5 Gli animali intorno a noi • I vegetali intorno a noi
6 Una scienza, tante scienze
7 Lavorare insieme per la scienza
8 Il metodo scientifico sperimentale 10
LA MATERIA
11 Scopriamo la materia
12 Gli stati della materia
14 Calore e temperatura
Il calore • La temperatura
15 La trasmissione del calore
16 I cambiamenti di stato
17 I passaggi di stato in breve
ACQUA, ARIA, SUOLO
21 L’acqua
Una sostanza speciale
22 Le caratteristiche dell’acqua
L’acqua ha una “pelle” • L’acqua “scioglie” • L’acqua “cammina”
23 Il ciclo dell’acqua
L’aria
A che cosa serve l’aria?
Gli strati dell’atmosfera
La pressione atmosferica
La pressione atmosferica varia
I venti
Classificazione dei venti
Il suolo
La formazione del suolo
La struttura del suolo
Educazione civica
Risorse a rischio
Parole da scienzato • Acqua, Aria, Suolo
IL MONDO DEI VIVENTI
39 Le caratterisitche dei viventi
Le cellule • La cellula animale
La cellula vegetale
I cinque regni
Monere • Protisti
Il regno dei funghi
Funghi a cappello • Muffe • Lieviti
STEM LAB
Come nasce la muffa?
46 Il regno delle piante
La radice
47 Il fusto • La foglia
48 La fotosintesi clorofilliana
49 Le piante respirano… • …e traspirano
50 ATLANTE
Classificazione delle foglie
52 La classificazione delle piante Piante semplici
53 Piante complesse
54 Dal fiore…
55 …al frutto
56 Curiamo i “polmoni verdi”
57 Un aiuto contro frane e alluvioni • La rinascita è un processo lungo
58 DALLA SINTESI...
60 POP PODCAST 61
LAB
62 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE La cellula • Il regno dei funghi e delle piante
GLI
L’ambiente L’ecologia
Che cos’è un ecosistema
L’adattamento all’ambiente
Adattamento in ambienti estremi 90 La catena alimentare
La piramide ecologica
Educazione civica Salvare la biosfera… e noi stessi
LE TUE CONOSCENZE
ecosistemi
I mammiferi 72 Come si nutrono gli animali?
Come respirano gli animali?
La riproduzione
SCIENZE
Ciao, sono Pop e sarò la vostra guida nel mondo delle scienze e della tecnologia. Da sempre l’uomo ha cercato di conoscere il mondo, scoprire le cause dei fenomeni naturali così da poterne dare delle spiegazioni. Oggi grazie al lavoro di tanti scienziati e scienziate possiamo avere le risposte ai nostri perché, cominciando dalla vita di tutti i giorni.
La materia intorno a noi
Cosa c’è di più dissetante di una limonata fresca? Sapevi che è una soluzione acquosa, in cui il solvente è l’acqua e il soluto è una miscela di succo di limone e dolcificante?
Gli animali intorno a noi
Chissà quante volte avrai visto un geco in casa! Eppure cerca sempre di nascondersi bene: è un esempio di mimetismo “fatto in casa”.
Ma lo sai che la camomilla è una pianta? Anzi, una pianta medicinale, che aiuta a far passare il mal di pancia, come se fosse una medicina naturale.
P RIMA O SSERVO P OI... RIFLETTO
Disegna sul tuo quaderno un animale o una pianta che si trova in casa e che ti ha incuriosito oppure un oggetto che usi tutti i giorni. Mentre disegni, pensa a come è fatto o a cosa serve e rifletti su cosa hai imparato dalla tua osservazione. Infine condividi il tuo disegno e le tue riflessioni con la classe.
Una scienza, tante scienze
La Scienza tenta di rispondere a vari tipi di domande:
Come funziona una LIM?
Perché in autunno gli animali vanno in letargo?
Perché di giorno non vedo le stelle?
Perché al sole ci abbronziamo?
Nessuno scienziato potrebbe studiare tutte queste cose contemporaneamente. La Scienza, perciò, si divide in molte branche e ogni scienziato si specializza in una di esse.
La chimica e la fisica studiano le caratteristiche e il comportamento di oggetti e materiali.
La medicina studia il corpo umano.
La biologia studia gli esseri viventi, e si divide in zoologia (studio degli animali) e botanica (studio delle piante).
L’astronomia studia i corpi celesti.
La geologia studia il suolo, i minerali e le rocce.
Lavorare insieme per la scienza
Gli scienziati non lavorano mai completamente da soli: per fare scoperte hanno bisogno di confrontarsi, condividere idee e unire le loro forze. La collaborazione è molto importante perché permette di arrivare a risultati più precisi e affidabili.
Quando più scienziati studiano lo stesso problema, ognuno porta le proprie conoscenze e competenze. Ad esempio, per capire meglio come funziona un vulcano, possono lavorare insieme un geologo, che studia le rocce, e un fisico, che studia le forze e i movimenti della Terra.
Gli scienziati collaborano anche con persone di Paesi diversi, dando vita ad una comunità scientifica internazionale. Grazie alle tecnologie moderne possono comunicare velocemente, scambiarsi informazioni e confrontare i dati raccolti. In questo modo le scoperte diventano patrimonio di tutti e aiutano a risolvere problemi globali, come la cura delle malattie o la protezione dell’ambiente.
La collaborazione, quindi, non è solo un modo di lavorare, ma un vero e proprio valore: significa unire idee, rispettare il lavoro degli altri e costruire insieme nuove conoscenze.
LO SAPEVI?
CURIOSITÀ POP
Nel 2001 l’UNESCO ha istituito la Giornata Internazionale della Scienza per la Pace e lo Sviluppo, che si celebra ogni 10 novembre
Questa ricorrenza vuole sottolineare il ruolo della scienza nella società, coinvolgere i cittadini nelle questioni scientifiche, ricordare l’importanza della scienza nella vita quotidiana. Grazie a questa iniziativa sono stati promossi progetti e collaborazioni internazionali, anche tra scienziati di Paesi in conflitto.
Il metodo scientifico sperimentale
Lo scienziato spesso, nei suoi studi, lavora in squadra con la collaborazione di tecnici e altri studiosi, ma a volte lavora anche in modo individuale.
Il lavoro dello scienziato è simile a quello di un investigatore. Non basta osservare e ragionare in modo astratto, ma è necessario raccogliere delle prove concrete. Il suo studio deve quindi seguire un procedimento logico e ordinato, fatto di fasi, legate l’una all’altra: è il metodo scientifico sperimentale. Proviamo insieme a realizzarle, come un vero scienziato.
Metti una piantina di fiori sul davanzale della finestra in modo che sia ben illuminata dal Sole.
Lo scienziato osserva e descrive un fenomeno.
Osserviamo la pianta: com’è?
La pianta è esposta alla
e produce molti
Si pone domande. 2
Abbiamo osservato che la pianta è in fiore. Perché? Che cosa fa produrre molti fiori alla pianta?
La pianta produce tanti fiori perché è esposta al Sole. Formula ipotesi, cerca cioè possibili risposte alle sue domande. 3
4
Verifica con esperimenti.
Per provare l’ipotesi, prendiamo una piantina uguale e la mettiamo al buio in un armadio.
Assicuriamoci che ci siano le stesse condizioni (acqua, terreno, temperatura), tranne l’esposizione alla luce
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Registra e analizza i dati.
Ogni giorno osserviamo le due piantine e annotiamo i nostri dati. Dopo un certo periodo, analizziamo i dati raccolti.
Possiamo osservare che la piantina alla
ha prodotto nuovi
quella rimasta al è
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Elabora una conclusione.
Quando l’esperimento conferma l’ipotesi, lo scienziato elabora una conclusione (teoria o legge).
Una pianta per dare abbondanti ha bisogno della
Capita anche che l’esperimento non confermi l’ipotesi. Cosa succede allora?
Si ricomincia dall’ipotesi.
Un vero scienziato non si arrende, elabora nuove ipotesi, ripete tante volte gli esperimenti. La scienza è in continuo movimento, la ricerca non si ferma mai.
IO SCIENZIATO
Nelle pagine successive troverai tanti esperimenti che potrai svolgere da solo o in gruppo. Dimostrano qualcosa che è già stato scoperto: una legge, una proprietà di un materiale, le caratteristiche di una pianta… Questi esperimenti ti aiuteranno a esplorare e conoscere il mondo come fanno i veri scienziati. Mettiti alla prova!
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
Il metodo scientifico sperimentale è seguito da tutti gli scienziati. Fu elaborato tra la fine del 1500 e l’inizio del 1600 da un italiano, Galileo Galilei, considerato il padre della scienza moderna.
LA MATERIA
Tutte le cose che ci circondano sono corpi, cioè forme che la materia assume di volta in volta. Ma cos’è la materia? È tutto ciò che occupa uno spazio e ha un peso.
Guarda questa montagna così grande e maestosa! È fatta di materia, proprio come te e me. Le rocce che la formano sono l’insieme di diversi minerali.
Una nuvola sembra fatta di niente, vero? Invece è formata da tantissime goccioline d’acqua o cristalli di ghiaccio che galleggiano nell’aria. Anche se non puoi toccarle come un oggetto solido, sono fatte di materia.
Ogni filo d’erba, ogni fiore, la terra su cui cammini sono fatti di materia. La materia è tutto ciò che puoi percepire con i sensi.
P RIMA O SSERVO P OI... RIFLETTO Osserva la foto, rifletti e rispondi: che cos’hanno in comune le nuvole, l’erba e le rocce?
METODO P O P
Scopriamo la materia
Tutta la materia è composta da particelle piccolissime, talmente piccole che non si possono vedere neppure con un potente microscopio: gli atomi. Pensa che su un granello di sabbia ce ne sono miliardi. In natura esistono circa novanta tipi diversi di atomi. Gruppi di due o più atomi, uguali o diversi tra loro, possono unirsi e formare particelle più grandi: le molecole. Le molecole, a loro volta, formano tutte le centinaia di migliaia di sostanze che conosciamo, come l’acqua, l’ossigeno, il sale, il ferro…
Le molecole dell’acqua sono formate da atomi diversi: due di idrogeno e uno di ossigeno.
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
L’antico filosofo greco Democrito (460-370 a.C.) sosteneva che la materia è formata da “mattoncini” indivisibili, che chiamò atomi. Le sue teorie, dimenticate per circa 2000 anni, sono vicine a quelle della Scienza moderna.
Materia: deriva dal latino mater, che significa madre. La materia si può considerare la “madre” di tutte le cose.
Atomo: deriva da due parole greche: a, che significa non, e témno, che significa dividere. Per molto tempo si è pensato che l’atomo fosse indivisibile.
Molecola: è la più piccola parte di una sostanza che ne mantiene tutte le caratteristiche. È formata da due o più atomi, uguali o diversi tra loro.
STUDIO CON METODO
COLLEGO E IMPARO
Le molecole dell’ossigeno sono formate da due atomi uguali di ossigeno.
Collega le parti delle frasi.
Due o più atomi sono formate da molecole
Tutte le sostanze formano le molecole
Gas: deriva dal greco cháos, che significa massa informe, cioè senza forma.
Vapore: sostanza allo stato aeriforme che si sviluppa da un liquido.
Coesione: unione, vicinanza, legame stretto.
Gli stati della materia
Lo stato di aggregazione è il modo in cui le molecole sono unite tra loro. Una sostanza può presentarsi in ciascuno dei tre differenti stati di aggregazione: solido, liquido, aeriforme.
Ogni sostanza si presenta in natura in un certo stato: per esempio, l’ossigeno si presenta allo stato aeriforme, perciò diciamo che è un gas, il rame invece allo stato solido, quindi diciamo che è un solido.
Fa eccezione l’acqua, che possiamo osservare in natura non soltanto come liquido, ma anche come solido (ghiaccio) e gas (vapore acqueo).
STATO SOLIDO
Nello stato solido le molecole sono disposte le une vicino alle altre, saldate tra loro. I solidi, come un chiodo o una roccia, ma anche una zolletta di zucchero, hanno una forma propria, cioè ben definita.
Le molecole dei solidi, infatti, sono tenute insieme da potenti forze di coesione che le mantengono fisse in una disposizione precisa e impediscono loro di staccarsi e allontanarsi.
Per questo i solidi hanno anche un volume proprio, cioè occupano un determinato spazio e non possono essere compressi.
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
Sabbia, zucchero, farina e sale sono esempi di solidi non compatti, che si ottengono per frantumazione di solidi compatti. Essi assumono la forma del recipiente perché sono composti da piccoli granelli tutti indipendenti. Se osservi con una lente di ingrandimento i granelli, puoi notare che ciascuno di essi è un solido compatto, con una forma precisa. Provaci e confronta le tue riflessioni con quelle dei tuoi compagni.
STATO LIQUIDO
Allo stato liquido le molecole sono legate fra loro in maniera debole, sono così, abbastanza libere di muoversi. I liquidi assumono la forma del recipiente in cui vengono versati: non hanno una forma propria. Nei liquidi, infatti, le forze di coesione mantengono le molecole “pigiate”, ma consentono loro di muoversi un poco scivolando le une sulle altre. I liquidi hanno inoltre la caratteristica di non essere comprimibili: si dice che hanno un volume proprio.
STATO AERIFORME
Allo stato aeriforme le molecole non sono in contatto diretto fra loro e si muovono disordinatamente in tutte le direzioni.
Sono aeriformi tutte le sostanze che hanno le proprietà dell’aria: tutti i gas, come il gas metano usato in cucina, e i vapori, come il vapore acqueo.
In una sostanza aeriforme non ci sono forze di coesione: le particelle sono distanti tra loro e libere di muoversi. Perciò la materia allo stato aeriforme non ha una forma propria e non ha un volume proprio. Una stessa quantità di gas, dunque, può essere racchiusa in recipienti di forma e capacità diverse.
STUDIO CON METODO
COLLEGO E IMPARO
Collega gli stati della materia ai cartellini corrispondenti.
ghiaccio
vapore acqueo acqua occupa sempre lo stesso spazio
forma propria forma del contenitore nessuna forma
occupa tutto lo spazio disponibile
Calore e temperatura
Il calore
Prova a strofinare rapidamente e con forza una mano contro l’altra per qualche secondo: che cosa avverti sulla pelle? Sulle mani senti caldo: hai prodotto calore. Il calore non si vede a occhio nudo, ma lo percepiamo con il tatto e possiamo osservare i suoi effetti: per esempio proviamo una sensazione di caldo se siamo esposti al Sole o se ci avviciniamo al fuoco. Il calore è una forma di energia, chiamata energia termica. Quando un corpo viene riscaldato, significa che le sue molecole ricevono energia termica e aumentano il loro movimento; al contrario in un corpo freddo le molecole si muovono più lentamente.
La temperatura
Per conoscere il livello di calore posseduto da un corpo, si misura la sua temperatura. La temperatura si misura in diverse scale, ma la più comune nel mondo scientifico e in Italia è la scala Celsius (°C). Su questa scala, 0 °C rappresenta il punto di congelamento dell’acqua, mentre 100 °C è il suo punto di ebollizione a livello del mare.
Lo strumento con cui si rileva la temperatura di un corpo o di un ambiente è il termometro.
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Indica se le frasi che seguono sono vere (V) o false (F).
