DI ROTAZIONE DEL SOLE

Descrizione attività: Si parla della struttura della Luna come è stata scoperta da Galileo. Si passa poi a descrivere la struttura fisica della superficie lunare e come si pensa adesso che esso si sia formato. Si presenta un metodo semplice per valutare l'altezza delle strutture lunari mediante le ombre che queste proiettano in condizioni di illuminazione quasi radente. Da una serie di fotografie gli allievi determinano l'altezza di qualche struttura.

Descrizione attività: Galileo, come sempre disperatamente alla ricerca di nuovi guadagni, capì subito che i satelliti di Giove,  appena scoperti, potevano essere utili per risolvere il problema delle longitudini in mare, specialmente importante in un momento in cui si erano intensificati i viaggi transoceanici per portare in Europa le grandi ricchezze del Nuovo Mondo.

A questo scopo Galileo inventò il Celatone, ovvero una sorta di casco dotato di cannocchiale con cui gli ufficiali di rotta osservando i satelliti di Giove avrebbero potuto determinare il tempo confrontando le osservazioni con le effemeridi dei satelliti che lui avrebbe preparato. Il negozio delle Longitudini, così si chiamava il contratto che intendeva sottoporre al Re di Spagna per vendergli tutto la tecnica di  calcolo delle longitudini non si concluse mai, forse si sarebbe concluso quello con gli Stati Generali di Olanda, ma la cosa fu impedita da Santa Romana Chiesa essendo stato Galileo condannato dal Santo Uffizio e gli Stati Generali una assemblea legislativa di uno stato protestante.

L'esperimento si svolge presso la scuola o presso il laboratorio OpenLab e consiste di una breve introduzione in cui si descrive il problema e la sua soluzione. Si passa  poi  a trovare da una osservazione simulata dei satelliti di Giove il tempo   sfruttando delle tabelle simili a quelle che avrebbe potuto fornire Galileo agli Stati Generali di Olanda o al Re di Spagna. Con il tempo così ottenuto si determina la posizione del naviglio su cui immaginiamo di essere stati imbarcati.

Descrizione attività: Si  presentan...o brevemente i fenomeni connessi con l'attività solare e poi da una serie di immagini della fotosfera solare ottenute dal satelliti SOHO e da un opportuno sistema di dischi di Stonyhurst si fanno ricavare dagli allievi le posizioni delle macchie in funzione del tempo in modo da calcolare la velocità angolare media del Sole.

• ALIENI IN CITTA'
• ALLA SCOPERTA DEGLI INSETTI
• DAL FIORE AL FRUTTO-VIAGGIO ATTRAVERSO I COLORI, ODORI E SAPORI

Descrizione attività: L'obiettivo è far conoscere il problema della introduzione di specie aliene (o alloctone), soprattutto animali e vegetali, in Toscana. Tali introduzioni costituiscono il secondo motivo di perdita della biodiversità, a cui fanno seguito l'impoverimento e la banalizzazione degli ecosistemi naturali.

Verranno spiegati il concetto di biodiversità, illustrate le principali minacce e saranno introdotti i concetti di specie indigena e di specie aliena. Verranno prese in esame alcune specie aliene che i ragazzi incontrano in città spiegandone le caratteristiche biologiche, la provenienza, le modalità di introduzione e i danni che possono causare.

L'attività pratica consisterà nell'osservazione diretta di esemplari di alcune delle più rappresentative specie aliene in Toscana.

Descrizione attività: Che cos'è un insetto: descrizione delle principali caratteristiche morfo-funzionali, confronto con gli altri artropodi e guida al riconoscimento degli insetti più comuni. Forme, colori, suoni e adattamenti all'ambiente (apparato boccale, zampe, ali). 

Costruiamo il nostro insetto: divertiamoci a realizzare simpatici insetti con i più svariati materiali riciclati.

Nota per gli insegnanti: per l'attività gli alunni dovranno portare forbici e spillatrici.

Descrizione attività: 1 - Cos'è un frutto, origine e sviluppo; 2 - la stagionalità dei frutti, presentazione dei frutti di stagione e confronto con alcuni esempi di frutti importati; 3 -Caratterizzazione dei frutti: visiva, olfattiva e gustativa (prove di assaggio) e verifica con strumenti di laboratorio; 4 - Destinazione dei frutti.

• SULLA SCENA DEL DELITTO: IL DNA FINGERPRINTING
• VEDERE IL DNA
• VIVA L'ACQUA, L'ACQUA VIVA

(esclusivo per la classe terza).

Descrizione attività: Numerosi programmi televisivi mostrano l'attività degli agenti delle Polizie Scientifiche di vari paesi del mondo. Molto spesso però la realtà del lavoro che queste persone svolgono è ben diversa da quella presentata e la presente esercitazione è stata ideata per far capire come si svolgono alcune delle indagini che vengono effettuate.

