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PHET: Simulatore di esperienze interattive per materie STEM

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PHET che sta per Physics Education Technology https://phet.colorado.edu/it/  è una piattaforma di simulazioni interattive  ideata dalla Colorado University per promuovere lo studio e l’apprendimento delle materie scientifiche. Il sito è consultabile senza account, e propone una gran varietà di simulazioni di fisica, chimica, biologia e matematica, che gli studenti possono esplorare in autonomia e tramite la manipolazione interattiva di strumenti come voltmetri, cronometri, termometri e molti altri ancora, possono studiare in maniera efficace il rapporto causa-effetto e verificare in maniera autonoma concetti astratti.

La maggior parte  delle simulazioni è disponibile in formato HTML5 e quindi fruibile da qualsiasi devices, ma anche scaricabili su pc.

Ogni simulazione è fornita di un breve video ed una sintetica guida testuale (in lingua inglese). Se ci si registra è possibile consultare le risorse presenti, ma anche proporne delle proprie che potranno essere pubblicate solo dopo aver superato una validazione interna.

Per aiutare gli studenti a meglio comprendere alcuni concetti si possono predisporre schede di supporto, dove gli studenti sono guidati nell’analisi dei fenomeni fisici, chimici, biologici e matematici; effettuano osservazioni, fanno congetture, rilevano dati, formulano leggi e le verificano, applicando di fatto il metodo scientifico, in modalità anche collaborativa.

 

 

Book – Simulazioni Phet

Un book dove è possibile trovare una serie di schede studente, scaricabili riferite ad alcune simulazioni – in progress

 

 

Articoli
BRICKS, rivista online di AICA & SIe-L – Esperienze di apprendimento STEAM: pensare oltre il fare
Atti del IX Convegno Nazionale di Didattica della Fisica e della Matematica DI.FI.MA. 2019 (pag.446) – “L’ambiente PHET: con gamification e simulazioni accendiamo l’interesse perle STEM”

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TANGRAM……….non solo un gioco

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Il Tangram è un antichissimo gioco cinese che all’inizio era conosciuto con lo strano nome “Tch’iao pan” risalente al 740-730 a.C. Il nome significa “Le sette pietre della saggezza”.
La leggenda, sull’origine del gioco, narra che un monaco donò ad un suo discepolo un quadrato di porcellana e un pennello, dicendogli di viaggiare e dipingere sulla porcellana le bellezze che avrebbe incontrato nel suo cammino. Il discepolo, emozionato, lasciò cadere il quadrato, che si ruppe in sette pezzi. Nel tentativo di ricomporre il quadrato, formò delle figure interessanti. Capì, da questo, che non aveva più bisogno di viaggiare, perché poteva rappresentare le bellezze del mondo con quei sette pezzi.

Il Tangram si ottiene scomponendo un quadrato in sette parti, i poligoni che si creano sono: un quadrato, un parallelogramma, due triangoli rettangoli isosceli grandi, un triangolo rettangolo isoscele medio e due triangoli rettangoli isosceli piccoli.
Con questi 7 pezzi ( i Tan) si possono creare una quantità illimitata di figure e forme geometriche. Ci sono però delle regole da rispettare:

  • Si devono usare tutti e 7 Tan quando si crea una qualsiasi figura
  • Nessuno dei pezzi può essere sovrapposto
  • Tutti i pezzi possono essere utilizzati con rotazioni o spostamenti diversi, se necessario

💡Come costruire il Tangram

Il Tangram può essere un buono strumento per apprendere alcuni concetti di matematica, in particolare aiuta nell’insegnamento della geometria sviluppando:
1. le conoscenze geometriche,
2. il ragionamento,
3. l’immaginazione geometrica.
Può essere usato in vari compiti motivanti, per esercitarsi su aree, perimetri, simmetrie assiali e similitudini di forme, per provare il teorema di Pitagora e nella rappresentazione di numeri razionali. Contribuisce anche a fare pratica con le trasformazioni isometriche in geometria. Bisogna tenere in considerazione che i suoi triangoli sono solo triangoli isosceli.

💡” Come si costruisce il Tangram?” Ecco una scheda-alunno scaricabile, da far svolgere in classe,  può essere svolta singolarmente o in gruppo. Oltre alla costruzione del Tangram viene proposto anche  un lavoro su aree e perimetri.