● Strofinando le mani, si produce calore perché le molecole rallentano il loro movimento. V F
● Il calore è visibile a occhio nudo. V F
● Il calore è una forma di energia. V F
● Quando un corpo è freddo, le sue molecole si muovono più velocemente rispetto a quando è caldo. V F
● La temperatura serve a misurare la quantità di calore posseduta da un corpo. V F
● In Italia, la temperatura si misura principalmente in gradi Celsius (°C). V F
● Il termometro è lo strumento usato per misurare la temperatura. V F
● Sulla scala Celsius, l’acqua congela a 100 °C e bolle a 0 °C. V F
La trasmissione del calore
Se d’estate cammini sulla spiaggia, senti che la sabbia ti scotta i piedi: il calore è passato dalla sabbia caldissima ai tuoi piedi meno caldi. Se invece ti tuffi nel mare, senti freddo: il calore del tuo corpo è passato all’acqua del mare il calore passa sempre da un corpo caldo a uno più freddo. Infatti raffreddare un corpo non vuol dire “aggiungere il freddo”, ma togliergli calore. Ci sono alcuni materiali, come i metalli, che si riscaldano subito e lasciano passare il calore con facilità: essi vengono detti conduttori. Altri materiali, invece, come la lana, il vetro, il legno, vengono chiamati isolanti, perché trasmettono lentamente il calore e impiegano molto tempo a riscaldarsi. Il calore passa da un corpo all’altro in tre modi diversi: 1 per conduzione, quando due corpi entrano in contatto tra loro. Se tocchi una tazza calda, la tua mano riceve calore: il calore passa dalla mano, la parte del corpo a contatto con la fonte di calore, e man mano si propaga nel resto del corpo. 2 per convezione nei liquidi e nei gas; all’interno di un corpo la parte di materia più calda si mescola con quella più fredda. In una pentola piena d’acqua sul fuoco, l’acqua a contatto con il fondo della pentola si scalda per conduzione, diventa più leggera e sale verso l’alto. L’acqua in alto, più fredda, quindi più pesante, scende verso il basso. Questo movimento porta al riscaldamento di tutta l’acqua.
3 per irraggiamento, può avvenire anche senza alcun contatto fra il corpo caldo e il corpo freddo, sotto forma di radiazione. Per esempio, i raggi del Sole si irradiano, attraversano l’atmosfera raggiungendo e riscaldando la Terra e ogni essere vivente.
STUDIO CON METODO
SOTTOLINEO E IMPARO
Sottolinea nel testo le risposte alle domande.
● Come si trasmette il calore nei solidi? Nei liquidi? Nei gas?
● In che cosa consiste il fenomeno dell’irraggiamento?
● Che cosa vuol dire raffreddare?
CONDUZIONE O CONTATTO
Prima si scalda la parte di cucchiaio immersa nel liquido caldo, poi il calore si propaga per conduzione all’impugnatura.
Quando l’acqua bolle si formano in essa correnti in movimento che trasportano calore.
Tutti i corpi caldi, come il Sole, emettono calore sotto forma di radiazioni termiche.
IRRAGGIAMENTO
CONVENZIONE O TRASPORTO
I cambiamenti di stato
Sappiamo che la materia può presentarsi allo stato solido, liquido o aeriforme. Tutte le sostanze, per effetto del calore, possono passare da uno stato all’altro. Il passaggio di una sostanza da uno stato all’altro si chiama cambiamento di stato.
Vediamo insieme di cosa si tratta.
Se un cubetto di ghiaccio viene riscaldato e raggiunge una certa temperatura, si trasforma in liquido. Questo fenomeno si chiama fusione.
Il calore, infatti, spezza i legami che tengono le molecole del cubetto fortemente legate le une alle altre.
SOLIDIFICAZIONE
Il passaggio di stato inverso della fusione è la solidificazione. Se metto l’acqua in free zer, dopo qualche ora diventa ghiaccio. Con il raffreddamento, infatti, avviene il passaggio dallo stato liquido allo sta to solido.
SVILUPPO LE COMPETENZE
FACCIO ESPERIMENTI
Riempi d’acqua per oltre la metà una bottiglia di plastica e segna il livello con un pennarello.
Poni la bottiglia nel congelatore per qualche ora.
CHE COSA SUCCEDE?
Completa e confrontati con i tuoi compagni.
● L’acqua si solidifica, cioè diventa , e supera il livello che avevi segnato quando era allo stato .
● Il ghiaccio occupa più rispetto all’acqua allo stato liquido.
I passaggi di stato in breve
SOLIDIFICAZIONE FUSIONE
EVAPORAZIONE
CONDENSAZIONE EVAPORAZIONE
Se un liquido assorbe calore, si trasforma in vapore. Osserva una pentola in cui l’acqua bolle: poco dopo il livello dell’acqua si abbassa, perché si trasforma in vapore. Questo fenomeno di chiama evaporazione
CONDENSAZIONE
La condensazione è il passaggio di una sostanza dallo stato gassoso a quello liquido. Un esempio è quando metti un coperchio su una pen tola d’acqua che bolle: il vapore acqueo si raffredda quando tocca il coperchio e si trasforma in piccole goccioline d’acqua.
GIOCA CON POP
Cerchia le parole: condensazione, fusione, evaporazione, solidificazione, materia
Quale frase si forma con le lettere rimanenti?
LA MATERIA • IL CALORE
CHE COS’È? COM’È COMPOSTA?
La materia è tutto ciò che ci circonda e che percepiamo con i nostri sensi. Occupa uno spazio e ha un peso. La materia è composta da atomi che insieme formano le molecole, le quali a loro volta formano le sostanze
COME SI PRESENTA?
Le sostanze possono avere tre stati di aggregazione:
• SOLIDO
• LIQUIDO
• AERIFORME
Essi dipendono dalla forza di coesione tra le molecole: nei solidi la forza di coesione è intensa e le molecole sono saldate tra loro; nei liquidi è debole e le molecole scorrono le une sulle altre; nei gas e nei vapori è assente e le molecole si muovono liberamente.
CHE COS’È? COSA PROVOCA?
I cambiamenti di stato dipendono dal calore. Il calore è una forma di energia. Essa passa spontaneamente dai corpi più caldi a quelli più freddi. Il calore fa passare una sostanza da uno stato all’altro: per riscaldamento
• da solido a liquido FUSIONE
• da liquido a gas EVAPORAZIONE
Per raffreddamento
• da gas a liquido CONDENSAZIONE
• da liquido a solido SOLIDIFICAZIONE Il livello di calore di un corpo è indicato dalla temperatura e si misura con il termometro.
COME SI TRASMETTE?
Nei solidi il calore si trasmette per CONDUZIONE o CONTATTO, nei liquidi e nei gas per CONVEZIONE o TRASPORTO. Può anche trasmettersi per IRRAGGIAMENTO.
Completa la mappa con l’aiuto delle parole chiave evidenziate nella pagina a fianco. Poi utilizzala per esporre a voce l’argomento.
LA MATERIA
CHE COS’È?
È tutto ciò che ci circonda. Occupa uno e ha un
COM’È COMPOSTA?
è composta da che formano , che costituiscono le
COME SI PRESENTA?
STATO AERIFORME
Le molecole
liberamente.
STATO LIQUIDO
Le molecole
STATO SOLIDO
Le molecole ������������������������������� tra loro.
IL CALORE
CHE COS’È? COSA PROVOCA?
COME SI TRASMETTE?
È una forma di Si trasmette:
• per conduzione o nei solidi;
per
o trasporto nei gas e nei liquidi;
Fa passare le sostanze da uno stato all’altro:
ACQUA, ARIA, SUOLO
Riesci a vedere l’aria nell’immagine? No? È normale. L’aria è invisibile ma è ovunque intorno a noi.
In che modo puoi sentire l’aria? Fai delle ipotesi.
La Terra è chiamata anche Pianeta
Blu perché è coperta per gran parte di acqua. Ma lo sapevi che l’acqua è sempre in movimento, trasformandosi da nuvola a pioggia e poi risale verso l’alto?
Il suolo è un vero tesoro sotto i nostri piedi! È qui che le radici delle piante trovano acqua e nutrimento per crescere. Non è solo terra, ma un mondo vivente.
Quali tesori pensi che nasconda?
P RIMA O SSERVO P OI... RIFLETTO
Osserva la foto, poi pensa a una cosa che fai ogni giorno. Ora, prova a immaginare come sarebbe la tua giornata se non ci fossero l’acqua, l’aria o il suolo. Come cambierebbe la tua vita? Cosa ti mancherebbe di più? Rifletti e condividi i tuoi pensieri con la classe.
METODO P O P
Quante scoperte possiamo fare osservando il mondo con occhi curiosi!
L’acqua
Mari e oceani ricoprono oltre due terzi della superficie del pianeta. Sono formati da acqua salata, inutilizzabile per quasi tutti gli organismi viventi. L’acqua dolce, invece, è indispensabile per la vita. La maggior parte di essa è con gelata nelle calotte polari e nei ghiacciai. Un’altra parte si trova nel sottosuolo. Una piccola parte costituisce le acque superficiali di fiumi e laghi. L’acqua è presente nel suolo come umidità e nell’aria come vapore.
Una sostanza speciale
L’acqua è una sostanza speciale. Hai imparato che è l’unica presente in natura in tutti e tre gli stati (solido, liquido e aeriforme) e che passa continuamente da uno stato all’altro, compiendo il suo ciclo sulla Terra.
STUDIO CON METODO
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Completa la tabella.
I colori della Terra vista dallo spazio sono quelli dell’acqua: bianca nelle nubi e azzurra nei mari.
ACQUA SULLA TERRA
luogo stato dell’acqua acqua dolce o salata aria
calotte polari e ghiacciai fiumi e laghi mari e oceani sottosuolo suolo
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Dividetevi in piccoli gruppi, svolgete una ricerca da riportare su un cartellone su uno dei seguenti argomenti:
● L’acqua in natura (fiumi, laghi, pioggia, mari).
● L’acqua nella vita quotidiana (uso domestico, agricoltura, industria).
Le caratteristiche dell’acqua
Scopriamo ora alcune proprietà dell’acqua: L’acqua ha una “pelle”
Le molecole d’acqua possiedono una notevole forza di coesione. Le molecole che si trovano in superficie però sono attratte solo verso il basso e non verso l’alto. Questo dà origine alla tensione superficiale: la superficie dell’acqua, cioè, si comporta come una pellicola tesa ed elastica. Questa proprietà è la causa della forma quasi sferica delle gocce d’acqua.
L’acqua “scioglie”
L’acqua è un buon solvente, cioè in essa si possono sciogliere molte sostanze: solide, liquide e gassose. La sostanza che viene disciolta nell’acqua si chiama soluto e la miscela ottenuta si chiama soluzione. Il “sapore” dell’acqua deriva dalle sostanze che vi sono disciolte; l’acqua pura, infatti, è insapore, incolore e inodore.
L’acqua “cammina”
L’acqua può risalire superfici strette come un tubicino o un capillare di vetro ma, anche, arrampicarsi tra gli spazi stretti delle fibre di un tessuto o tra le trame che si nascondono dentro un biscotto. Questa proprietà si chiama capillarità.
SVILUPPO LE COMPETENZE
FACCIO ESPERIMENTI
1 Procurati 3 bicchieri di vetro, carta assorbente, acqua e coloranti alimentari.
2 Riempi 2 dei 3 bicchieri a metà con acqua e mescola in ognuno un colorante diverso. Posiziona i 2 bicchieri pieni ai lati e quello vuoto in mezzo.
3 Con la carta crea delle strisce e introduci uno degli estremi nel primo bicchiere con acqua colorata e l’altro nel bicchiere vuoto. Fai lo stesso con l’altro bicchiere con acqua colorata.
CHE COSA SUCCEDE?
Il liquido salirà attraverso la colorandola, e riempirà il bicchiere fino a quando il livello dell’acqua non sarà nei 3 bicchieri.
Il ciclo dell’acqua
Il ciclo dell’acqua è l’insieme delle trasformazioni cui è soggetta l’acqua nell’ambiente naturale.
Attraverso questo ciclo, l’acqua si rinnova continuamente: l’acqua che beviamo, infatti, è la stessa che circola sulla Terra da miliardi di anni. L’acqua è dunque la protagonista
3
L’acqua ritorna alla terra in forma di precipitazioni (pioggia, neve, grandine). Una parte evapora subito, una parte viene assorbita dalle piante, un’altra penetra nel terreno, un’altra ancora cade sulle vette delle montagne, dove solidifica e forma i ghiacciai.
2
Il vapore, innalzandosi, si raffredda, condensa e forma le nubi, composte da minuscole gocce d’acqua.
L’acqua degli oceani e dei mari, riscaldata dal Sole, evapora e sale nell’atmosfera sotto forma di vapore. 1
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
Il vapore acqueo presente nell’atmosfera proviene in massima parte (oltre quattro quinti) dall’evaporazione dell’acqua dei mari e degli oceani, poi dalla traspirazione delle piante e infine dall’evaporazione delle acque di laghi e fiumi.
4
L’acqua sotterranea riaffiora nelle sorgenti. Il ghiaccio sulle vette delle montagne fonde per opera del Sole e forma i ruscelli, che si riversano nei fiumi, che a loro volta sfociano nei mari. L’intero ciclo comincia da capo.
carbonica e altri gas
L’areogramma mostra la composizione dell’aria.
L’aria
L’aria ci circonda e occupa ogni spazio libero intorno a noi. È una miscela di diversi gas. Il più abbondante è l’azoto, che costituisce più di tre quarti del totale. L’ossigeno è il secondo gas per quantità, ma il più importante per gli organismi viventi, perché consente la respirazione. Nell’aria sono presenti anche altri gas, tra cui l’anidride carbonica e, in piccole quantità, anche il vapore acqueo.
A che cosa serve l’aria?
L’aria serve innanzitutto a respirare, ma svolge anche molti altri “compiti”. L’ossigeno in essa contenuto è indispensabile perché avvenga la combustione, ossia la capacità di un combustibile (legno, carbone...) di bruciare. L’aria, inoltre, è importante come “coperta” per la Terra. Senza di essa, la temperatura sarebbe molto più bassa. L’anidride carbonica presente nell’aria, infatti, trattenendo il calore solare come il vetro di una serra, scalda l’intero pianeta. Infine, l’aria, o meglio l’atmosfera, blocca buona parte dei raggi ultravioletti (radiazioni solari dannose).
Atmosfera: lo strato gassoso che circonda la Terra.
STUDIO CON METODO
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Ricerca nel testo le funzioni svolte dall’atmosfera ed elencale.
Gli strati dell’atmosfera
L’atmosfera è lo strato gassoso che circonda la Terra. Gli scienziati la dividono in fasce, che cambiano man mano che ci si allontana dalla Terra.
Allontanandosi l’aria diventa sempre più rarefatta, cioè le molecole sono sempre più lontane le une dalle altre. Leggi i testi seguendo l’ordine dei numeri.
STUDIO CON METODO
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Colora le frecce sul disegno. di rosso se la temperatura aumenta di blu se la temperatura diminuisce
3
Nella mesosfera la temperatura diminuisce fino a 90 gradi sotto lo zero (−90°).
5
La parte più esterna dell’atmosfera è l’esosfera. Qui le particelle dei gas sono assai rarefatte e si muovono ad altissima velocità. La temperatura è molto elevata.
2
Si incontra poi la fascia della stratosfera
Contiene ozono, un gas che assorbe i dannosi raggi ultravioletti provenienti dal Sole. La temperatura aumenta con l’altezza, fino a 2 gradi sotto lo zero (−2°).
1
La fascia più in basso è la troposfera. Il nome deriva dal greco tropos, che significa cambiamento. Qui si concentrano infatti le perturbazioni atmosferiche: nubi, venti, precipitazioni… La temperatura diminuisce con l’altezza, fino a 56 gradi sotto lo zero (−56°).
4
Il nome dello strato successivo, termosfera, deriva dal greco thermós, che significa caldo. Qui la temperatura aumenta nuovamente, fino a superare i 1000 gradi (1000°).
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Sottolinea nel testo le risposte alle seguenti domande.
● Che cos’è la pressione atmosferica?
● Perché non ci accorgiamo della sua presenza?
● Da cosa dipende la variazione della pressione?
● Che cosa provocano le variazioni di pressione?
La pressione atmosferica
L’aria è invisibile e inafferrabile, eppure ci circonda, occupa lo spazio e ha un peso. L’effetto del peso dell’aria si chiama pressione atmosferica, eppure nessuno di noi se ne accorge. Questo accade perché la pressione atmosferica non agisce solo dall’alto verso il basso, ma anche dal basso verso l’alto e in tutte le direzioni.
La pressione atmosferica varia
La pressione atmosferica non è sempre e ovunque uguale.