Il percorso si svolge in un'unica lezione che mette insieme gli aspetti teorici fondamentali per la comprensione della attività e la vera e propria parte sperimentale: vengono trattati i fondamenti della genetica forense ed i metodi molecolari basati sull'analisi del DNA per ottenere il molecular fingerprint (l'impronta digitale molecolare) degli individui;viene trattato l'approccio ad una scena del delitto simulata (comportamento del reparto investigazioni scientifiche -R.I.S.-, osservazione e descrizione della scena, catalogazione e repertazione delle tracce biologiche); Infine, nella parte pratica, si lavora al caso eseguendo manualmente alcuni passaggi sperimentali delle procedure di estrazione del DNA e di elettroforesi su gel, utilizzando gli strumenti comunemente disponibili al biologo forense.

(esclusivo per la classe terza).

Descrizione attività: Il percorso è studiato per avvicinare gli studenti alla genetica e alle biotecnologie.

Fondamenti della cellula; fondamenti di biotecnologie; estrazione di DNA plasmidico da cellule batteriche con osservazione del risultato ottenuto in laboratorio mediante gel elettroforesi.

Analisi dei risultati: interpretazione della corsa elettroforetica

Descrizione attività: Come prescrive il D.Lgs. 152/99 sulla "Tutela delle acque dall'inquinamento", come modificato dal D.Lgs. 258/2000, in Italia la qualità delle acque può essere valutata attraverso l'Indice Biotico Esteso. L'I.B.E. permette di quantificare lo stato di "salute" di un corso d'acqua in base alle modificazioni nella composizione della comunità di macroinvertebrati dovute a varie forme d'inquinamento, a carenza d'ossigeno o ad altre alterazioni dell' ambiente.  

Dopo una prima lezione pratica che prevede la raccolta di campioni di macrobenthos in un corso d'acqua prescelto, in una lezione teorica-pratica in laboratorio gli studenti impareranno a riconoscere i macroinvertebrati con l'ausilio di microscopi binoculari e di testi per il riconoscimento. Il lavoro si concluderà con l'assegnazione di un "certificato di qualità" al corso d'acqua campionato.

Modalità di svolgimento attività - Numero incontri:

su due incontri: una lezione pratica in campo e una lezione teorico-pratica al Polo Scientifico o in classe se la scuola dispone di un laboratorio adeguato di scienze.

su un incontro: una lezione a scuola utilizzando macroinvertebrati campionati precedentemente dagli operatori. In quest'ultimo caso l'attività consterà di un'unica lezione teorica-pratica di riconoscimento dei macroinvertebrati e del calcolo dell'I.B.E.

Periodo di svolgimento: anno scolastico (la lezione pratica in campo potrà avvenire nel periodo primaverile);

Durata attività: L'esperienza in campo avrà una durata variabile legata al campionamento - massimo di 2 ore e 30. L'attività in laboratorio avrà una durata di 2 ore e 30.

• BIOTECUCINA: COME UNA CUCINA PUO' DIVENTARE UN LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE
• LO ZOO INVISIBILE: BATTERI, MUFFE...E NOI!
• THE JUNK BAND ESEGUIRA' L'INNO DEL RICICLO E DEL COMPOSTAGGIO
• "ENERGIA": parte di Fisica e parte di Biotecnologie

Descrizione attività: Tutti i viventi hanno nelle proprie cellule un prezioso manuale che descrive un piano segreto... il progetto per costruire e far funzionare ciascuna delle nostre cellule! E il linguaggio speciale con il quale tale manuale d'uso è scritto altro non è che .....il famoso DNA! Ma tutto ciò è meno lontano dalla nostra esperienza quotidiana di quello che ci potremmo aspettare: in cucina ed attraverso l'utilizzo di materiali semplici, proprio come quelli che sono sicuramente reperibili nelle nostre cucine, potremo riuscire in poco tempo a estrarre e vedere il DNA....da frutta e da altri materiali vegetali, non solo buoni ma anche utili nella scienza, come fragole e banane! Sempre in cucina scopriremo che le biotecnologie sono antiche quanto l'uomo e scientificamente dimostreremo come si svolgono alcuni dei processi biotecnologici più comuni....che sono sulle nostre mense quotidianamente.

Descrizione attività: I ragazzi sono per loro natura degli scienziati, che vogliono sempre sapere come e perché: in questo modulo sarà valutata la diversità esistente nel mondo invisibile di batteri e muffe, con esperimenti molto "cool".