💡Come costruire il Tangram animato con geogebra

💡Gioca con il Tangram costruito con geogebra – “Costruisci le figure”

Con i suoi 7 Tan si possono comporre oltre al quadrato altri 12 diversi poligoni convessi

Molte delle figure geometriche che si ottengono con il tangram non hanno la stessa forma, tuttavia sono tutte composte con i sette pezzi (i Tan) del gioco, cioè sono formate dallo stesso numero di parti.
Se consideriamo il quadrato iniziale, tutte le figure che si ottengono a partire da esso, avranno la stessa area, cioè quella del quadrato dato. Possiamo quindi affermare che tutte le figure ottenute sono equivalenti perché occupano la stessa superficie.
Non possiamo dire la stessa cosa per quanto riguarda il perimetro, non hanno lo stesso perimetro quindi non sono isoperimetriche

💡 Con i 7 Tan si possono costruire tante figure! Ecco una scheda-alunno scaricabile, da far svolgere in classe,  può essere svolta singolarmente o in gruppo. La scheda propone un lavoro di geometria dove si devono calcolare area e perimetro di 3, 4…. dei poligoni convessi che si possono creare con i 7 Tan. I concetti a cui si arriva sono quelli di equivalenza ed isoperimetricità

E’ possibile e divertente costruire personaggi con i sette pezzi del Tangran per creare storie e fumetti. E’ importante insegnare agli alunni a progettare il proprio fumetto o la propria storia.
💡Esempio di scheda per la progettazione del fumetto – scheda 

💡Esempio di fumetto realizzato con i personaggi del tangram: “Passeggiata tra amici”

 

 

 La Papera Azzurra

Una storia realizzata utilizzando personaggi realizzati con i 7 Tan del Tangram. L’eBook è stato creato con BookCreator

 

 

📕Bibliositografia

Progetto Polymath – Tangram
Tangram scuola primo ciclo – articolo
Storie con il Tangram – lavoro svolto in scuola primaria
Tangram per la scuola secondaria di primo grado – articolo  –
Il Tangram slide –

Le Bolle di Sapone: quale ricetta?

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Dalla tesi di Rosangela Mapelli – “Percorsi di Didattica Museale: Le Bolle di Sapone”

Uno degli elementi fondamentali per creare Bolle di sapone è la soluzione. 😉
Esistono diverse ricette (soluzioni) per fare le bolle di sapone ma una soluzione ideale non esiste. Una ricetta può andar bene per un certo esperimento e non per un altro.
Un metodo per verificare la bontà di una soluzione può essere quello di cronometrare il tempo di durata di una bolla. Le bolle che vengono confrontate devono:

  • avere tutte la stessa dimensione,
  • essere create nello stesso ambiente,
  • trovarsi tutte nelle stessa posizione.

Ecco alcune ricette, naturalmente c’è sempre la possibilità di comprare soluzioni già pronte.