• Diminuisce con l’altitudine: più si sale, più si riduce lo spessore dell’aria sovrastante e perciò il suo peso. È come se togliessimo alcune coperte da una grande pila: il peso sopra di noi si riduce. Per questo, in alta montagna, la pressione atmosferica è più bassa. Forse avrai notato che quando sali su una seggiovia o in aereo, a volte le orecchie “si tappano” o fanno uno strano rumore. Questo succede proprio perché il nostro corpo si accorge che la pressione dell’aria intorno a noi è cambiata.
• Varia con la temperatura: l’aria calda è più leggera dell’aria fredda, poiché le molecole sono più lontane tra loro. Quando le particelle dell’aria si scaldano, si muovono più velocemente e si allontanano. L’aria calda diventa meno densa, più leggera e sale in alto. Questo crea una zona di bassa pressione. Invece, quando fa freddo, le particelle dell’aria si stringono tra loro. L’aria diventa più densa e pesante, scendendo verso il basso e creando una zona di alta pressione.
• Cambia in base all’umidità: l’aria umida, che contiene vapore acqueo (cioè piccole goccioline d’acqua invisibili), è più leggera di quella secca, perché le particelle di vapore acqueo pesano meno di quelle di altri gas presenti nell’aria. Per questo, le giornate molto umide sono spesso collegate a zone di bassa pressione.
aria fredda scende aria calda sale
aria fredda scende
vento aria calda sale
I venti
I venti sono un fenomeno atmosferico, causato dalle variazioni di pressione nell’atmosfera terrestre. Essi rappresentano il movimento orizzontale di masse d’aria che si spostano da aree di alta pressione verso aree di bassa pressione. Le differenze di temperatura causano variazioni nella densità dell’aria e, di conseguenza, nella sua pressione:
• alta pressione: quando l’aria si raffredda, le sue molecole si avvicinano, rendendola più densa e pesante. Questa massa d’aria fredda scende verso il basso.
• bassa pressione: quando l’aria si riscalda, le sue molecole si allontanano, rendendola meno densa e più leggera. Questa massa d’aria calda sale verso l’alto.
Le differenze di pressione che si creano tra queste zone generano una forza che spinge l’aria a muoversi. Il vento non è altro che questo movimento, che ha lo scopo di equilibrare le pressioni. L’intensità del vento è direttamente proporzionale alla grandezza di questa forza: una maggiore differenza di pressione genera venti più forti.
Classificazione dei Venti
I venti possono essere così classificati:
• Venti Locali: esempi comuni sono le brezze di mare e di terra. Durante il giorno, la terraferma si riscalda più rapidamente del mare, creando una zona di bassa pressione che attira l’aria più fresca e densa dal mare (brezza di mare). Di notte, la terra si raffredda più velocemente, invertendo il gradiente di pressione e generando una brezza di terra.
• Venti Globali: Sono correnti d’aria che circolano su tutto il pianeta, come gli alisei e i venti occidentali. Questi venti sono influenzati dalla rotazione della Terra e dalla distribuzione di zone di alta e bassa pressione su larga scala, determinate principalmente dall’irraggiamento solare.
STUDIO CON METODO
COLLEGO E IMPARO
Collega ogni elemento alla sua corretta definizione o descrizione. Per farlo, scrivi nei quadrati i numeri corrispondenti.
1. Vento
2. Alta Pressione
3. Bassa Pressione
4. Brezza di mare
5. Brezza di terra
L’aria fredda e densa che scende verso il basso.
Movimento orizzontale di masse d’aria.
L’aria calda e leggera che sale verso l’alto.
Venti che si muovono dalla terra al mare di notte.
Venti che si muovono dal mare alla terra di giorno.
Decomposizione: processo attraverso il quale i resti degli organismi vengono ridotti in sostanze più semplici.
Il suolo
Il suolo è lo strato superficiale della crosta terrestre: ha uno spessore che varia da pochi centimetri a decine di metri. È una sottile pellicola piena di vita che permette la crescita di foreste, praterie, savane, prati. È costituito da una parte inorganica formata da argilla, sabbia e pietrisco e da una parte organica derivata dalla decomposizione di resti animali e vegetali.
La Lettiera: lo strato superficiale, formato da resti di animali e piante in decomposizione.
Lo strato dell’Humus: contiene resti già decomposti ed è il più ricco di elementi organici. Qui si trovano le radici delle piante e le tane di alcuni animali; vi abitano lombrichi, formiche e altri piccoli organismi.
Il Sottosuolo: costituito soprattutto di parte inorganica, vi si trovano prima argille e sabbie, poi sassi sempre più grossi.
La Roccia Madre: lo strato più profondo, composto da roccia compatta.
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
Riempi di terreno un barattolo trasparente, poi versa pian piano dell’acqua. Che cosa accade? Secondo te, perché? Annota le tue osservazioni e la tua ipotesi sul quaderno, poi confrontati con la classe.
La formazione del suolo
Il suolo si è formato con un lentissimo processo che continua a rinnovarsi nel tempo.
Quando si è formata, la crosta terrestre era fatta di roccia compatta. Gli agenti atmosferici, con il tempo, la riducono in frammenti più piccoli.
La frantumazione della roccia dà origine a zone meno compatte dove si sviluppano prima muschi e felci, poi arbusti, quindi grandi alberi. Infine, compaiono gli animali.
La struttura del suolo
La capacità di un suolo di farsi attraversare dall’acqua viene detta permeabilità. Le piante vivono bene solo in terreni con permeabilità media, perciò la composizione e la permeabilità del suolo sono importanti per l’agricoltura.
• I suoli sabbiosi sono permeabili e non adatti alle coltivazioni perché l’acqua scorre in essi troppo velocemente, lasciandoli asciutti.
• I suoli argillosi, essendo impermeabili, trattengono l’acqua troppo a lungo e così fanno marcire e morire le piante.
• Il suolo misto, cioè con sabbia e argilla, è ideale per l’agricoltura.
I resti delle piante e degli animali vengono decomposti e, a poco a poco, si accumulano e formano l’humus.
SUOLO SABBIOSO
SUOLO ARGILLOSO
SUOLO MISTO
RISORSE A RISCHIO
Acqua, aria e suolo sono risorse preziose, indispensabili per la vita sulla Terra. Oggi, però, sono a rischio. Scopriamo perché e che cosa possiamo e dobbiamo fare per difenderle.
ACQUA
L’acqua potabile tende a diventare sempre più scarsa, specialmente in certe zone della Terra. Le cause sono soprattutto: la crescita della popolazione, che fa aumentare la domanda d’acqua; gli sprechi e l’inquinamento, che fanno diminuire la sua disponibilità e qualità.
ARIA
L’aria è sempre più inquinata. La principale causa è la combustione di carbone, petrolio, benzina, che avviene nei più comuni mezzi di trasporto, negli impianti industriali e di riscaldamento e in alcuni tipi di centrali che producono energia elettrica. La combustione immette nell’atmosfera grandi quantità di anidride carbonica e provoca il cosiddetto “effetto serra”, che determina sconvolgimenti nel clima.
SUOLO
Di tutto il suolo che ricopre la superficie terrestre, appena un decimo è coltivabile: in molte zone il terreno è sempre ghiacciato o troppo arido o paludoso. Per avere raccolti abbondanti, spesso l’uomo utilizza fertilizzanti e pesticidi, sostanze che a lungo andare avvelenano il suolo e le falde acquifere.
STUDIAMO INSIEME
I problemi che abbiamo evidenziato sono di livello mondiale, eppure anche noi possiamo compiere passi importanti per la loro soluzione. Divisi in gruppi, scrivete insieme i piccoli “passi importanti” che noi tutti possiamo compiere, poi realizzate tre grandi cartelloni illustrati.
Completa la pagina nel modo che ritieni più opportuno, arricchendola e personalizzandola con parole e illustrazioni. Se guardi bene, c’è una cornice, è lo spazio in cui inserire le parole chiave.
Le parole chiave SCA RSITÀ • INQUINA MENTO
Le cause
Gli obiettivi
RISORSE
A RISCHIO
Piccoli passi Le risorse
ACQUA • ARIA • SUOLO
L’ACQUA
L’acqua è indispensabile per la vita. È presente in natura allo:
• STATO LIQUIDO
• STATO SOLIDO
• STATO AERIFORME
Cambia stato di continuo tra terra e aria, formando il ciclo dell’acqua. È un buon solvente, cioè scioglie molte sostanze, è caratterizzata dalla tensione superficiale e dalla capillarità.
L’ARIA
L’aria è un insieme di gas, tra i quali vi sono azoto, ossigeno e anidride carbonica. Contiene anche vapore acqueo. L’ossigeno è il gas più importante per i viventi, perché serve per respirare. L’atmosfera avvolge la Terra ed è formata da cinque strati differenti:
• TROPOSFERA
• MESOSFERA
• STRATOSFERA
• TERMOSFERA
• ESOSFERA
L’effetto del peso dell’atmosfera si chiama pressione atmosferica. Gli spostamenti d’aria formano i venti.
IL SUOLO
Il suolo è lo strato superficiale della crosta terrestre. È costituito da una:
• PARTE ORGANICA (HUMUS)
• PARTE INORGANICA (ARGILLA, SABBIA, PIETRE, ROCCIA). È suddiviso in strati sovrapposti:
• LETTIERA
• STRATO DELL’HUMUS
• SOTTOSUOLO
• ROCCIA MADRE
Si forma attraverso la disgregazione della roccia e la decomposizione dei resti di organismi viventi. Il suolo può essere permeabile, impermeabile e misto.
Completa la mappa con l’aiuto delle parole chiave evidenziate nella pagina a fianco. Poi utilizzala per esporre a voce l’argomento.
L’ACQUA
CHE COS’È? CARATTERISTICHE
È una sostanza alla vita.
CHE COS’È?
COME SI TROVA?
Si trova in natura allo stato
• È un buon solvente
• Caratterizzata dalla
superficiale
• Capillarità
• Compie un
L’ARIA
DOVE SI TROVA? CARATTERISTICHE
È un’insieme di , tra cui ossigeno, azoto, L’ avvolge la Terra ed è formata da cinque
IL SUOLO
• Ha un peso che crea la
• I suoi spostamenti formano i
CHE COS’È? COM’È DIVISO? CARATTERISTICHE
È lo strato superficiale della
È formato da una parte e una inorganica. È diviso in:
Può essere:
POP PODCAST
Inquadra il QR code e ascolta il podcast di Pop. Nella sua trasmissione “Scienze in tasca” si parlerà oggi dell’effetto serra e delle sue conseguenze sul nostro pianeta. Poi rispondi alle seguenti domande. Se ne hai bisogno, ascolta il podcast più volte.
L’EFFETTO SERRA
● Qual è il ruolo dell’atmosfera della Terra?
Raffreddare il pianeta
Trattenere il calore
Creare vento
Fare piovere
● Cosa succede alle piante in una serra?
Crescono meglio perché fa caldo
Si congelano
Non crescono
Si bruciano
● Cosa succede quando ci sono troppi gas serra?
La Terra diventa più fredda
La Terra resta uguale
La Terra diventa più calda
Il Sole si spegne
Rispondi alle domande usando frasi complete.
● Spiega con parole tue cos’è l’effetto serra.
● Quale di queste azioni aiuta a ridurre i gas serra?
Usare sempre la macchina
Spegnere le luci inutili
Bruciare più carbone
Lasciare il rubinetto aperto
● Perché è importante riciclare i rifiuti?
Per produrre più rifiuti
Per produrre meno gas serra
Perché è più economico
Per avere più plastica
● A cosa si può paragonare l’effetto serra?
Ad uno specchio
Ad una casetta di vetro
Ad una coperta troppo pesante
Ad una lampada
● Perché è importante che la “coperta” della Terra non sia troppo pesante?
● Scrivi almeno due azioni da compiere per poter aiutare la Terra a stare meglio.
Pensa a tutto quello che hai imparato sull’effetto serra. Se tu fossi un supereroe del clima, quale sarebbe il tuo potere speciale o la tua invenzione geniale per aiutare il pianeta? Disegna la tua invenzione oppure scrivi una piccola storia su come il tuo potere speciale salverà la Terra dal caldo eccessivo. Infine condividi il tuo lavoro con la classe.
COSTRUIAMO MOLECOLE
Avete imparato che tutto intorno a noi, anche l'aria che respiriamo e l'acqua che beviamo, è fatto di piccolissime parti chiamate molecole. Le molecole, a loro volta, sono formate da mattoncini ancora più piccoli chiamati atomi. Oggi imparerete a costruire modelli di molecole usando oggetti che avete in casa o a scuola. Sarete scienziati “artisti”.
COSA FARE?
COSA SERVE?
● Palline di polistirolo di diverse dimensioni (oppure palline di carta, marshmallow o frutta come acini d’uva)
● Stuzzicadenti
● Pennarelli
● Immagini di molecole semplici
● Un foglio di carta e una matita
1 Scegli un colore o una dimensione per rappresentare un tipo di atomo. Ad esempio pallina grande blu per ossigeno (O), pallina piccola rossa per idrogeno (H), pallina media verde per carbonio (C).
2 Costruisci una molecola d’acqua H₂O: prendi una pallina grande blu (atomo di ossigeno), due palline piccole rosse (due atomi di idrogeno).
Osserva l’immagine della molecola e usa gli stuzzicadenti per unire correttamente i due atomi di idrogeno all’atomo di ossigeno. Disegnala sul foglio la tua molecola di acqua e confrontala con l’immagine
3 Costruisci una molecola di anidride carbonica CO₂: procedi come prima, usando una pallina verde media (un atomo di carbonio) e due palline blu grandi (due atomi di ossigeno). Osserva l’immagine della molecola e usa gli stuzzicadenti per unire correttamente gli atomi. Poi disegna sul foglio la molecola di anidride carbonica e confrontala con l’immagine.
4
Ora che hai capito come funziona, prova a creare altre molecole, cercando sui libri o su internet, con l’aiuto di un adulto, la formula di altre molecole semplici.
PAROLE DA SCIENZIATO
1 Completa il cruciverba.
VERTICALI
1. Li studia lo scienziato.
2. Il padre della scienza moderna.
3. Gas necessario alla respirazione.
4. Sono formate da atomi.
6. Studia le piante.
7. Studia i viventi.
8. L’inventore della scala centigrada.
10. Formano le molecole.
ORIZZONTALI
5. Lo è il metodo sperimentale.
9. Presente in natura in tre stati.
11. Strumento che permette di osservare organismi troppo piccoli per essere visibili a occhio nudo.
ACQUA, ARIA, SUOLO
2 Completa la tabella sull’acqua.
Dove si trova in natura? Che cosa compie? Quali caratteristiche ha?
L’ACQUA
Osserva le immagini e scrivi brevemente che cosa rappresentano.
4 Osserva l’areogramma e spiega che cosa rappresenta. Usando gli stessi colori e le stesse percentuali, completa l’areogramma quadrato.
5 Collega i cartellini al corrispondente strato del suolo.
Roccia Madre
Humus
Lettiera
Sottosuolo
• Ti è piaciuta questa unità?
• Quale argomento ti è piaciuto di più? Perché?
• Colora di il quadratino degli esercizi che hai trovato facili e di quello degli esercizi che hai trovato difficili.
IL MONDO DEI VIVENTI
Negli animali ogni parte del corpo ha una funzione precisa e lo aiuta a sopravvivere nel suo ambiente. Conosci questo animale? Sai dove vive, come si muove, cosa mangia?
Il mondo è pieno di piante incredibili, ognuna con forme e dimensioni diverse. Che sia un piccolo filo d’erba o un albero gigante, tutte hanno bisogno di luce e acqua per vivere. Secondo te, quali altre cose rendono le piante uniche e sorprendenti?
P O P
P RIMA O SSERVO P OI... RIFLETTO
Secondo te, qual è la differenza tra animali e piante? Che cosa hanno in comune? Condividi le tue riflessioni con la classe.
METODO
La natura non finisce mai di stupirci con le sue meraviglie.
Le caratteristiche dei viventi
Tutti gli esseri viventi che popolano la Terra, dai più semplici ai più complessi, dai più piccoli ai più grandi, hanno caratteristiche comuni.
GLI ESSERI VIVENTI
CICLO VITALE
Nascono, crescono, si riproducono e muoiono.