"Il mondo non è sterile": i) preparazione di terreni nutritivi per la crescita in vitro di batteri e funghi; ii) inoculazione dei suddetti terreni a partire da campionamenti eseguiti da mani lavate/non lavate, dal pavimento, dall'aria, da ciò che hai in tasca, da ciò che ci circonda, etc.

"Niente panico, questo zoo invisibile è anche un nostro grande amico": esempi di processi fermentativi della vita quotidiana, quali la panificazione, la vinificazione e la produzione di yogurt.

"L'amica muffa verde: Penicillium e la produzione di antibiotici": realizzazione di esperimenti e saggi di antibiosi con la muffa delle tue arance.

Il presente modulo è logicamente collegato al modulo del compost.

Note: In occasione del 2° incontro, gli studenti saranno insigniti della medaglia o del diploma di piccolo scienziato.)

Descrizione attività: Il presente modulo didattico ha lo scopo di sensibilizzare ragazzi e insegnanti sulle problematiche connesse al riciclo; in particolare saranno svolte attività sperimentali periodiche incentrate sulla produzione e l'utilizzazione del compost.

I percorsi sono differenziati in base all'età e alle conoscenze degli alunni. Lo scopo primario è sensibilizzarli in maniera costruttiva e fattiva al problema del riciclo e a come si possa produrre qualcosa di buono e utili anche con i rifiuti.

Numero incontri e durata attività: almeno un incontro teorico iniziale per introdurre ragazzi e insegnanti alle basi scientifiche legate alla produzione del compost.

Periodo di svolgimento: Qualora l'insegnante decida di procedere con la fase sperimentale, ovvero con la produzione del compost presso la scuola di appartenza, sono necessari un numero medio di 3 incontri (durata: 2 ore ciascuno), a scadenza pressochè mensile, presumibilmente nel periodo novembre-maggio. Durante tali incontri sara' valutata la maturazione del compost e la sua evoluzione, attraverso la misurazione e l'osservazione di una serie di parametri fisico-chimici.

I costi del presente modulo sono da concordarsi con la Segreteria di OpenLab, al di fuori delle normali tariffe applicate nell'ambito degli altri percorsi didattici.

Descrizione attività: parte di Fisica

Durante una presentazione iniziale vengono illustrati alcuni concetti-chiave necessari per la comprensione dell'attività: definizione di energia e potenza, principio di conservazione dell'energia.

In particolare vengono spiegate con l'aiuto di dimostrazioni pratiche:
-la trasformazione di energia meccanica in energia elettrica (alternatore);
-un esempio di utilizzo dell'alternatore: l'energia eolica;
-la trasformazione di luce in energia (l'energia del Sole e il pannello fotovoltaico).

Dalla descrizione dei dispositivi trattati si osserva che per tutti i processi di questo tipo ci sono inevitabilmente delle inefficienze di trasformazione, e quindi il rendimento ottenuto è sempre molto inferiore al 100%.

Su richiesta dell'insegnante e con mezzi propri, da effettuarsi nello stesso giorno o in giorno diverso Eventuale visita al centro trattamento rifiuti di Case Passerini sull'argomento "Trasformazione di rifiuti in biogas"

Descrizione attività: parte di Biotecnologie

COMPOSTAGGIO E RICICLO: DAI RIFIUTI, ENERGIA PER LA VITA.

"Riciclare" significa non sottrarre energia al nostro pianeta ma sfruttare ciò che richiederebbe energia distruggere. Possiamo anche arricchire il nostro pianeta con i nostri rifiuti, producendo materiali che arricchiscono la terra e ne migliorano la produttività: le bucce delle nostre patate faranno più belle le nostre rose!".

Per chi fosse interessato, questa parte potrà essere approfondita con attività esclusivamente  sperimentali, iscrivendosi al modulo: "The Junk Band: eseguirà l'inno del riciclo e del compostaggio".

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

• ACIDI E BASI
• ALIMENTI E PROTEINE
• ALLA SCOPERTA DEI SOLIDI
• CINETICA CHIMICA
• COLORANTI
• FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI: IL BIODIESEL
• MISCUGLI E SOLUZIONI: TECNICHE DI SEPARAZIONE
• NON PERDIAMO LA BUSSOLA! VIAGGIO NEL COLORATO MONDO DEL MAGNETISMO MOLECOLARE.
• PASSAGGI DI STATO
• REATTIVITA' E SINTESI
• TERRENO E INQUINAMENTO

Descrizione attività: Introduzione del concetto di acido-base. Esempi di composti acidi e di basi. Indicatori. Titolazioni. Titolazione acido base utilizzando il radicchio come indicatore.