  1. Mettere tre o quattro cucchiai da tavola di polvere o scaglie di sapone in quattro tazze d’acqua calda. Lasciare riposare la miscela per tre giorni, poi aggiungere un cucchiaio abbondante di zucchero o miele e mescolare. Si avranno delle bolle resistentissime. (A. Wilkes)
  2. Mettere in 4 litri d’acqua 160 cc di detersivo liquido (cercare quelli senza aggiunte di aromi) e un cucchiaio di glicerina. Lasciare riposare la soluzione almeno un giorno meglio se non coperta così evaporano quelle parti di alcool contenute nel detersivo. ( P.Cerreta)
  3. Mescolare una parte di detersivo per piatti concentrato con 20 parti di acqua e una parte di glicerina (ricetta classica del prof. Zanetti dell’Università di Trento)
  4. Soluzione per bolle resistentissime dette di Bouncy: mescolare 1litro di acqua calda (appena bollita ) con 50 – 70 ml di glicerina, 50 ml di detersivo per piatti e di gelatina. Sciogliere la gelatina in acqua calda, l’inconveniente di questa soluzione è che bisogna farla bollire tutte le volte che la si usa dato che, a causa della gelatina, tende a solidificarsi. (da sito internet www.bubbles.org.)
  5. Mescolare 1/40 di oleato di sodio con 1 litro di acqua distillata, conservare al buio per una settimana. Aggiungere poi 1 o 2 gocce di ammoniaca liquida ogni ½ l di acqua conservate al buio tappato. L’aggiunta di glicerina fa si che le bolle durino di più. (C.V.Boys )
  6. Unire 500ml di acqua, con 25ml di detersivo per piatti concentrato, 8 – 10ml di glicerina (in farmacia). E’ indispensabile far riposare la soluzione per un paio di giorni e poi filtrarla su carta da filtro o meglio tela fine. Qualunque detersivo per piatti può funzionare purché a base di tensoattivi anionici e polietossilati. Per quanto riguarda l’acqua quella distillata non è molto efficace. (Dott. Paolo D’Annibale)
  7. Mescolare 400g d’acqua con 25g di detersivo per piatti in polvere: Ricetta ottima per vedere bene i colori nelle lamine di sapone. (La Fisica Nelle Scuola)
  8. Per bolle piccole o medie, mescolare 2,25 litri di acqua distillata ( meglio se calda) con 240g di detersivo per piatti concentrato (300 – 360 se non è concentrato) aggiungere un cucchiaio da tavola di glicerina. Se si vuole renderle più resistenti basta aggiungere ancora 60 g di detersivo concentrato e un altro cucchiaio di glicerina
  9. Per bolle grandi. Mescolare 2,25 litri di acqua distillata con 240b di detersivo per piatti concentrato 1 cucchiaio da tavola di glicerina più 400g di soluzione già in commercio. L’acqua distillata viene consigliata perché l’acqua del rubinetto è troppo dura e non da un buon risultato, il detersivo più consigliato è quello per lavare i piatti, non va bene il sapone in tavoletta.

Ecco una simpatica pergamena (da scaricare) con scritta la più semplice delle ricetta da regale ai propri alunni per poter iniziare gli esperimenti con le bolle

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Poesie: Bolle di sapone

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La bolla
spunta a poco a poco dalla cannuccia,
si arrotonda, cresce, si colora.
Poi riflette la finestra,
i vasi di fiori in cielo.
E il bimbo,
prima di lanciarla al vento,
ci si specchia dentro.
La fa dondolare lievemente,
poi la stacca.
La bolla s’innalza,
brilla un istante al sole e sparisce.   (Gabriele d’Annunzio)

Lo sai ched’è la bolla di sapone?
L’astuccio trasparente d’un sospiro.
Escita da la canna vola in giro,
sballottolata senza direzzione,
pe fasse cunnolà come se sia
dall’aria stessa che la porta via.
Una farfalla bianca, un certo giorno,
ner vede quella palla cristallina
che rispecchiava come una vetrina
tutta la roba che ciaveva intorno,
j’agnede incontro e la chiamò: “Sorella,
fammete rimirà! Quanto sei bella!
Er celo, er mare, l’aberi, li fiori
pare che t’accompagnino ner volo:
e mentre rubbi, in un momento solo,
tutte le luci e tutti li colori,
te godi er monno e te ne vai tranquilla
ner sole che sbrilluccia e sfavilla.”
La Bolla de Sapone je rispose :
“So bella, sì, ma duro troppo poco.
La mia vita, che nasce per un gioco
come la maggior parte delle cose,
sta chiusa in una goccia…Tutto quanto
finisce in una lagrima de pianto.” (Trilussa)

Va la bolla di sapone,
va per l’aria, iridescente;
sale, scende, poi risale
verso il cielo lentamente;
sembra palla di cristallo,
ha i riflessi dei diamanti;
una forza la sospinge
sempre avanti, sempre avanti.
“Va’ lontan”, dice la bimba,
“Vieni meco”, dice il vento,
“la tua vita sarà gaia,
un eterno rapimento”.
“Tu sei bella” trilla il passero,
che la guarda giù, dal tetto:
ed il ragno de la gronda
la saluta con rispetto.
E la bolla a tante feste
gonfia, gonfia, inorgoglita;
gonfia, gonfia, a un tratto scoppia…
Paf… la bolla è già svanita. (Achille tedeschi)