L’esistenza di un essere vivente inizia con la nascita e proseguecon l’accrescimento, fino alla capacità di riproduzione, cioè di generare altri individui.
La vita ha una durata più o meno lunga, ma sempre limitata. La morte conclude il ciclo vitale.
NUTRIZIONE
Devono nutrirsi per procurarsi l’energia necessaria a vivere e le sostanze per accrescere, rinnovare e riparare il proprio corpo.
Esistono organismi autotrofi, come le piante, capaci di fabbricarsi le sostanze nutritive di cui hanno bisogno, e organismi eterotrofi, come gli animali, che si nutrono con sostanze presenti in altri organismi.
CELLULE
Sono composti da una o più cellule, che costituiscono dei veri e propri “mattoncini viventi” da costruzione. Ogni cellula, infatti, è un’unità vivente: nasce, cresce, si riproduce, muore.
Autotrofo, eterotrofo: derivano dal greco autós, che significa sé; éteros, che significa altro; trophos, che significa nutrimento. Perciò sono autotrofi gli esseri viventi che producono il proprio nutrimento da soli, eterotrofi quelli che invece si nutrono di altri organismi.
Micron: unità di misura della lunghezza pari a un millesimo di millimetro.
Le cellule
Le cellule sono le più piccole unità viventi e costituiscono tutti gli organismi. Hanno quasi tutte dimensioni molto piccole, misurabili in micron, perciò non sono visibili a occhio nudo, ma solo con il microscopio. Fa eccezione l’uovo, che è una cellula gigante. Esistono organismi unicellulari, formati da una sola cellula, e pluricellulari, formati da molte cellule. Le cellule hanno dimensioni e forme molto varie, ma una struttura comune.
La cellula animale
membrana cellulare
nucleo
Gli elementi che compongono la cellula animale sono:
• La membrana cellulare: è un sottile rivestimento protettivo che separa la cellula dall’esterno e le dà forma e sostegno.
• Il citoplasma: è la massa trasparente e gelatinosa in cui sono immersi i diversi organuli della cellula.
• Il nucleo: è un piccolo corpo tondeggiante dentro al citoplasma; è il “cervello” della cellula.
• Il mitocondrio: questo organulo è la “centrale energetica” della cellula.
• I lisosomi: sono organelli presenti nel citoplasma, che fungono da apparato digerente della cellula.
mitocondrio
citoplasma lisosomi
La cellula vegetale
Gli elementi che caratterizzano la cellula vegetale sono:
• La parete cellulare: è il rivestimento rigido esterno della cellula vegetale e la sostiene.
• Il cloroplasto: organulo che contiene clorofilla, una sostanza di colore verde caratteristica delle piante.
• Il vacuolo: è una sacca piena di liquido e costituisce il “deposito” delle sostanze nutrienti. È particolarmente grande e tende a occupare quasi tutto il citoplasma.
membrana cellulare
nucleo
vacuolo
mitocondrio
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
In gruppo, provate a costruire una cellula animale e una vegetale, usando materiale di recupero. Non dimenticate di indicare con un cartellino le varie parti della cellula e scrivete in una tabella quale materiale avete usato per quella determinata parte. Ad esempio: citoplasma gel per capelli, e così via.
parete cellulare
cloroplasto
STUDIO CON METODO
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
citoplasma
Nelle due immagini, colora i cartellini degli elementi comuni alle cellule animali e vegetali.
STUDIO CON METODO
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
I cinque regni
I biologi classificano i viventi in cinque regni: Monere, Protisti, Funghi, Piante e Animali. Conosciamoli meglio.
Monere
Sono esseri viventi unicellulari. Al regno delle Monere appartengono i batteri.
Protisti
Sono esseri unicellulari, ma la loro cellula è più complessa di quella delle Monere. Al regno dei Protisti appartengono le alghe unicellulari.
Funghi
Sono esseri viventi eterotrofi. Esistono sia funghi unicellulari sia funghi pluricellulari.
Piante
Sono tutti esseri viventi pluricellulari: sono organismi autotrofi.
Animali
Anche gli animali sono esseri viventi pluricellulari: sono organismi eterotrofi.
Per ogni regno colora la parola corretta.
MONERE comprende organismi
unicellulari pluricellulari
entrambi
PROTISTI comprende organismi
unicellulari pluricellulari
entrambi
FUNGHI comprende organismi
unicellulari pluricellulari
entrambi
PIANTE comprende organismi
unicellulari pluricellulari entrambi
ANIMALI comprende organismi
unicellulari pluricellulari
entrambi
Monere
Questo regno comprende le alghe azzurre e i batteri. Sono tutti organismi unicellulari, molto semplici nella struttura, privi di nucleo, comparsi sulla Terra circa tre miliardi di anni fa. Sono tra i più piccoli tra gli organismi viventi, infatti sono visibili solo al microscopio. A volte vivono isolati, ma più spesso vivono in colonie. Si trovano nell’aria, nell’acqua, nel suolo, sopra e dentro il corpo di animali e piante, così come nel corpo umano. Ci sono batteri nocivi, che possono causare gravi malattie, come il tetano o la polmonite. Altri batteri invece sono molto utili. Pensiamo ai decompositori che trasformano i resti di piante e animali in sostanze nutritive per le piante. Ci sono anche i batteri utili agli organismi in cui vivono: formano la flora batterica, necessaria alla digestione del cibo e all’eliminazione di batteri nocivi.
Protisti
Quello dei protisti è un regno formato da organismi molto diversi tra loro, sia per forma che per dimensione. Sono visibili solo al microscopio. I protisti sono organismi unicellulari ma hanno il nucleo. Vivono nell’acqua e possono essere autotrofi o eterotrofi. Sono la parte principale del plancton, cioè quei microrganismi che servono ad alimentare alcuni animali che vivono in acqua. Appartengono ai protisti le alghe unicellulari, che sono autotrofe e vivono nell’acqua, in punti dove ricevono la luce, di cui hanno bisogno per produrre il nutrimento. Ci sono poi i protozoi, che letteralmente significa “primi animali” che sono eterotrofi. Sono una varietà di organismi che si differenziano fra loro in base a caratteristiche fisiche che determinano il loro modo di muoversi. Numerose sono le specie parassite e alcune di esse causano gravi malattie nell’uomo, come la malaria.
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
I batteri possono essere utili anche per impieghi alimentari come ad esempio per la fermentazione alcolica in cui si produce vino o birra e per la fermentazione lattica in cui si producono formaggi e yogurt.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Svolgete una breve ricerca sulle alghe azzurre e sul loro impiego in medicina.
Parassita: organismo animale o vegetale che vive a spese di un altro.
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
Nel 1929 lo scienziato inglese
Alexander Fleming scoprì che una muffa conteneva una sostanza capace di bloccare la crescita di alcuni batteri. La muffa apparteneva al genere Penicillium, pertanto la sostanza venne chiamata penicillina. La penicillina è dunque il primo antibiotico.
Il regno dei funghi
I funghi sono esseri viventi ma non sono né piante né animali.
Si differenziano dalle piante perché non hanno la clorofilla e non possono compiere la fotosintesi, perciò devono procurarsi il cibo. Sono infatti eterotrofi e per nutrirsi si attaccano ad altri organismi in decomposizione. Per questo motivo sono fondamentali per l’ecosistema, in quanto collaborano alla catena alimentare. Esistono i funghi a cappello, le muffe e i lieviti.
Funghi a cappello
Sono quelli più diffusi e ne esistono moltissime varietà, alcune commestibili, altre velenose. Sono formati da un gambo e da un cappello, sotto il quale ci sono le lamelle che contengono le spore, particelle piccolissime che servono alla riproduzione. I funghi non hanno radici, ma un fascio di filamenti sottili, detti ife, che formano il micelio.
Muffe
Le muffe sono funghi pluricellulari microscopici, crescono facilmente con l’umidità e formano una polvere verde o grigiastra. Sicuramente le hai viste su qualche alimento andato a male.
Lieviti
I lieviti sono funghi unicellulari, che compiono reazioni chimiche dette fermentazioni.
Sin dall’antichità, l’uomo le ha sfruttate per produrre la birra e il vino e per la lievitazione del pane.
STUDIO CON METODO
SOTTOLINEO E IMPARO
Sottolinea nel testo le risposte alle domande.
● In che cosa si differenziano i funghi dalle piante?
● Da quali parti è composto un fungo a cappello?
● A cosa servono le spore?
● Che cosa sono le muffe?
● E i lieviti?
COME NASCE LA MUFFA?
Chissà quante volte ti sarà capitato di storcere il naso, guardando quella polverina verdastra tendente al blu che si forma sui frutti andati a male o sul pane raffermo. Ora sai che si tratta di muffe che appartengono al regno dei funghi e sono esseri viventi.
Se sono viventi allora compiono un ciclo vitale, cioè nascono, crescono, si riproducono e muoiono. Vogliamo provare a capire come nasce la muffa?
Facciamo un esperimento.
COSA FARE?
1 Prendi un’arancia e mettila in un luogo ben esposto alla luce. Colloca l’altra arancia in una busta chiusa al buio.
2 Inumidisci due pezzi di pane con un po’ d’acqua e mettine uno in un posto ben illuminato e l’altro in una busta chiusa al buio.
3 Osserva a occhio nudo e con la lente ogni giorno, per circa sette giorni, le due arance e le due fette di pane. Trascrivi le osservazioni nella tabella.
campione Giorno 1 Giorno 3 Giorno 5
arancia alla luce
arancia al buio
pane alla luce
pane al buio
IO SCIENZIATO
Giorno 7
Che cosa hai osservato negli alimenti esposti alla luce? E in quelli al buio cosa è successo? Come te lo spieghi?
Confronta le tue osservazioni e ipotesi con quelle dei tuoi compagni e delle tue compagne. Ripetete insieme l’esperimento con altri alimenti, rispettando le stesse condizioni ambientali.
Il regno delle piante
Le piante sono esseri pluricellulari che vivono in tutti gli ambienti del pianeta. Sono organismi autotrofi, producono cioè il loro nutrimento da sole. La maggior parte di esse vive fissa nel terreno, ma esistono anche piante di acqua dolce e salata. Hai già imparato che le tre parti principali della pianta sono radici, fusto e foglie.
Le radici tengono la pianta ancorata al terreno e da esso assorbono acqua e sali minerali. Il fusto sostiene la pianta e permette alle sostanze nutritive di passare dalle radici alle foglie.
Le foglie contengono la clorofilla, producono le sostanze nutritive, compiono la respirazione ed eliminano l’acqua in eccesso.
La radice
La radice è l'organo della pianta specializzato nell'assorbimento di acqua e sali minerali, fondamentali per la vita delle piante. Ha anche la funzione di ancorare la pianta al terreno.
La prima radice della pianta è detta radichetta e si sviluppa durante la germinazione del seme allungandosi poi fino a formare la radice primaria, da cui in seguito si dipartono le radici secondarie. Nelle radici ci sono dei filamenti chiamati peli radicali che assorbono l’acqua e i sali minerali e li trasportano attraverso il fusto a tutti i tessuti della pianta.
Il fusto
Il fusto di una pianta si trova fuori dal terreno e serve a sostenerla e a contenere i vasi che trasportano la linfa grezza. Il fusto tende sempre a crescere verso l’alto. Ci sono vari tipi di fusto: il tronco: che è un fusto legnoso, con rami, ricoperto dalla corteccia (albero e arbusto); lo stelo: che è un fusto tenero, sottile e solitamente di colore verde (erba).
La foglia
La foglia è il laboratorio della pianta, infatti in essa avvengono tutti i processi necessari alla sua sopravvivenza. Esistono innumerevoli tipi di foglie, il cui aspetto varia per forma, colore e dimensione. Tutte le foglie hanno in comune i seguenti elementi:
Gli stomi sono microscopiche aperture che permettono gli scambi gassosi tra la pianta e l’aria.
STUDIO CON METODO
COLLEGO E IMPARO
Collega ogni parte della pianta alla sua funzione.
FUSTO
Le nervature formano un’intelaiatura che sostiene la lamina e contengono piccoli canali attraverso i quali passa il nutrimento.
Il picciolo unisce la foglia al ramo o al fusto. La lamina o lembo fogliare è la parte larga ed estesa; le due “facce” della lamina sono chiamate pagine.
ancoraggio al suolo • assorbimento di acqua e sali minerali
respirazione • traspirazione • produzione del nutrimento
RADICE sostegno • passaggio della linfa
FOGLIA
Fotosintesi clorofilliana: dall’antico greco fotos (luce), sintesis (unione), chloros (verde), phyllon (foglia), indica un processo di produzione che avviene grazie alla luce e alla clorofilla, la sostanza verde contenuta nelle foglie.
La fotosintesi clorofilliana
Il processo di produzione del nutrimento è chiamato fotosintesi clorofilliana e si svolge nelle foglie solo durante il giorno, con la luce del Sole.
1 La clorofilla contenuta nelle foglie assorbe la luce solare.
2 Nella foglia giungono anidride carbonica, che entra direttamente dall’aria attraverso gli stomi, e acqua con sali minerali disciolti (linfa grezza), che viene prelevata dal suolo dalle radici e risale attraverso il fusto.
3 Anidride carbonica, acqua e sali minerali, grazie all’energia della luce, si trasformano in zuccheri (linfa elaborata) e ossigeno. Gli zuccheri sono il cibo della pianta, l’ossigeno invece è un prodotto di scarto e viene rilasciato nell’atmosfera, sempre attraverso gli stomi.
luce solare ossigeno anidride carbonica
SVILUPPO LE COMPETENZE
FACCIO ESPERIMENTI
1 Metti in un barattolo di vetro alcune foglie verdi e ricoprile con l’alcool.
2 Lascia le foglie in immersione per alcuni giorni.
Che cosa succede?
Ogni giorno che passa l’alcool da rosa diventa sempre più Questo accade perché la contenuta nelle cellule delle foglie è stata “catturata” dall’alcool ed è fuoriuscita. Le foglie sono diventate di colore
Le piante respirano…
Le piante respirano di notte e di giorno. Con la respirazione assorbono ossigeno ed emettono anidride carbonica. Questo scambio di gas è continuo e avviene attraverso gli stomi presenti sulle foglie.
Di giorno
Di giorno, in presenza della luce solare, la pianta con la fotosintesi produce molto più ossigeno di quello che consuma respirando, quindi la respirazione è come nascosta dalla fotosintesi.
Di notte
Di notte, invece, mancando la luce, la pianta respira soltanto: assorbe ossigeno e rilascia anidride carbonica.
… e traspirano
Con la traspirazione la foglia perde acqua sotto forma di vapore acqueo. L’acqua, assorbita dalle radici, sale lungo la pianta: una parte viene utilizzata per la fotosintesi, quella in eccesso viene eliminata, cioè traspirata, attraverso gli stomi. La traspirazione richiama dalle radici nuova linfa e questo permette un ciclo continuo di circolazione.
STUDIO CON METODO
COLLEGO E IMPARO
Collega ogni funzione della foglia alla sostanza che viene emessa nell’aria.
Lo schema proposto in queste pagine classifica le foglie di alberi e arbusti di latifoglie, cioè di piante con foglie a lamina più o meno ampia, in contrasto con le foglie aghiformi delle conifere. Nei climi temperati solo alcune latifoglie sono sempreverdi, cioè non rimangono mai senza foglie poiché le cambiano poco alla volta durante il corso dell’anno. È il caso del leccio e dell’olivo.
MARGINE
pioppo nero
A VENTAGLIO
oleandro
olivo agrifoglio alloro leccio CON
A ROMBO
La maggior parte delle latifoglie, invece, sono caducifoglie, cioè presentano foglie caduche, che vengono perse in autunno.
Utilizzando lo schema qui proposto sarai in grado di identificare con precisione una pianta latifoglia osservando attentamente le sue foglie.