Descrizione attività: Saggi di riconoscimento di zuccheri semplici nella frutta e zuccheri complessi nel pane, farina e pasta. Riconoscimento di proteine nella carne, albume dell'uovo e latte. Saggi di riconoscimento dei grassi. Saggio di riconoscimento della vitamina C. Determinazione delle sostanze contenute in diversi alimenti. Precipitazione della caseina dal latte e relativi saggi per la determinazione di sali minerali nel siero. Presenza del glutine nella farina. Dimostrazione della presenza di enzimi in alcuni tipi di frutta che idrolizzano la colla di pesce.

Descrizione attività: Il fantastico mondo dei cristalli: un cristallo di sale da cucina osservato dal macro al micro, formazione e crescita dei cristalli (su richiesta cristallizzazione frazionata), il giardino di silicio, alberi metallici, riconoscimento dei cationi metallici attraverso i saggi alla fiamma (solo se l'incontro è c/o Laboratorio al Polo).

Descrizione attività: Alla base dell'ottimizzazione di tutti i processi chimici produttivi sia industriali che di pura ricerca c'è la velocità di reazione. In questo percorso, dopo una previa introduzione alla cinetica chimica, si evidenzieranno i principali fattori che influenzano la velocità di una reazione chimica e alcuni rilevanti meccanismi di reazione (polimerizzazione, reazioni oscillanti)

Descrizione attività: Procedimento di colorazione di diversi tessuti (cotone, lana, fibre sintetiche ecc.). Coloranti alimentari.

Preparazione di colori per la pittura: caseina come legante e sali inorganici come pigmenti

Descrizione attività:  Introduzione alle diverse fonti energetiche con riferimento ai problemi di reperibilità, agli aspetti chimici dei processi di sfruttamento e all'impatto ambientale che ne deriva.

-Sintesi del biodiesel: essendo una reazione che richiede un tempo complessivo superiore alle 2 ore, verranno mostrati i vari step della reazione preparati in precedenza dagli operatori; se l'esperienza viene realizzata presso le strutture del Polo Scientifico ai ragazzi verrà fatto eseguire il primo step in laboratorio e alcuni fasi della purificazione del biodiesel; in classe saranno effettuate solo alcune fasi preliminari alla sintesi.

-Fermentazione: esempi di processi sfruttati per la produzione di gas.

-Biomasse per la produzione di energia: saranno realizzati semplici esempi di trasformazione di biomasse in energia.

Descrizione attività: Introduzione dei concetti miscuglio e soluzione e relativi esempi. Distillazione di vari liquidi a pressione ordinaria. Distillazione dell'alcool denaturato o del vino per visualizzare che la parte colorata si separa dall'alcool puro incolore, cromatografia su strato sottile (carta o silice) per verificare la purezza di una sostanza. Cromatografia su colonna per separare una miscela di più componenti. Estrazione della clorofilla dalle foglie e successiva cromatografia per verificare la presenza di più componenti. Separazione tramite imbuto separatore di liquidi immiscibili: estrazione dello iodio tramite liquidi non miscibili.. Separazione solido-liquido mediante filtrazione. Separazione di due solidi tramite filtrazione:sabbia e sale. Separazione di due solidi tramite proprietà magnetiche: polvere di ferro e carbonato.

Descrizione attività: "Qualsiasi sostanza è magnetica, a modo suo!". Un percorso che parte dal magnetismo a cui siamo più abituati nella vita di tutti i giorni (calamite e bussole), e lo approfondisce (temperatura di Curie, proprietà magnetiche di ossigeno e azoto, ossidi di azoto..) per giungere all'affascinante e creativo mondo del magnetismo molecolare: variando la configurazione elettronica delle molecole il chimico può modificarne le proprietà magnetiche, il colore,e addirittura usarle per la fotografia (cianotipo) e per altre applicazioni tecnologiche (display).

Descrizione attività: Definizione di passaggio ed esperimenti relativi (passaggi di stato per l'acqua, sublimazione e sbrinamento dello iodio e della naftalina).

Dipendenza della temperatura di ebollizione dalla pressione (esperimento pratico in cui è possibile che abbassando la pressione i liquidi riescono a passare allo stato gassoso a temperature inferiori).

Distillazione (spiegazioni relative ai vari componenti dell'apparecchiatura che sarà fatta montare ai ragazzi e successiva prova di distillazione)

Descrizione attività: Obiettivo dell'attività è evidenziare le trasformazioni che subiscono alcune sostanze quando vengono mescolate tra loro (es. albero di Diana).

Verrà poi eseguita insieme ai ragazzi una sintesi completa per la produzione del sapone dall'olio o dell'aspirina.

Infine saranno eseguite delle sintesi di polimeri (nylon e slime).