CADUCIFOGLIA
SEMPLICE
CON MARGINE
LOBATO
INTERO SEGHETTATO SEGHETTATO FINEMENTE
CON MARGINE
DENTATO SEGHETTATO
COMPOSTA DA FOGLIOLINE
CON TRE CON SETTE
maggiociondolo ippocastano
MENO DI TREDICI
CON MARGINE
INTERO SEGHETTATO
CON MARGINE TREDICI O PIÙ
INTERO
DENTATO
PENNATA
TONDA ALLUNGATA
pioppo tremulo
tiglio
noce frassino robinia
sorbo degli uccellatori
PALMATA
faggio olmo
salice bianco
farnia
La classificazione delle piante
Poiché il “mondo verde” è estremamente vario, anche in botanica la classificazione ha un ruolo importante. Il regno delle piante viene suddiviso in due grandi gruppi: piante semplici e piante complesse.
Piante semplici
Le piante semplici sono gli organismi più antichi, i primi a essere comparsi sulla Terra, e comprendono le alghe, i muschi e le felci. Sono detti “semplici” perché non producono fiori né semi e, in molti casi, non hanno parti ben distinte.
MUSCHI
ALGHE
Sono le piante più semplici, quelle apparse per prime sulla Terra. Vivono nelle acque, sia dolci sia salate.
Il loro corpo, chiamato tallo, non è suddiviso in radici, fusto e foglie. In base al colore vengono distinte in verdi, rosse e brune. Le alghe rosse e brune vivono immerse in profondità, dove giunge poca luce e per assorbirla contengono, oltre alla clorofilla, altre sostanze, a cui devono il loro colore.
FELCI
Vivono vicino all’acqua in ambienti molto umidi, dove formano soffici cuscinetti.
Si riproducono per mezzo di spore, cioè di cellule capaci di generare da sole un nuovo organismo quando cadono sul terreno.
Il loro corpo è diviso in radici, fusto e foglie. Nella pagina inferiore della foglia le felci presentano dei punti di colore bruno: sono raggruppamenti di spore che, quando cadono sul terreno, germinano dando origine a una nuova pianta.
Piante complesse
Le piante complesse sono quelle più comuni e si riproducono attraverso i semi. Sono comparse per ultime e hanno rappresentato un enorme passo avanti nella storia della vita sulla Terra.
I semi possono essere trasportati a grandi distanze dal vento, dall’acqua o dagli animali e ciò ha permesso la diffusione delle piante su tutto il pianeta. Si dividono in gimnosperme e angiosperme.
GIMNOSPERME
Gimnosperma significa “seme nudo”.
Queste piante non producono dei veri fiori e i semi non sono protetti dal frutto. Le gimnosperme più diffuse sono le conifere. Vivono sulla Terra da milioni di anni e formano i tre decimi delle foreste del mondo.
Alcuni esemplari costituiscono i più antichi, alti e massicci organismi viventi del pianeta. Le conifere sono caratterizzate dalla presenza dei coni (pigne), che contengono i semi. Le foglie sono dure e robuste, rivestite da una patina cerosa che riduce la traspirazione, e possono essere “a forma di ago o di scaglia”.
ANGIOSPERME
Le angiosperme sono le piante più diffuse sulla Terra: crescono in quasi tutti gli ambienti. Ne esistono di ogni forma e dimensione; tutte, però, sono caratterizzate dalla presenza di fiori. Angiosperma significa seme contenuto in un’urna, cioè protetto in un involucro. I semi delle angiosperme sono racchiusi nei frutti.
Appartengono a questo gruppo le piante ad alto fusto, le piccole piante erbacee e gli arbusti.
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Ricerca nel testo e rispondi sul quaderno.
● Quali sono i due grandi gruppi nel regno delle piante?
● Quali piante sono comparse sulla Terra per prime?
● Quali per ultime?
● Qual è la differenza tra gimnosperme e angiosperme?
Le conifere sono quasi tutte (fa eccezione il larice) alberi sempreverdi: non perdono le foglie tutte insieme all’inizio dell’inverno, ma le “cambiano” un po’ alla volta durante l’intero corso dell’anno.
Dal fiore…
Un giglio, una viola, un’orchidea sono assai diversi, ma in tutti si può riconoscere una struttura simile.
Il fiore è unito al ramo da un filamento chiamato peduncolo.
SVILUPPO LE COMPETENZE
RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
Prendi un fiore, ad esempio un tulipano, e posalo su di un foglio bianco. Vedrai una polverina giallognola.
● Che cos’è?
● A cosa serve?
Con l’aiuto dell’insegnante apri il fiore e confrontalo con il disegno in questa pagina.
● Quali parti riconosci?
Il peduncolo si allarga per formare una coppa cava detta talamo o ricettacolo. Qui s’inseriscono i sepali, le foglioline verdi che formano la base del fiore.
La parte più appariscente è la corolla, composta dai petali. I petali hanno le forme e i colori più svariati.
Al centro del fiore si trova il pistillo, una specie di fiaschetto dal collo lungo e sottile.
La parte in basso, rigonfia, contiene gli ovuli, cioè le cellule riproduttive femminili. Intorno al pistillo ci sono esili filamenti detti stami, che portano in cima minuscoli sacchetti di polline, una polverina gialla formata dalle cellule riproduttive maschili.
... al frutto
Per dare origine a un nuovo organismo è necessario che un granello di polline e un ovulo, contenuto nell’ovario, di due piante della stessa specie si incontrino.
Il processo comincia dunque con l’impollinazione, che può avvenire per opera di insetti, piccoli uccelli o grazie al vento.
1 La fecondazione
Giunto sul pistillo, il granulo di polline emette un filamento, che si allunga fino a raggiungere un ovulo. I nuclei delle due cellule si fondono e danno origine a un embrione: è avvenuta la fecondazione. L’ovulo si trasforma in seme, che contiene l’embrione. L’ovario si ingrossa trasformandosi in frutto.
2 La germinazione
Quando il frutto è maturo, cade a terra e il seme al suo interno inizia a svilupparsi: è la fase della germinazione. Dall’embrione si sviluppa così una nuova pianta con radici, fusto e fiore. All’inizio, la piantina trova nel seme stesso e nel frutto quasi tutto ciò di cui ha bisogno; le serve solo un po’ d’acqua. In seguito, affonda le proprie radici nel terreno, mentre le foglie danno inizio alla fotosintesi.
3 La disseminazione
Continua così il ciclo della vita, anche grazie alla disseminazione, cioè l’allontanamento del seme dalla pianta madre su cui si è formato per trovare un terreno adatto su cui svilupparsi. Può avvenire per mezzo di animali, dell’acqua o del vento e in questo caso si parla di dispersione.
Impollinatore
Curiamo i “polmoni verdi”
I boschi e le foreste sono molto più che un semplice insieme di alberi: sono ecosistemi complessi e vitali per la salute del nostro pianeta. Il loro ruolo è fondamentale per la nostra stessa sopravvivenza.
La principale funzione degli alberi è quella di purificare l’aria che respiriamo. Attraverso il processo della fotosintesi clorofilliana, le piante assorbono l’anidride carbonica - un gas dannoso prodotto, ad esempio, dai veicoli e dalle industrie - e la trasformano in ossigeno, l’elemento essenziale per la vita di ogni essere vivente. Questo ciclo naturale rende i boschi e i parchi urbani dei veri e propri “polmoni verdi”, indispensabili per mantenere l’equilibrio atmosferico e per mitigare l’inquinamento, specialmente nelle aree metropolitane.
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Leggi i testi e indica con una ✘ la risposta corretta, poi confrontati con la classe.
● Qual è la principale funzione degli alberi?
Fornire legno
Purificare l’aria attraverso la fotosintesi
Fornire riparo agli animali selvatici
● In che modo le radici degli alberi aiutano a proteggere il suolo?
Assorbono l’acqua in eccesso, prevenendo l’allagamento
Si estendono nel terreno come una fitta rete che lo compatta
● Che cosa rende le aree collinari e montane più vulnerabili a frane e alluvioni?
La mancanza di piogge
La deforestazione
La costruzione di strade
● Quanto tempo è necessario perché un’area boschiva bruciata si riformi completamente?
Pochi anni
Meno di un decennio
Decenni o più di un secolo
Un aiuto contro frane e alluvioni
Oltre a purificare l’aria, gli alberi svolgono un ruolo cruciale nella protezione del suolo. Le loro radici si estendono nel terreno come una fitta rete, agendo da stabilizzatori naturali. Questo reticolo sotterraneo aiuta a compattare il terreno, prevenendo l’erosione causata dall’acqua e dal vento. Il taglio indiscriminato degli alberi, noto come deforestazione, indebolisce la struttura del suolo, rendendo le aree collinari e montane più vulnerabili a fenomeni come frane e alluvioni, con conseguenze disastrose per l’ambiente e per le comunità locali.
La rinascita è un processo lungo
La distruzione dei boschi, specialmente a causa degli incendi (troppo spesso di origine dolosa), ha un impatto devastante e a lungo termine. Un’area boschiva bruciata non si riforma in pochi anni. La ricrescita di un bosco è un processo estremamente lento che richiede decenni, se non addirittura più di un secolo, per tornare a uno stato di equilibrio. Questo lungo periodo di tempo sottolinea l’importanza di azioni preventive e di un’attenta gestione forestale per preservare il nostro patrimonio naturale.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Con i tuoi compagni e con l’aiuto dell’insegnante fai una ricerca su di un’area boschiva protetta della tua Regione.
● Raccogliete informazioni, immagini e fotografie relative all’area prescelta.
● Organizzatele in un cartellone illustrato oppure realizzate una presentazione multimediale.
IL REGNO DELLE PIANTE
COM’È COMPOSTO?
Le piante sono organismi pluricellulari. Il regno delle piante viene suddiviso in due grandi gruppi: piante semplici e piante complesse
Sono piante semplici alghe, muschi e felci.
Sono piante complesse le gimnosperme (senza fiori) e le angiosperme (con fiori).
COME SI NUTRONO?
Assorbono la luce del sole grazie alla clorofilla e catturano l’anidride carbonica dall’aria.
Le radici prendono l’acqua, ricca di sali minerali, dal terreno.
Trasformano così la linfa grezza in zuccheri e rilasciano ossigeno nell’aria. Questo processo è chiamato fotosintesi clorofilliana.
COME RESPIRANO?
La respirazione avviene attraverso gli stomi.
Con la respirazione la pianta di giorno assorbe anidride carbonica ed emette ossigeno.
Di notte avviene il contrario.
Con la traspirazione la pianta elimina l’acqua in eccesso sotto forma di vapore acqueo
COME SI RIPRODUCONO?
Muschi e felci si riproducono attraverso le spore; gimnosperme e angiosperme mediante i semi
Nelle angiosperme il seme si produce a partire dal fiore: l’ovulo, fecondato dal polline, si trasforma in seme e il pistillo in frutto
Completa la mappa con l’aiuto delle parole chiave evidenziate nella pagina a fianco. Poi utilizzala per esporre a voce l’argomento.
Inquadra il QR code e ascolta il podcast di Pop. Nella sua trasmissione “Scienze in tasca” si parlerà oggi del mondo dei funghi. Poi rispondi alle seguenti domande. Se ne hai bisogno, ascolta il podcast più volte.
I FUNGHI
● Perché i funghi non sono considerati piante?
Perché non hanno radici
Perché non fanno la fotosintesi
Perché non sono verdi
Perché vivono solo sottoterra
● Qual è il lavoro più importante che fanno i funghi in natura?
Mangiare gli animali
Pulire il bosco e riciclare i resti animali e vegetali
Prodursi il cibo con la luce del sole
Produrre ossigeno
● Qual è la parte del fungo che si trova principalmente sotto terra, fatta di fili sottilissimi?
Il cappello
Il gambo
Il micelio
La radice
● Cosa bisogna fare se si trova un fungo nel bosco?
Assaggiarlo subito per vedere se è buono
Toccarlo con le mani e poi lavarle bene
Chiedere a un esperto prima di toccarlo o assaggiarlo
Portarlo a casa e cucinarlo
● Perché i funghi a volte sono come dottori?
Perché hanno una storia antica
Perché hanno poteri magici
Perché da essi si ricavano farmaci
Perché sono studiati dagli scienziati
Indica se le seguenti affermazioni sono Vere (V) o False (F).
● I funghi non sono animali
● I lieviti usati per fare il pane sono un tipo di fungo.
● Tutti i funghi che troviamo nel bosco sono buoni da mangiare.
● I funghi creano il loro cibo usando la luce del sole, proprio come le piante.
● La muffa è un fungo utile all’uomo.
● Tutti i funghi hanno gambo, cappello e micelio.
F
F
F
Ora è il tuo turno di diventare un Super-Riciclatore, proprio come i funghi. Ti servono solo una scatola e oggetti di casa che puoi riciclare (un pezzo di carta, una bottiglia di plastica vuota, un cartone del latte, ecc..). Fai un giro per casa e trova almeno 5 oggetti che si possono riciclare. Ogni oggetto ha un suo “regno” speciale dove deve andare per essere riciclato. Immagina che la scatola sia il tuo “centro di riciclo”. Quando hai finito, porta la tua scatola piena di tesori da riciclare al contenitore giusto per la raccolta differenziata. Hai appena salvato un pezzetto di pianeta, proprio come un vero supereroe, un vero fungo.
COLORI NATURALI
In passato non c’erano tubetti di colore pronti e gli artisti dovevano creare i propri pigmenti, usando spesso estratti dalle piante. Scopriamo insieme i segreti nascosti nei colori della frutta e della verdura, sperimentando come semplici ingredienti possano trasformare una tonalità in un’altra.
COSA SERVE?
● Guanti
● Colino
● Garza di cotone
● Cucchiaio o forchetta
● Contagocce
● Ciotole di varie dimensioni (almeno 5-6 per i colori, più alcune per gli esperimenti)
COSA FARE:
● Pietra o pestello (per gli spinaci)
● Verdura (rapa rossa, spinaci freschi) e frutti di bosco (mirtilli, lamponi, more, fragoline o altre bacche colorate)
1 Indossate tutti i guanti e preparate le ciotole e gli strumenti necessari per ogni colore.
2 Prendete la rapa rossa e, con una grattugia, riducetela in pezzetti molto piccoli.
Posate un canovaccio su una ciotola, mettetevi sopra i pezzi di rapa rossa e aggiungete un cucchiaio d’acqua. Chiudete il canovaccio, come un sacchetto, e strizzatelo con energia sulla ciotola. Avrete un succo rosso intenso!
3 In una ciotola, riducete in poltiglia con un pestello circa 10-20 foglie di spinaci freschi. Aggiungete un po’ d’acqua, mescolate e filtrate la poltiglia con un colino in una ciotola pulita. Premete con un cucchiaio per estrarre il succo. Sarà il vostro colore verde.
4 In una tazza schiacciate con cucchiaio o forchetta i frutti di bosco. Filtrate il succo con un colino in un’altra ciotola. Premete bene per far uscire tutto il colore. Avrete un rosso o violetto in base al frutto usato.
5 Sul cartoncino bianco, con il pastello a cera nero, disegnate alcune linee che corrano da un lato all’altro del foglio. Le linee dovranno creare un reticolo di forme chiuse.
6 Con il pennello, stendete i colori che avete creato nelle forme. Non usate lo stesso colore in due forme confinanti.
Cartoncino bianco A3
● Pastello a cera nero
● Pennello di media dimensione
● Acqua
LA CELLULA
1 Scrivi sotto ogni disegno se si tratta di una cellula vegetale o di una cellula animale e colora solo i cartellini degli elementi comuni a entrambe le cellule.
Cellula
cloroplasto membrana cellulare nucleo mitocondrio
parete cellulare vacuolo lisosomi citoplasma
IL REGNO DEI FUNGHI E DELLE PIANTE
2 Che cos’hanno in comune queste tre immagini?
Cellula
3 Collega ogni gruppo all’immagine corrispondente.
felci muschi alghe gimnosperme angiosperme
4 Spiega cosa significa “fotosintesi clorofilliana”, analizzando l’origine delle parole.
● FOTO
● SINTESI
● CLOROFILLIANA
● La fotosintesi clorofilliana è
5 Inserisci ogni albero nel gruppo corretto, poi motiva la tua scelta.
ANGIOSPERME GIMNOSPERME ● Li ho così suddivisi perché
• Ti è piaciuta questa unità?
• Quale argomento ti è piaciuto di più? Perché? ....................................................................................................
• Colora di il quadratino degli esercizi che hai trovato facili e di quello degli esercizi che hai trovato difficili.
GLI ANIMALI
Sapevate che il nostro pianeta è pieno di creature affascinanti? Dalle api che danzano per trovare il nettare ai delfini che parlano sott’acqua, il mondo animale è tutto da scoprire! Preparatevi a un viaggio emozionante tra artigli, piume e code, dove scopriremo insieme i segreti più divertenti e sorprendenti della natura!
Guardate bene questa creatura: sapete cosa la rende così speciale? È un invertebrato: dalle meduse che danzano in mare agli insetti che ronzano nell’aria, questi animali dimostrano che si può essere fortissimi nonostante l’apparenza fragile. Che cosa manca nei loro corpi?
Molti animali possono stare in piedi e muoversi. Si chiamano vertebrati e sono ovunque, dai pesci che nuotano veloci, agli uccelli che volano in alto, fino ai nostri amici a quattro zampe. Ti sei mai chiesto perché? Che cosa li aiuta?
METODO P O P
P RIMA O SSERVO P OI... RIFLETTO
Osserva le immagini e rifletti. Quali vantaggi e quali svantaggi hanno i vertebrati rispetto agli invertebrati?
Confronta le tue riflessioni con quelle della classe.
Per cercare cibo e sfuggire ai predatori, gli animali si muovono e lo fanno in modo diverso, in base alla struttura del loro corpo: corrono, strisciano, saltano, volano, nuotano…
In base alla struttura del corpo, gli zoologi dividono il regno animale in due grandi categorie: vertebrati e invertebrati.
Gli animali invertebrati sono quelli privi di scheletro interno e il loro corpo è molle. I vertebrati posseggono uno scheletro interno, sostenuto dalla colonna vertebrale.
INVERTEBRATI
PORIFERI CELENTERATI
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Rispondi a voce.
● Qual è la differenza tra eterotrofo e autotrofo?
● Perché per gli animali è importante il movimento?
● Qual è la prima grande classificazione nel regno animale?
MOLLUSCHI ECHINODERMI ANELLIDI
ARTROPODI
CROSTACEI ARACNIDI INSETTI MIRIAPODI
VERTEBRATI
Gli animali invertebrati
Gli animali invertebrati sono privi di uno scheletro interno. In molte specie è presente però una struttura rigida esterna, l’esoscheletro, che sostiene e protegge il corpo. Questi animali furono i primi a comparire sulla Terra, nei caldi mari preistorici. Così come è avvenuto per le piante, infatti, anche la vita animale è nata nell’acqua e solo successivamente si è sviluppata sulla terraferma.
CELENTERATI
Sono animali marini con il corpo a forma di sacco e tentacoli con cellule urticanti, impiegate per avvelenare le prede. Comprendono gli anemoni di mare, i polipi dei coralli e le meduse.
Oggi gli animali invertebrati sono numerosissimi; la maggior parte è di piccole dimensioni e vive in acqua, dove è minore la necessità di sostenere il corpo con uno scheletro.
PORIFERI
Sono gli animali più semplici e i più antichi, come le spugne. Vivono nei mari, attaccate a rocce e fondali. Sono formate da cellule che agiscono come pompe: risucchiano l’acqua e la espellono, dopo aver trattenuto il cibo.
ECHINODERMI
Il loro corpo, con una forma a raggiera, è munito di spine che li proteggono dai predatori. Vivono nei mari. Ne fanno parte le stelle marine e i ricci di mare.
MOLLUSCHI
Hanno il corpo molle, come dice il loro nome, ma molti hanno sviluppato una conchiglia protettiva. In alcuni è distinguibile un capo con bocca e occhi. Tra essi ci sono molluschi bivalvi, lumache e chiocciole, polpi, calamari e seppie.
ANELLIDI
Hanno il corpo diviso in tanti anelli. Il cibo entra da un’estremità, dall’altra escono le sostanze di scarto. La maggior parte di essi scava il terreno. Comprendono i lombrichi.
ARTROPODI
Sono gli invertebrati più complessi e costituiscono un vastissimo gruppo di animali che vivono nell’acqua, sulla terra e nell’aria. Sono dotati di zampe articolate e possiedono un esoscheletro suddiviso in segmenti.
Comprendono vari gruppi:
ARACNIDI INSETTI
Sono caratterizzati da tre paia di zampe. Molti sono provvisti di ali. Il loro corpo si divide in: capo, torace e addome.
MIRIAPODI
Sono artropodi terrestri con il corpo suddiviso in numerosi segmenti, ciascuno dei quali porta uno o due paia di zampe.
SVILUPPO LE COMPETENZE
RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
Hanno il corpo diviso in due parti e posseggono 4 paia di zampe. Comprendono gli scorpioni e i ragni.
CROSTACEI
Vivono in acqua e sono gli artropodi più grandi. Il corpo è formato da due parti, la testa e il torace, che sono spesso ricoper ti da un rivestimento resi stente, il carapace funge da scudo. Com prendono i granchi e le aragoste.
Hai osservato, almeno qualche volta, un animale invertebrato? Di quale animale si tratta?
● Procurati qualche fotografia dell’animale e compila una scheda informativa in cui inserire tutte le tue osservazioni e le notizie che riesci a raccogliere. Condividi poi il tuo lavoro con la classe.
Gli animali vertebrati
I vertebrati sono animali forniti di scheletro, cioè un insieme di ossa che dà sostegno al corpo. Tutti hanno organi ben riconoscibili: di sostegno (lo scheletro stesso, con tutte le ossa); di senso (occhi, antenne, orecchie, narici, organi per l’equilibrio…); per il movimento (muscoli, zampe, pinne, ali…); per la respirazione, la nutrizione, la riproduzione
PESCI
I pesci sono i vertebrati più antichi. Per muoversi più facilmente nell’acqua, il loro corpo spesso ha forma affusolata ed è rivestito di scaglie che formano una copertura liscia. Lo scheletro è osseo o cartilagineo (meno duro, come quello delle razze e degli squali). I pesci ossei si muovono in avanti, a destra e a sinistra grazie ai movimenti della coda e delle pin; in alto e in basso per mezzo della vescica natatoria, una piccola sacca che si può riempire o svuotare di aria. Sono animali eterotermi, cioè la loro temperatura interna varia con quella dell’acqua in cui vivono.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Ci sono altri animali che subiscono una metamorfosi.
Dividetevi in gruppi, fate delle ricerche e condividetele con la classe.
Si svilupparono dopo i pesci e furono i primi animali a conquistare la terraferma. Fu però una “conquista a metà”: gli anfibi trascorrono infatti in acqua la prima parte della loro vita, sotto forma di girini. Durante la crescita subiscono una profonda trasformazione, chiamata metamorfosi, divenendo terrestri. Gli adulti tornano però nell’acqua per riprodursi, deponendo uova gelatinose che all’aria seccherebbero, e continuano a vivere in zone umide. Appartengono al
RETTILI
I rettili sono stati i primi vertebrati completamente terrestri. Le lucertole e i serpenti hanno il corpo rivestito di squame, i coccodrilli di dure scaglie ossee, le tartarughe presentano un vero e proprio scudo. La parola rettile deriva dal latino reptare, che significa strisciare. In effetti, i serpenti strisciano, ma la maggior parte degli altri rettili, come le lucertole, i coccodrilli e le tartarughe, si muove rasoterra su zampe corte. I rettili sono animali eterotermi e per questo ricercano il calore del Sole.
UCCELLI
Gli uccelli sono animali vertebrati che hanno sviluppato la capacità di volare, anche se esistono uccelli che non volano (per esempio i pinguini e gli struzzi). Le ossa del corpo sono cave, quindi lo scheletro è leggero. Gli arti anteriori sono ali, collegate al torace da potenti muscoli che ne permettono il battito. Il cranio piccolo, il becco appuntito e lo sterno carenato (cioè l’osso del torace simile alla carena di una nave) danno al corpo una forma aerodinamica, cioè adatta a fendere l’aria. Le penne e le piume, che solo gli uccelli possiedono, sono indispensabili non solo per volare, ma anche per non disperdere il calore del corpo. Gli uccelli, infatti, sono animali omeotermi: la loro temperatura corporea (42 °C) è costante e non dipende dall’ambiente.
LO SAPEVI?
Le penne si trovano sulle ali (penne remiganti) e sulla coda (penne timoniere) e sono direttamente coinvolte nel volo. Le piume sono più flessibili e morbide e rivestono tutto il corpo, contribuendo a mantenere costante la temperatura e a proteggere dall’acqua, poiché sono impermeabili.
CURIOSITÀ POP
I mammiferi
I mammiferi, insieme agli uccelli, rappresentano l’evoluzione più recente nel regno animale, un gruppo eterogeneo che si distingue per caratteristiche uniche e affascinanti. Il loro nome deriva dalla presenza delle mammelle, peculiarità delle femmine che partoriscono figli già del tutto formati, offrendo loro nutrimento attraverso il latte materno. Questo legame di cura e dipendenza è una delle basi della loro sopravvivenza e dello sviluppo di complesse
Sebbene la maggior parte dei mammiferi popoli la terraferma, il loro adattamento ha conquistato ogni angolo del pianeta, dai cieli aperti agli abissi oceanici. Tra i mammiferi volanti, i pipistrelli sono maestri dell’aria, gli unici a poter compiere un volo vero e sostenuto grazie a una membrana cutache si estende tra le loro dita allungate e il corpo. La loro incredibile abilità di orientamento, l’ecolocalizzazione, permette loro di navigare e cacciare anche nel buio più totale, dimostrando una straordinaria capacità sensoriale.
Le acque, a loro volta, ospitano giganti e agili predatori, i mammi. Delfini, orche e balene, pur vivendo in un ambiente respirano aria e allattano i loro piccoli. Hanno sviluppato un corpo affusolato e pinne per muoversi con grazia nell’acqua, ma i loro antenati erano mammiferi terrestri. La balena, in particolare, con le sue dimensioni colossali, è l’animale più grande che sia mai vissuto sulla Terra, un gigante gentile che solca gli oceani.
Un’altra caratteristica distintiva dei mammiferi è la presenza dei peli, che formano una pelliccia che funge da isolante termico. Questo tratto, tuttavia, è meno evidente in alcune specie che vivono in ambienti caldi, come l'elefante o il rinoceronte, o in quelle marine che si affidano a uno spesso strato di grasso per mantenere costante la propria temperatura corporea. Questo controllo della temperatura interna (omeotermia) è fondamentale per la loro sopravvivenza in climi e ambienti diversi.
L'apparato dentale dei mammiferi è altamente specializzato: incisivi per tagliare, canini per lacerare e molari e premolari per triturare. La loro forma e dimensione riflettono direttamente la dieta dell'animale, che può essere erbivora, carnivora o onnivora.
Ma la vera forza dei mammiferi risiede nel loro sistema nervoso, particolarmente sviluppato, con un cervello di dimensioni superiori rispetto a quello degli altri vertebrati. Questa evoluzione ha permesso lo sviluppo di comportamenti complessi, capacità di apprendimento e una grande intelligenza, che hanno reso i mammiferi una delle classi di animali più adattabili e resistenti sul pianeta.
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Ricerca nel testo e rispondi a voce alle domande.
● Quali sono le principali caratteristiche che distinguono i mammiferi dagli altri animali?
● Perché i pipistrelli sono considerati “maestri dell’aria” e qual è la loro principale abilità sensoriale?
● Perchè balene e delfini sono considerati mammiferi?
● Qual è la funzione principale dei peli nei mammiferi e perché alcuni animali, come l’elefante o la balena, ne sono sprovvisti?
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Classifica nella colonna opportuna: pesci • anfibi • rettili • uccelli • mammiferi
Come si nutrono gli animali?
A differenza delle piante, gli animali non sono in grado di produrre da sé il proprio cibo, ma devono ricavarlo dall’ambiente esterno nutrendosi di altri organismi: sono cioè eterotrofi. A seconda del cibo di cui si nutrono, gli animali vengono classificati in tre gruppi.
Erbivori
Gli erbivori si nutrono di vegetali. Sono erbivori
molti mammiferi, come la mucca che bruca l’erba; diversi tipi di uccelli che mangiano semi; insetti come l’ape che succhia il nettare dei fiori.
Carnivori
I carnivori si nutrono di altri animali. Quello dei carnivori è un gruppo molto vasto di cui fanno parte mammiferi e uccelli predatori, rettili (i serpenti mangiano i topi; le lucertole gli insetti), anfibi e quasi tutti i pesci; sono carnivori anche molti invertebrati.
Onnivori
Esistono infine alcuni animali, come il maiale, l’orso, certi uccelli e soprattutto l’uomo, che mangiano cibi di origine sia vegetale sia animale; questi animali sono detti onnivori.
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
La forma della bocca degli animali è adatta alla funzione che deve svolgere. La pecora ha denti larghi per triturare l’erba, il ghepardo affilati per strappare la carne delle prede. Il becco dell’anatra è piatto per filtrare l’acqua. La farfalla ha una speciale proboscide, la spirotromba, che si “srotola” per penetrare nel calice dei fiori.
Come respirano gli animali?
Tutti gli animali hanno bisogno di ossigeno per respirare: devono perciò prelevarlo dall’aria o dall’acqua in cui sono immersi. Sai già che l’aria è formata da diversi gas, tra i quali l’ossigeno; l’ossigeno è anche uno dei componenti dell’acqua.
Gli animali più piccoli e più semplici, come i vermi, respirano attraverso la pelle.
Il rivestimento esterno degli insetti presenta piccole aperture che comunicano con le trachee, canali che trasportano l’aria alle diverse parti del corpo.
I pesci respirano attraverso le branchie, sottili lamelle, poste ai lati della testa, che assorbono l’ossigeno presente nell’acqua. Questo passa poi nel sangue, che provvede a trasportarlo in tutto il corpo.
Gli anfibi respirano con le branchie quando sono girini, con i polmoni quando sono adulti.
Nei rettili, nei mammiferi e negli uccelli l’aria entra nel corpo attraverso le narici. Giunge poi nei polmoni, organi simili a spugne che assorbono l’ossigeno dell’aria e lo consegnano al sangue.
I mammiferi marini, come la balena, devono tornare in superficie per respirare. L’aria viene emessa attraverso lo sfiatatoio, creando il caratteristico spruzzo.
STUDIO CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Sottolinea con colori diversi i vari organi di respirazione e con lo stesso colore cerchia i nomi dei seguenti animali: rana, serpente, lombrico, ape, delfino, leone, sogliola.
branchie
La riproduzione
La riproduzione è la funzione con cui gli organismi assicurano la continuità della propria specie attraverso la nascita di nuovi individui.
Gli animali più semplici e primitivi, come le spugne, certi vermi e le meduse, danno vita a un nuovo individuo dividendosi in due parti. Nella maggioranza degli animali, invece, i nuovi individui nascono dall’incontro tra due cellule, una femminile e una maschile, che si uniscono in un processo chiamato fecondazione e danno origine a un uovo fecondato. Da esso si formerà l’embrione, cioè un nuovo individuo. Lo sviluppo dell’embrione richiede tempi più o meno lunghi a seconda della specie e può avvenire all’interno o all’esterno del corpo della femmina.
depone le uova fecondate che contengono sostanze nutritive per l’embrione. Quando questo giunge al completo sviluppo, le uova si schiudono. Sono ovipari: i pesci, gli anfibi, alcuni
uovo fecondato rimane nel corpo della femmina e lì si . I piccoli nascono formati e l’uovo viene poi espulso. È il caso della vipera e di alcune specie di lucertole.
ANIMALI VIVIPARI
L’embrione si sviluppa all’interno del corpo della madre, che partorisce un nuovo individuo. È il caso dei mammiferi.
CURIOSITÀ POP
La femmina del canguro, del koala, dell’opossum e di pochi altri mammiferi ha una tasca sul ventre, chiamata marsupio, in cui il nuovo essere, appena partorito, si rifugia e completa il proprio sviluppo, nutrendosi del latte materno.
La biodiversità
Gli scienziati ritengono che esistano da 5 a 30 milioni di specie viventi, anche se ne conosciamo meno di un milione e mezzo. Le specie più numerose sono quelle animali, come puoi vedere da questo areogramma. Tra gli animali, poi, i più numerosi sono gli invertebrati artropodi.