Descrizione attività: Permeabilità di differenti terreni in base alla composizione (argilla, sabbia, humus, ecc.). Esperimenti a catena per dimostrare la composizione del terreno (arai, acqua, materiale organico, sali minerali). Differente assorbimento di una soluzione contenente un sale colorato da parte della sabbia e della terra. Ricerca nel terreno di aria, acqua e calcare. Il "pH del terreno". Diversità degli inquinanti in base alle caratteristi chimico-fisiche. Gli inquinanti solubili in acqua e la loro diversa interazione con i vari tipi di terreno.

• CALORE E TEMPERATURA
• ELETTRICITA' E MAGNETISMO
• IL MOVIMENTO
• IL SUONO
• LA LUCE
• LE FORZE
• LIQUIDI E GAS
• "ENERGIA": parte di Fisica e parte di Biotecnologie

Descrizione attività: Agli alunni vengono inizialmente spiegati alcuni concetti necessari per la comprensione del percorso: la differenza fra calore e temperatura, la dilatazione termica, il funzionamento del termometro, i passaggi di stato in una sostanza, il trasferimento di calore fra due corpi a temperature diverse. Vengono poi mostrati diversi esperimenti collegati ai fenomeni illustrati, soffermandosi in particolare sulle modalità di trasmissione del calore (conduzione, convezione, irraggiamento). Infine si utilizza l'azoto liquido, che permette di osservare cosa accade all'aria e ad altri corpi quando sono raffreddati a temperatura molto bassa.

Nota numero incontri: Su  richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Descrizione attività: Agli alunni vengono inizialmente proposti semplici esperimenti di elettrostatica (produzione di cariche elettriche stazionarie su corpi conduttori e isolanti) utilizzando prima lo strofinio di un panno di lana e poi il generatore di Van de Graaff per simulare scariche elettriche e fulmini. Quindi si costruiscono alcuni circuiti con lampadine e resistenze montate in serie e in parallelo, discutendo le caratteristiche di ciascuna configurazione e spiegando i concetti di corrente (i) e differenza di potenziale (V). Su richiesta dell'insegnante si può fare una verifica della prima legge di Ohm, mostrando che i e V sono direttamente proporzionali in un circuito a resistenza fissata. Infine, dopo aver mostrato le proprietà principali delle forze magnetiche, vengono mostrate le relazioni esistenti fra elettricità e magnetismo e le applicazioni pratiche che ne conseguono (per esempio, la produzione di corrente elettrica con l'alternatore).

Nota numero incontri: su  richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Descrizione attività: Il movimento più comune nella vita quotidiana è la caduta degli oggetti (caduta libera). Questo moto viene osservato in presenza di aria e nel vuoto (grazie al tubo di Newton) per far capire agli alunni che l'aria è essenzialmente un ostacolo al movimento e che, in assenza di aria, tutti i corpi cadrebbero nello stesso tempo, a parità di altezza di partenza. Si studiano anche le caratteristiche del moto su piano inclinato, dispositivo che fu utilizzato già da Galileo per dilatare la durata della caduta e studiarne più facilmente gli effetti. Il tavolo a cuscino d'aria permette poi di osservare il moto a velocità costante e fa capire agli alunni che l'attrito gioca un ruolo essenziale nell'evoluzione del movimento. Si propone anche lo studio del moto del pendolo e, in particolare, viene mostrato il pendolo di Foucault del Dipartimento di Fisica e Astronomia che permette di visualizzare in modo chiaro la rotazione della Terra.

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Descrizione attività: Il suono viene presentato come onda che si muove nei mezzi materiali e alcuni semplici esperimenti possono convincere gli alunni di ciò. Si dimostra con un esperimento che senza nessun mezzo materiale il suono non può propagarsi. Mediante un microfono le onde sonore vengono trasformate in impulsi elettrici che sono poi visualizzati con un oscilloscopio: si descrivono le caratteristiche principali dell'onda sonora e si osservano le differenze fra le onde sonore prodotte da vari strumenti e quelle collegate alla voce umana. Si misura infine il limite di udibilità dell'orecchio umano con un generatore di onde che permette di arrivare fino agli ultrasuoni.

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Descrizione attività: Gli alunni sono guidati nella scoperta delle leggi della natura che regolano la propagazione della luce e il meccanismo della visione:
-la luce si muove in linea retta (la camera oscura)
-la luce solare o quella di una lampadina sono composte da va
i colori (il disco di Newton, il prisma)
-la luce "rimbalza" su superfici lisce (lo specchio)
-la luce viene deviata nel passaggio dall'aria a un'altra sostanza trasparente (le lenti)

Dopo aver mostrato il funzionamento dei diversi tipi di lenti, le loro caratteristiche (curvatura, distanza focale) e i loro effetti sui raggi di luce, vengono anche presentati e utilizzati alcuni dispositivi più complessi basati su combinazioni di lenti:
-il microscopio
-il cannocchiale

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Descrizione attività: Agli alunni vengono proposti alcuni semplici esperimenti che mettono in evidenza la presenza della pressione atmosferica e rivelano la sua intensità. Si osserva anche la pressione prodotta da una colonna di liquido (legge di Stevino, legge di Pascal). Alcuni esperimenti sono dedicati alla spinta idrostatica (principio di Archimede) per valutare quali parametri determinano l'affondamento o il galleggiamento di un corpo immerso in acqua. Sono mostrati anche alcuni effetti dovuti alla tensione superficiale. Su richiesta dell'insegnante può essere dimostrata sperimentalmente la relazione che lega pressione e volume di un gas a temperatura costante (legge di Boyle-Mariotte).  Infine viene utilizzato l'azoto liquido, che permette di osservare cosa accade all'aria e ad altri corpi quando sono raffreddati a temperatura molto bassa.

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

Descrizione attività: parte di Fisica

Durante una presentazione iniziale vengono illustrati alcuni concetti-chiave necessari per la comprensione dell'attività: definizione di energia e potenza, principio di conservazione dell'energia.

In particolare vengono spiegate con l'aiuto di dimostrazioni pratiche:
-la trasformazione di energia meccanica in energia elettrica (alternatore);
-un esempio di utilizzo dell'alternatore: l'energia eolica;
-la trasformazione di luce in energia (l'energia del Sole e il pannello fotovoltaico).

Dalla descrizione dei dispositivi trattati si osserva che per tutti i processi di questo tipo ci sono inevitabilmente delle inefficienze di trasformazione, e quindi il rendimento ottenuto è sempre molto inferiore al 100%.

Su richiesta dell'insegnante e con mezzi propri, da effettuarsi nello stesso giorno o in giorno diverso Eventuale visita al centro trattamento rifiuti di Case Passerini sull'argomento "Trasformazione di rifiuti in biogas"

Descrizione attività: parte di Biotecnologie

COMPOSTAGGIO E RICICLO: DAI RIFIUTI, ENERGIA PER LA VITA.

"Riciclare" significa non sottrarre energia al nostro pianeta ma sfruttare ciò che richiederebbe energia distruggere. Possiamo anche arricchire il nostro pianeta con i nostri rifiuti, producendo materiali che arricchiscono la terra e ne migliorano la produttività: le bucce delle nostre patate faranno più belle le nostre rose!".

Per chi fosse interessato, questa parte potrà essere approfondita con attività esclusivamente  sperimentali, iscrivendosi al modulo: "The Junk Band: eseguirà l'inno del riciclo e del compostaggio".

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

• FRAZIONANDO, OVVERO IL NUMERANDO CON LE FRAZIONI
• L'ARITMETICA DELL'OROLOGIO
• MAGIA DEI NUMERI
• NUMERI TRIANGOLARI E QUADRATI
• NUMERANDO
• TASSELLANDO
• UOMO VITRUVIANO

(per le classi del primo e secondo anno)

Descrizione attività:Viene svolto un gioco a squadre, il cui scopo è raggiungere un numero frazionario "bersaglio" scrivendo una espressione  che utilizza solo alcune cifre e alcune operazioni estratte a sorte.

Competenze coinvolte: Conoscenza dei numeri frazionari, delle loro operazioni e delle loro proprietà. Calcolo del M.C.D. e del m.c.m. Concetto di frazione equivalente.

Si consiglia alle classi interessate di avere già svolto in precedenza l'esperienza del Numerando (vedi). 

Nota per le insegnanti: gli studenti devono portare con sé:  penne,  fogli a quadretti, calcolatrice

Nota numero incontri: su richiesta, possibilità di un secondo incontro di approfondimento in laboratorio.

(per le classi del secondo e terzo anno)

Descrizione attività: Attraverso l'introduzione di esempi della vita quotidiana (orologio , interruttore, semaforo, ecc...) si introduce il concetto di aritmetica finita e di congruenza: si analizzano le proprietà fondamentali delle operazioni, evidenziando le analogie e differenze con il caso dei numeri naturali  e si introduce il concetto di classe resto, applicato ad alcuni problemi proposti alla classe.  Infine, le nozioni introdotte vengono presentate dal punto di vista geometrico, utilizzando il linguaggio delle isometrie.

Nota per le insegnanti: gli studenti devono portare con sé: penne,  fogli a quadretti da 1 cm, le due squadre e pennarelli colorati

Descrizione  attività:  Si introduce  il  triangolo  di   Tartaglia  e  se  ne   studiano  le  caratteristiche. I ragazzi stessi costruiranno il triangolo sulla base delle indicazioni degli operatori e ne scopriranno le sorprendenti proprietà.
L'attività   è  disponibile   sia   come   incontro   unico  che  insieme  ad  una  lezione di approfondimento degli aspetti storici.