Nella classificazione degli animali e delle piante, il gruppo più piccolo è costituito dalla specie: essa raggruppa tutti gli individui fra loro simili. Il cavallo domestico (Equus caballus) e l’asino (Equus asinus), per esempio, sono due specie distinte di uno stesso genere (Equus).
La ricchezza di specie viene chiamata dagli scienziati biodiversità (letteralmente diversità di vita) ed è uno dei patrimoni della Terra. Osserva nella carta le aree del pianeta con la maggiore e la minore biodiversità.
73% animali
9,5% altri viventi (funghi, batteri...) antropodi invertebrati vertebrati
17,5% piante
Alcune specie rischiano di scomparire: tra queste il rinoceronte, la tigre e il panda
Oceano Pacifico
Oceano Pacifico
Oceano Indiano
Oceano Atlantico
SALVIAMOLI!
Che cosa hanno in comune questi animali? Qualcosa di poco piacevole: rischiano di estinguersi, cioè di scomparire per sempre dalla faccia della Terra. E non sono i soli: secondo studi recenti, oggi le specie animali e vegetali gravemente minacciate sono 28 mila.
Nessuno sa esattamente quante specie scompaiono ogni anno, ma il ritmo è elevato e aumenta sempre più. Le cause sono la distruzione degli ambienti naturali, la caccia illegale, l’inquinamento, i cambiamenti climatici e lo sfruttamento eccessivo delle risorse naturali.
La biodiversità, cioè la grande varietà di forme di vita, è la maggior ricchezza del nostro pianeta: l’estinzione di qualunque specie rappresenta una perdita enorme e irreparabile.
Scimpanzé
Tartaruga liuto
Tigre
Rinoceronte nero
Orso bruno marsicano
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
Il 3 marzo si festeggia in tutto il mondo il World Wildlife Day (giornata mondiale della fauna selvatica). Ogni anno si ricorda il contributo fondamentale che le specie selvatiche danno alla nostra vita e alla salute degli ecosistemi.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Essere consapevoli del problema e conoscere almeno alcune delle specie a rischio di estinzione è il primo passo verso la soluzione. Dividetevi in gruppi: ogni gruppo dovrà preparare un cartellone informativo su un animale a rischio di estinzione.
● Scegliete l’animale che preferite: famoso o poco conosciuto. Trovate delle liste, le cosiddette Liste Rosse, nei siti Internet del WWF (www.wwf.it/specie) e dell’Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (www.iucn.it/liste-rosse-italiane. php).
● Nel cartellone inserite un’immagine dell’animale, la sua descrizione, la classificazione e informazioni varie (per esempio: dove vive, come si nutre, ecc.).
● Appendete i cartelloni alle pareti dell’aula.
IL REGNO DEGLI ANIMALI
COM’È COMPOSTO?
Gli animali sono organismi pluricellulari. Il regno degli animali viene suddiviso in due grandi gruppi:
• invertebrati (poriferi, celenterati, echinodermi, molluschi, anellidi e artropodi), privi di scheletro.
• vertebrati (pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi), provvisti di scheletro interno.
COME SI NUTRONO?
Gli animali sono eterotrofi: si nutrono di altri organismi. Possono essere:
• erbivori;
• carnivori;
• onnivori.
COME RESPIRANO?
Tutti gli animali hanno bisogno di ossigeno. A seconda della specie, respirano attraverso la pelle, le trachee, le branchie o i polmoni.
COME SI RIPRODUCONO?
Gli ovipari depongono le uova. Negli ovovivipari le uova restano nel corpo della madre fino alla schiusa; I vivipari partoriscono individui completamente formati.
Completa la mappa con l’aiuto delle parole chiave evidenziate nella pagina a fianco. Poi utilizzala per esporre a voce l’argomento.
GLI ANIMALI
OVIPARI
COME SI NUTRONO?
COME RESPIRANO?
COME SI RIPRODUCONO? SONO
OVOVIVIPARI
Le uova
Organismi . SUDDIVISI IN VERTEBRATI
INVERTEBRATI
Artropodi.
A seconda del cibo di cui si nutrono si dividono in:
Onnivori.
Attraverso:
Depongono le MAMMIFERI
POP PODCAST
Inquadra il QR code e ascolta il podcast di Pop. Nella sua trasmissione “Scienze in tasca” si parlerà oggi del panda gigante e del suo rischio di estinzione. Poi rispondi alle seguenti domande. Se ne hai bisogno, ascolta il podcast più volte.
IL PANDA GIGANTE
● Hai sentito che il panda gigante “sembra proprio un grande orsacchiotto di peluche”. Ma cosa ha capito la scienza riguardo alla sua vera parentela?
È un procione gigante
È un tipo speciale di orso, con caratteristiche uniche
Non è né un orso né un procione, è un animale a sé stante
È un parente stretto dei felini
● Qual è l’alimento principale nella dieta del panda gigante?
Pesce
Carne
Rispondi alle domande.
Bambù
Frutta
● Quante ore al giorno, in media, i panda mangiano?
1-2 ore
5-8 ore
10-16 ore
20-22 ore
● Cosa permette al panda di afferrare il bambù con forza e precisione?
Denti molto grandi
Un “falso pollice” sulle zampe anteriori
Zampe molto appiccicose
Una lingua lunga
● Che tipo di animali sono i panda riguardo alla socialità?
Vivono in grandi gruppi
Sono animali solitari
Vivono in famiglia
Fanno amicizia con molti
altri animali
● Qual è l’organizzazione mondiale che ha il panda come simbolo e si occupa di proteggere la natura?
UNICEF
NASA
WWF
Greenpeace
● Perché il panda gigante è considerato una “specie a rischio di estinzione”?
● Oltre a mangiare il bambù, quali altre due attività principali occupano la maggior parte della giornata di un panda gigante?
● Cosa significa per te “insieme possiamo fare la differenza” in relazione a come possiamo aiutare panda?
Immagina di essere uno zoologo con il superpotere di comprendere e parlare il linguaggio degli animali. Ti propongo di fare un’intervista impossibile ad un panda gigante e di scrivere una serie di domande e possibili risposte. Sono sicuro che farai un ottimo lavoro e che darai molti spunti di riflessione su cui discutere alla tua classe.
Completa il cruciverba e, con le lettere delle caselle colorate, forma il nome di un animale estinto.
GIOCA CON POP
1. Animale simbolo del WWF.
2. Lo sono i lombrichi.
3. Organo con cui respirano gli uccelli.
4. Le depongono gli ovipari.
5. Rivestono il corpo dei pesci.
6. Il più comune anfibio.
7. Lento animale con il guscio.
8. Lo è il serpente.
9. La “tasca” del canguro.
Cerca le parole in orizzontale, verticale e diagonale. Le lettere avanzate ti daranno un messaggio per gli animali.
ELEFANTE
DELFINO
GABBIANO
CAIMANO
GNU
KOALA
AIRONE
● Il messaggio è
RENNA
IENA
ZEBRA
IL REGNO DEGLI ANIMALI
1 Osserva le due immagini. Nel riquadro scrivi il nome dell’animale, se è vertebrato o invertebrato, a quale gruppo appartiene, dove vive e aggiungi tutte le informazioni che ritieni importanti.
2 Osserva attentamente le foto e sotto ciascuna di esse scrivi se l’animale è erbivoro, carnivoro oppure onnivoro. A voce spiega la funzione dei denti nei vari tipi di alimentazione.
3 Collega con una freccia ogni parola alla sua definizione e per ogni caratteristica scrivi il nome di un animale a cui appartiene.
scheletro esterno trasformazione con temperatura costante con temperatura variabile
scheletro interno
In ogni gruppo c’è una parte del corpo che non appartiene agli animali indicati; cancellala con una ✘ e scrivi a quale gruppo appartiene.
Pinne Squame
Peli
• Ti è piaciuta questa unità?
• Quale argomento ti è piaciuto di più? Perché?
GLI ECOSISTEMI
Il mare è come un’immensa casa per tantissimi animali e piante acquatiche! Pesci, molluschi, alghe, coralli vivono insieme ed ognuno ha un ruolo speciale per rendere l’ecosistema marino un posto fantastico e pieno di vita. Sai cos’è un ecosistema?
Proprio come le piante sulla terra, le alghe vivono nel mare e sono molto importanti perché producono ossigeno e cibo per tanti animali marini. Pensi che le alghe siano tutte uguali o ne esistano di diversi tipi e colori?
Questo pesce nuota tra le alghe e i coralli. Se necessario, sa mimetizzarsi tra le rocce per sfuggire ai predatori o a sua volta per catturare le prede. Sai cos’è il mimetismo? Prova a spiegarlo con parole tue.
P RIMA O SSERVO P OI... RIFLETTO
Osserva l’immagine, rifletti e rispondi: quali altri animali pensi che possano vivere in questo ambiente? Secondo te, perché è così importante proteggere il mare e i suoi abitanti? Cosa potremmo fare noi per aiutare l’ecosistema marino a rimanere in salute? Confronta le tue risposte con quelle della classe.
METODO P O P
L’ambiente
Studiare un ambiente vuol dire studiare le caratteristiche dei luoghi in cui le piante e gli animali vivono. Tali caratteristiche, infatti, influenzano la vita degli organismi. Il luogo dove un essere vivente vive è chiamato habitat.
In ogni habitat possiamo riconoscere i fattori fisici, come la luce, l’umidità, la temperatura e il tipo di terreno; e i fattori biologici, cioè piante, animali e presenza umana.
In base al tipo di elemento che prevale sugli altri, distinguiamo tre grandi gruppi di ecosistemi:
1 Acquatici, in presenza di fiumi, laghi, mari, stagni, oceani;
3 Antropizzati, come città e luoghi modificati dall’uomo.
L’ecologia
La parola ecologia deriva dal greco oikos (casa) e lógos (studio), letteralmente significa studio della casa. L’ecologia è la scienza che studia gli ecosistemi, ossia gli ambienti e i rapporti che gli organismi viventi intrattengono tra loro e con l’ambiente in cui vivono. È una scienza complessa, perché le relazioni sono numerosissime e spesso intrecciate le une alle altre.
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Indica per ogni immagine il numero corrispondente alla descrizione.
SVILUPPO LE COMPETENZE
RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
Hai imparato che ecologia significa letteralmente “studio della casa”. A cosa ti fa pensare questa espressione? Rifletti e confronta le tue idee con quelle della classe.
Che cos’è un ecosistema
In ogni ambiente gli esseri viventi e la materia inanimata sono tutti collegati da un complesso insieme di relazioni. Ciascun organismo vive non come individuo isolato, ma in una fitta rete di rapporti. Analizziamo uno stagno, per esempio.
Le rane sono una delle popolazioni presenti nello stagno. Una popolazione (animale o vegetale) è un insieme di organismi della stessa specie che vive in uno stesso luogo. Insieme alle rane vivono tante altre popolazioni di animali e piante. La comunità è l’insieme delle popolazioni che vivono nello stesso luogo.
L’ecosistema è formato dalla complessa rete di rapporti tra la comunità e l’ambiente in cui essa vive.
L’insieme di tutte le zone della Terra in cui sono presenti organismi viventi si chiama biosfera.
STUDIO CON METODO
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Ricerca nel testo la spiegazione di ogni termine e scrivila nello spazio corrispondente.
● Popolazione
● Comunità
● Ecosistema
● Biosfera
L’adattamento all’ambiente
Ogni ambiente è abitato da piante e animali che sono adatti all’ambiente stesso. L’adattamento riguarda innanzitutto la struttura del corpo degli organismi.
Osserva le foto 1, 2 e 3. Gli animali appartengono a gruppi molto diversi: il pinguino è un uccello, la tartaruga marina è un rettile, lo squalo è un pesce. Eppure, per adattarsi alla vita nel mare, tutti questi animali hanno un corpo affusolato e pinne o arti a forma di pala.
Osserva ora la foto 4; mostra un animale nel suo ambiente: riesci a vederlo? Il colore di molti animali è del tutto simile a quello dell’ambiente in cui vivono. Così l’animale può cacciare le sue prede o difendersi dai predatori nascondendosi alla loro vista. È il mimetismo .
L’adattamento all’ambiente interessa anche il comportamento di molti animali.
Alcuni di essi, come la marmotta, all’inizio dell’inverno cadono in letargo, una specie di sonno profondo in cui le funzioni e le attività vitali (respirare, mangiare…) sono ridotte al minimo: è un modo per sopravvivere al freddo e alla mancanza di cibo.
Un altro esempio è la migrazione: in autunno molti uccelli si spostano a sud, in luoghi più caldi e ricchi di cibo. 2 3 4 1
STUDIO CON METODO
COLLEGO E IMPARO
Collega gli animali alla strategia o alle strategie di adattamento che credi possano utilizzare nel loro ambiente.
scoiattolo
LETARGO cicogna
MIGRAZIONE farfalla lucertola
MIMETISMO grillo orso bianco
ATLANTE
Adattamento in ambienti estremi
Per comprendere meglio l’importanza dell’adattamento, vediamo ora come piante e animali sono riusciti a diffondersi in ambienti dove le condizioni di vita sono particolarmente sfavorevoli.
IL DESERTO
I deserti aridi sono caratterizzati dalla quasi totale assenza di acqua. Di giorno il paesaggio è esposto agli ardenti raggi del Sole; di notte, invece, la temperatura scende rapidamente anche al di sotto dello zero.
Il mesquite è alto pochi metri, ma le sue radici arrivano a 30 metri di profondità, per trovare l’acqua di cui la pianta ha bisogno.
La volpe del deserto ha orecchie particolarmente grandi, utili non solo per percepire il minimo rumore prodotto dalle prede, ma anche per disperdere all’aria il calore accumulato dal corpo.
L’ALTA MONTAGNA
Il principale problema delle piante che vivono negli ambienti montani è impedire il congelamento dei liquidi (acqua e sali minerali, acqua e zuccheri) che scorrono nei loro vasi.
Molti alberi in autunno perdono le foglie: così la fotosintesi si interrompe e nei vasi non scorrono più liquidi.
LE REGIONI POLARI
La resina prodotta dalle conifere è un potente antigelo: in questo modo le foglie aghiformi possono continuare a compiere la fotosintesi anche al freddo.
Nelle regioni polari le condizioni climatiche sono proibitive per le piante; qui vivono però alcuni animali.
Le penne del pinguino imperatore ricoprono tutto il corpo e hanno le punte rivolte verso l’interno, per non lasciare nemmeno uno spiraglio! La loro copertura è così efficiente che, quando c’è il sole, i pinguini devono tenere le ali staccate dal corpo per rinfrescarsi all’aria!
La folta pelliccia e lo spesso strato di grasso corporeo dell’orso bianco riducono al minimo la dispersione del calore.
DECOMPOSITORI
funghi
La catena alimentare
Come gli anelli di una catena, gli esseri viventi di un ecosistema sono legati tra loro dal bisogno di nutrirsi. Ecco un esempio di catena alimentare nell’ecosistema fiume.
PRODUTTORE
Erba
CONSUMATORE
DI 3° GRADO
STUDIO CON METODO
orso
ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Rispondi oralmente ripercorrendo lo schema delle frecce.
● Quali organismi costituiscono il primo anello della catena alimentare? Perché?
● Quali sono le caratteristiche dei consumatori? Perché sono distinti in diversi ordini?
● Qual è il compito dei decompositori? Perché essi contemporaneamente “chiudono” e “riaprono” la catena?
CONSUMATORE
DI 1° GRADO lumaca
CONSUMATORE
DI 2° GRADO
talpa
Come vedi, gli esseri viventi di una catena si suddividono in tre grandi categorie.
• I produttori sono le piante, ma anche le alghe unicellulari, cioè gli esseri viventi che producono da sé il proprio nutrimento attraverso la fotosintesi clorofilliana.
• I consumatori sono gli animali, che si cibano di altri organismi viventi (piante e altri animali). Sono eterotrofi.
• I decompositori sono gli esseri viventi che si nutrono di vegetali e animali morti e li trasformano in humus utile alle piante; sono decompositori i funghi, alcuni animali invertebrati e molti batteri.