(per le classi prime)

Descrizione attività: Viene svolto un gioco a squadre, il cui scopo è raggiungere un numero intero "bersaglio" scrivendo un' espressione  che utilizza solo alcune cifre e alcune operazioni estratte a sorte.

Nota per le insegnanti: si consiglia agli studenti di portare penne, fogli e calcolatrice.

(per le classi seconde e terze)

Descrizione attività: Viene svolto un gioco a squadre, il cui scopo è costruire una figura geometrica piana "bersaglio" utilizzandone  altre  estratte a sorte che fungono da tasselli e che possono essere opportunamente dilatate e contratte. In questo modo, gli studenti prendono dimestichezza con  le figure geometriche piane e applicano  concetti quali le isometrie, le similitudini; possono anche essere coinvolte le formule elementari di calcolo delle aree

Nota per le insegnanti: gli studenti devono portare penne,  fogli a quadretti (possibilmente da 1 cm), le due squadre (a 45° e 60°) e pennarelli colorati

(per le classi seconde e terze)

Descrizione attività: L'esperienza consiste nel controllare sperimentalmente se le proporzioni tra le varie parti del corpo umano contenute nel "L'Uomo Vitruviano" di Leonardo da Vinci siano verosimili o meno. Si richiede quindi ai ragazzi di effettuare misurazioni, riflettendo sui relativi errori, e di confrontare i risultati sperimentali, ottenuti con le misurazioni del proprio corpo, con quelli teorici ricavati dal testo attraverso l'uso delle proporzioni.

Nota per le insegnanti: gli studenti devono portare con sé:  penne, fogli e calcolatrice

• GIOCANDO CON LE ONDE
• MUSICA E MATEMATICA
• MUSICA E SCIENZA

Descrizione attività:

-Le onde sonore pure e le loro caratteristiche;
-Gli elementi musicali applicati alle onde sonore pure;
-Elaborazione delle onde sonore generate elettronicamente;
-Costruzione di un paesaggio sonoro attraverso la modulazione di onde sonore.

Descrizione attività:

-Relazioni fra lunghezza della corda e altezza del suono prodotto;
-Gli armonici e le relazioni numeriche con la fondamentale;
-Gli intervalli fra le note le loro frequenze, le proporzioni ed i rapporti numerici;
-Le scale musicali:scala Pitagorica, la scala tonale ed il temperamento equabile.

Descrizione attività:

-Cenni di acustica;
-Il suono digitale e le possibilità offerte dalle tecnologie musicali;
-Registrare un cd audio con suoni, voci, canti e musiche;
-Audio e Midi.

• PERCORSI DI INTERAZIONE CON IL MUSEO DI STORIA NATURALE
• CORSI GRATUITI PER GLI INSEGNANTI

• ECOSISTEMI IERI E OGGI...COM'ERA LA MIA REGIONE IN PASSATO?
• L'ENERGIA, IL SOLE E LA VITA
• LA SIMMETRIA NEL MONDO DEI CRISTALLI
• MUSICA E MUSEO: IL COLORE DEL SUONO
• TROVA E .....CONFRONTA: ERBIVORI O CARNIVORI?
• TROVA E ... CONFRONTA LO SCHELETRO UMANO

Descrizione attività: Come si è formata la Toscana? Quanto è "vecchia"? Quali animali vivevano in Toscana nel passato? Ripercorriamo la storia geologica e paleontologica della nostra regione per scoprire le differenze e le eventuali somiglianze dell'ambiente di milioni di anni fa con quello attuale.

Durante i primi due incontri indagheremo sul passato della nostra regione tra elefanti, rinoceronti e balene per poi visitare il Museo di Storia Naturale di Firenze dove, presso la Sezione de La Specola, confronteremo quanto visto con gli animali che possiamo trovare oggi in Toscana. Un percorso per capire come i cambiamenti ambientali si riflettono sulla fauna di una determinata area geografica.

Modulo di OpenLab:  Le trasformazioni dell'energia

Descrizione attività: Durante una presentazione iniziale vengono illustrati alcuni concetti-chiave necessari per la comprensione dell'attività: definizione di energia e potenza, principio di conservazione dell'energia.

-In particolare vengono spiegate con l'aiuto di dimostrazioni pratiche
-la trasformazione di energia meccanica in energia elettrica (alternatore);
-un esempio di utilizzo dell'alternatore: l'energia eolica;
-la trasformazione di luce in energia (l'energia del Sole e il pannello fotovoltaico).

Dalla descrizione dei dispositivi trattati si osserva che per tutti i processi di questo tipo ci sono inevitabilmente delle inefficienze di trasformazione, e quindi il rendimento ottenuto è sempre molto inferiore al 100%.

Modulo del Museo: L'energia negli ecosistemi

Descrizione attività:  Seguiamo il percorso dell'energia del sole a partire dal momento in cui entra a far parte della biosfera. Comprendere il ruolo dei pigmenti nella fotosintesi, con attività di cromatografia e microscopia, e le trasformazioni dell'energia all'interno della cellula. L'evoluzione di strutture ossee negli animali, dai gradini più bassi fino al vertice della catena alimentare. Interazioni tra organismi all'interno di un ecosistema. Un percorso tematico guiderà la visita alle collezioni esposte nella Sezione di Zoologia - via Romana, 17.

Descrizione attività: Le proprietà dei materiali sono fortemente influenzate dalle strutture più o meno regolari con cui si organizzano i componenti molecolari o atomici. Alla base di questa regolarità si trovano  le leggi matematiche sulla simmetria. Attività di rotazione, traslazione e riflessione di una figura per costruire figure piane come rosoni, fregi e mosaici esemplificheranno il concetto di simmetria, per poi costruire poliedri attraverso traslazioni e rotazioni nello spazio tridimensionale, seguendo l'esempio di Leonardo ed Escher. Dalla teoria matematica alla realtà dei minerali, manifestazione macroscopica della cella elementare fatta di atomi e legami chimici, ripetuta nello spazio in modo geometrico. L'attività consisterà in una spiegazione delle leggi matematiche sulle simmetrie e l'osservazione macroscopica diretta di queste sui campioni di minerali della collezione del Museo.

Descrizione dell'attività: Il laboratorio ha l'obiettivo di far conoscere le varietà timbriche degli strumenti musicali nella varie culture e le caratteristiche tecniche-acustiche dei suoni prodotti fino ad arrivare ad arrivare alle attuali possibilità offerte dal suono digitale e dalle tecnologie informatiche. L'esperienza si concluderà con la Tombola sonora , il tradizionale gioco in versione musicale.

Il livello di difficoltà sarà relativo al tipo di scuola e adeguato all'età degli alunni coinvolti.

Descrizione attività: Partendo da uno scavo paleontologico simulato e dallo studio dei reperti trovati, continueremo la nostra indagine al Museo di Storia Naturale di Firenze dove, presso la Sezione de La Specola, lavoreremo con gli scheletri degli animali per scoprire come le ossa cambiano di numero, forma e resistenza a seconda del tipo di animali. Un percorso di anatomia comparata per scoprire i segreti dell'adattamento!

Descrizione attività: Partendo da uno scavo paleontologico simulato e dallo studio dei reperti trovati, continueremo la nostra indagine al Museo di Storia Naturale di Firenze dove, presso la Sezione di Antropologia, lavoreremo con lo scheletro umano per scoprire cosa ci differenzia dagli altri animali e come l'uomo, sfruttando la cultura, è riuscito ad adattarsi all'ambiente al di la delle sue limitazioni fisiche.

• CORSO DI FAMILIARIZZAZIONE CON IL LABORATORIO DI FISICA
• INCONTRI DI AGGIORNAMENTO SULLA CHIMICA E LA DIDATTICA

Descrizione attività: Vengono proposte alcune esperienze su un argomento specifico. Le esperienze sono adatte ad alunni della Scuola Secondaria di Primo Grado e saranno utilizzati materiali facilmente reperibili e poco costosi perché siano facilmente riproducibili in classe. Lo scopo del corso è di introdurre gli insegnanti alla pratica del laboratorio di Fisica in classe e renderli familiari all'aspetto sperimentale dell'insegnamento scientifico.

-Docenti di riferimento: Annamaria Cartacci, Cecilia M.C. Gambi, Samuele Straulino
-Numero di incontri: 4 pomeriggi al Polo Scientifico
-Periodo di svolgimento: Ottobre 2011
-Durata dell'attività: 2 ore a incontro

Descrizione attività: Il percorso è rivolto ai docenti delle scuole medie inferiori ed ha lo scopo di favorire la discussione tra docenti delle scuole ed esperti chimici su specifiche tematiche relative alla chimica finalizzata alla didattica. Principale obiettivo di questi incontri è l'approfondimento delle tematiche proposte alle scuole nei percorsi di laboratorio del progetto OpenLab e la ricerca di metodologie accessibili al livello cognitivo degli studenti dei diversi ordini e gradi, per osservare gli aspetti chimici della natura, interpretarne il linguaggio e comprenderne le leggi.

-Docenti di riferimento: Anna Maria Papini, Antonella Salvini
-Numero incontri: saranno definiti e concordati sulla base delle esigenze e richieste degli insegnanti.
-Periodo di svolgimento: novembre 2010 - maggio ‘11
-Durata attività: 2 ore a incontro