In uno stesso ecosistema esistono più catene alimentari. Esse si intrecciano formando la cosiddetta rete alimentare.
La piramide ecologica
Nella catena alimentare il cibo, fonte di energia passa dai produttori ai consumatori. A ogni passaggio della catena, il gruppo dei consumatori si riduce, ad esempio da 100 000 a 10 000, da 10 000 a 1 000, e così via. Per rappresentare questa situazione si usa uno schema detto piramide alimentare. Leggi lo schema partendo dalla base.
All’apice della piramide ci sono i decompositori che trasformano i resti di piante e animali in cibo per i produttori.
DECOMPOSITORI
Subito dopo ci sono i grandi predatori che mangiano erbivori e altri carnivori.
Al livello successivo, troviamo i carnivori che si cibano di erbivori. Il numero si riduce sempre più.
CONSUMATORE
DI 3° GRADO
Al secondo livello ci sono gli erbivori, che si cibano di grandi quantità di produttori.
CONSUMATORE
DI 2° GRADO
Alla base della piramide ci sono i produttori, come le piante e le alghe. Questi producono il loro nutrimento attraverso la fotosintesi.
CONSUMATORE
DI 1° GRADO
PRODUTTORE
SALVARE LA BIOSFERA… E NOI STESSI
L’intero pianeta Terra, con tutti i suoi ambienti naturali ed esseri viventi, può essere considerato un gigantesco ecosistema; gli scienziati lo chiamano biosfera, cioè globo (sfera) della vita (in greco bios).
Gli ecosistemi si fondano su equilibri delicati perché tutte le loro parti sono in stretta relazione fra loro. Se in un ecosistema le condizioni ambientali cambiano o una popolazione prende il sopravvento sulle altre, è l’intero ecosistema che rischia di crollare. Gli studiosi di ecologia da tempo lanciano l’allarme: la popolazione umana è in continua espansione e modifica profondamente l’ambiente per i suoi scopi; minaccia così l’intera biosfera e con essa, in definitiva, la propria stessa sopravvivenza.
Se vuole continuare a svilupparsi, l’umanità deve salvaguardare la biosfera e le risorse naturali in tutto il pianeta. Lo sviluppo deve quindi essere sostenibile, cioè in grado di soddisfare i bisogni della generazione attuale senza compromettere la stessa possibilità alle generazioni future.
È una sfida così importante che l’Organizzazione delle Nazioni
Unite ha approvato nel 2015 l’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile, un programma d’azione che prevede 17 obiettivi da realizzare entro l’anno 2030.
CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
La Giornata della Terra (Earth Day) è la più importante manifestazione ambientale del pianeta. È dedicata alla promozione della salvaguardia della Terra. Le Nazioni Unite la celebrano ogni anno, un mese e due giorni dopo l’equinozio di primavera: il 22 aprile. Divisi in gruppo, svolgete una breve ricerca su questa Giornata speciale e create dei cartelloni.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Guardate insieme all’insegnante un video che illustra i 17 obiettivi, scansionando il QR-CODE.
Scegliete uno degli obiettivi dell’Agenda 2030 e stilate un elenco di azioni concrete, utili per il raggiungimento dell’obiettivo prescelto.
GLI ECOSISTEMI
COSA SONO?
Sono una comunità di esseri viventi che interagiscono tra loro e si adattano all’ambiente in cui vivono.
Ogni ambiente presenta condizioni specifiche: la conformazione (montagna, pianura…), il clima, l’acqua, il suolo, la luce.
La biosfera è l’ecosistema dell’intera Terra, con tutti i suoi ambienti ed esseri viventi.
COSA LI CARATTERIZZA?
Una delle più importanti relazioni dell’ecosistema è legata al di nutrirsi.
Alcuni organismi si nutrono di altri organismi: formano così una catena alimentare: produttori (piante), consumatori (animali), decompositori (funghi, alcuni invertebrati, batteri).
Le catene alimentari di un ecosistema si intrecciano e formano una rete alimentare.
COME SI CONSERVANO?
Un ecosistema può conservarsi se è in equilibrio. Tutti i suoi abitanti devono trovare cibo e condizioni ambientali adatte per vivere, bisogna cioè rispettare la piramide ecologica.
Per sopravvivere, i viventi devono adattarsi all’ambiente. l’adattamento riguarda sia la struttura del corpo sia il comportamento degli organismi (mimetismo, letargo e migrazione).
Completa la mappa con l’aiuto delle parole chiave evidenziate nella pagina a fianco. Poi utilizzala per esporre a voce l’argomento.
GLI ECOSISTEMI
COSA SONO?
Comunità di viventi in relazione tra loro e con l’ambiente:
• Ogni ambiente presenta specifiche.
• L’ecosistema della Terra viene chiamato
COSA LI CARATTERIZZA?
Il bisogno di li porta a formare una :
• produttori
•
• Tante catene intrecciate formano una alimentare.
COME SI CONSERVANO?
La comunità deve:
• trovare • rispettare
I viventi devono
• con la struttura del corpo
• con il comportamento:
all’ambiente:
GLI ECOSISTEMI
1 Quale vivente è adatto a quale ambiente? Collega tu.
deserto fiume ghiacci polari coste in zone calde alta montagna
2 Indica se le frasi sono vere (V) o false (F).
● La comunità di un ecosistema è formata da individui tutti della stessa specie. V F
● Gli animali erbivori sono consumatori primari. V F
● Le piante sono decompositori. V F
● Le catene alimentari, intrecciandosi, formano la griglia alimentare di un ecosistema. V F
● La piramide ecologica mostra che i produttori sono sempre meno dei consumatori secondari. V F
● Gli esseri viventi si adattano alle condizioni dell’ambiente in cui vivono. V F
● Lo sviluppo dell’umanità, se non è sostenibile, rischia di danneggiare o distruggere la biosfera. V F
3 Riordina la catena alimentare: numera le caselle da 1 a 4, partendo dal ciuffo d’erba. Scrivi poi sui puntini: produttore, decompositore, consumatore.
4 Completa le seguenti catene alimentari, tenendo conto dell’ambiente.
LAGO
Produttore
Produttore
GIARDINO PUBBLICO
Produttore
Consumatore di primo grado
Consumatore di primo grado
Consumatore di primo grado
Consumatore di secondo grado
Consumatore di secondo grado
Consumatore di secondo grado
Consumatore di terzo grado
Consumatore di terzo grado
Consumatore di terzo grado
Decompositore
Decompositore
5 Svolgi una breve ricerca sul granchio blu e sugli effetti che sta avendo nell’ecosistema del Mar Adriatico. Confronta il tuo lavoro con quello dei compagni e discutetene insieme.
Decompositore
• Ti è piaciuta questa unità?
• Quale argomento ti è piaciuto di più? Perché?
• Colora di il quadratino degli esercizi che hai trovato facili e di quello degli esercizi che hai trovato difficili.
le SCIENZE
AUTOVALUTAZIONE
Fai una valutazione del percorso che hai svolto durante l’anno. Quanto nei sai degli argomenti affrontati? Hai acquisito un buon metodo di studio?
Quali competenze hai sviluppato?
ARGOMENTI
ESERCIZIARIO
100 Scienziati e scienziate... che hanno cambiato il mondo!
101 Si può comprimere?
102 Calore e temperatura
103 Fusione ed evaporazione
104 I cambiamenti di stato
105 Il ciclo dell’acqua
106 Proprietà dell’acqua • 1
107 Proprietà dell’acqua • 2
108 L’aria
109 La forza dell’aria
110 La rosa dei venti
111 Il suolo
112 Le caratteristiche del suolo
113 Le cellule
114 I cinque regni
115 I funghi
116 La fotosintesi e la traspirazione
117 Le gimnosperme
118 Le angiosperme
119 Seminare monocotiledoni e dicotiledoni
120 L’impollinazione
121 Le piante e l’uomo: nutrire il mondo
122 Le funzioni vitali degli animali
123 Gli animali invertebrati
124 Gli insetti
125 Carta di identità
126 Gli animali vertebrati
127 Pesci insoliti
128 La metamorfosi della rana
129 I rettili
130 Ad ognuno il suo becco
131 I mammiferi
132 Il letargo
133 Il mimetismo
134 La migrazione
135 I superpoteri della renna
136 La catena alimentare
137 La piramide ecologica
138 POP PODCAST A VOI IL MICROFONO!
TECNOLOGIA
140 Gli strumenti dello scienziato
141 Strumenti e dispositivi tecnologici
142 Invenzioni per caso
143 Il QR Code
144 Come si misura la temperatura
145 STEM LAB Il barometro fai da te
146 Le pale eoliche
147 Il viaggio dell’acqua
148 Materiali vegetali
149 Il Compostaggio: un modo naturale per aiutare l’ambiente
150 La tecnologia al servizio delle piante
151 Le tecnologie nel mondo degli animali
152 L’ intelligenza artificiale
153 Quali sono i rischi dell’Intelligenza Artificiale?
154 Dal pixel allo schermo
Cos’è un pixel? • Come si formano le immagini?
155 Quanti pixel ci sono in un’immagine?
156 Che cos’è il GPS?
Come funziona? • GPS e IA
Scienziati e scienziate... che hanno cambiato il mondo!
Ogni scienziato ha una storia affascinante e ha contribuito in modo speciale alla Scienza. Ci sono uomini e donne che hanno fatto scoperte incredibili e hanno cambiato il nostro modo di spiegare la realtà. Chissà, magari un giorno anche tu farai una grande scoperta! Scopriamone insieme alcuni.
Isaac Newton (1643 – 1727) era un matematico, fisico e astronomo inglese. La famosa storia della mela che cade dall'albero lo ha portato a capire come la gravità tiene tutto ancorato alla Terra. Le sue scoperte hanno cambiato la nostra comprensione dell'universo e delle forze che ci circondano.
Nikola Tesla (1856 – 1943) era un inventore, ingegnere elettrico e fisico serbo-americano. Ha sviluppato il sistema di corrente alternata che usiamo oggi per distribuire l’elettricità. Le sue invenzioni hanno reso possibile la distribuzione di energia elettrica a grandi distanze e hanno portato a molte tecnologie moderne.
Jane Goodall (1934) è una primatologa e antropologa britannica. Ha studiato gli scimpanzé in Africa e ha scoperto che usano strumenti e hanno comportamenti sociali complessi. Le sue ricerche hanno cambiato il modo di comprendere i nostri parenti animali più stretti e hanno aumentato la consapevolezza sulla conservazione della natura.
Rosalind Franklin (1920 – 1958) era una chimica, biochimica e cristallografa inglese. Ha usato la cristallografia a raggi X per fotografare la struttura del DNA. Le sue scoperte hanno aiutato a capire la forma a doppia elica del DNA. Il suo lavoro è stato fondamentale per la biologia moderna e per la comprensione della genetica.
Albert Einstein (1879 – 1955) era un fisico tedesco, poi naturalizzato svizzero e americano. Ha rivoluzionato la nostra comprensione del tempo e dello spazio. Le sue teorie hanno cambiato il modo in cui comprendiamo l’universo e hanno portato a molte tecnologie moderne.
1. Svolgi una ricerca su uno scienziato o una scienziata famosa e realizza un cartellone o un prodotto multimediale da condividere poi con la classe.
Si può comprimere?
1. Fai gli esperimenti e sottolinea le conclusioni giuste.
I LIQUIDI NON SONO COMPRIMIBILI
1 Aspira una certa quantità di acqua in una siringa e riempila fino a metà.
2 Chiudi con un dito il foro di apertura.
3 Cerca di abbassare lo stantuffo.
CHE COSA SUCCEDE?
● Anche se si spinge lo stantuffo con forza, questo non si abbassa: l’acqua risulta incomprimibile/comprimibile.
● La stessa cosa accade se l’acqua viene sostituita con un altro liquido (alcol, latte, olio ecc.).
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
I GAS SONO COMPRIMIBILI
1 Aspira una certa quantità di aria nella siringa e riempila fino a metà.
2 Chiudi con un dito il foro di apertura.
3 Cerca di abbassare lo stantuffo.
CHE COSA SUCCEDE?
● Se si spinge lo stantuffo con forza, l’aria risulta incomprimibile/comprimibile.
● Se lasciamo lo stantuffo, questo ritorna nella posizione iniziale. Possiamo immaginare che se comprimiamo l’aria forziamo le sue particelle a occupare meno spazio. Quando smettiamo di comprimere, le particelle ritornano nella posizione iniziale.
2. Completa il testo inserendo le parole mancanti.
disposizione • tre • liquidi • solidi • aeriformi
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
La materia che ci circonda può presentarsi in stati diversi. Uno stato si differenzia dall’altro per la ................................................................................... delle molecole:
● nei le molecole sono disposte le une vicino alle altre, tenute saldamente insieme da potenti forze di coesione;
● nei le molecole sono vicine, ma hanno la possibilità di muoversi e scorrere le une sulle altre;
● negli le molecole sono distanti tra loro e libere di muoversi.
Calore e temperatura
1. Fai l’esperimento e sottolinea la conclusione giusta.
UGUALE CALORE, TEMPERATURE DIVERSE
1 Versa dell’acqua in una pentola fino a riempirla. In un’altra pentola versa acqua fino a metà.
2 Con l’aiuto di un adulto riscalda contemporaneamente le due pentole sui fornelli.
3 Osserva in quale pentola l’acqua arriva prima a bollire.
2. Collega ogni termine alla definizione corrispondente.
temperatura
convezione o trasporto
conduzione o contatto
irraggiamento
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
CHE COSA SUCCEDE?
● La pentola con meno acqua arriva prima all’ebollizione.
● I fornelli uguali forniscono la stessa quantità di calore nello stesso tempo.
La temperatura dell’acqua, però, non cambia allo stesso modo nei due recipienti. Calore e temperatura coincidono/non coincidono.
STUDIO CON METODO COLLEGO E IMPARO
passaggio diretto di calore tra corpi solidi
livello di calore posseduto da un corpo
trasmissione del calore senza contatto diretto tra i corpi
propagazione del calore nei liquidi e nei gas
3. Completa ciascuna didascalia con il termine corretto.
Il calore del fuoco arriva a noi per , cioè senza contatto diretto, ma attraverso radiazioni.
Quando facciamo riscaldare una pentola sui fornelli, il calore si trasmette nel metallo per
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
La mongolfiera si solleva perché l’aria si scalda per e forma una corrente che va verso l’alto.
Fusione ed evaporazione
1. Fai gli esperimenti e sottolinea le conclusioni giuste.
FUSIONE
1 Metti dei cubetti di ghiaccio in una vaschetta insieme a un termometro.
2 Riscalda la vaschetta sopra un calorifero acceso oppure mettila al Sole.
CHE COSA SUCCEDE?
Il ghiaccio comincia a fondere quando il termometro raggiunge 0 °C/5 °C, che è il punto di fusione del ghiaccio.
Finché tutto il ghiaccio non si è sciolto, la temperatura della vaschetta non varia: tutto il calore viene assorbito dalle molecole del ghiaccio per vincere le forze di coesione che le tengono legate.
EVAPORAZIONE
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
1 Metti in due piatti e in un bicchiere una stessa quantità d’acqua (usa un misurino).
2 Poni uno dei piatti su un termosifone o in modo che sia esposto al Sole.
3 Metti l’altro piatto lontano dal termosifone o all’ombra.
4 Metti il bicchiere vicino al piatto che si trova lontano dal termosifone o all’ombra.
CHE COSA SUCCEDE?
Dopo alcune ore, utilizzando il misurino, verifica la quantità d’acqua nei tre contenitori. Nel bicchiere è diminuita molto poco; nel piatto situato lontano dal termosifone (o all’ombra), è diminuita un po’ di più, mentre nel piatto sul termosifone (o esposto al Sole) è quasi sparita. L’evaporazione dipende dalla superficie evaporante (più grande nel piatto che nel bicchiere) e dalla temperatura (maggiore sul termosifone o nella posizione soleggiata). Evapora, quindi, per prima l’acqua nel piatto esposto alla fonte di calore/lontano dalla fonte di calore, poi quella nel piatto lontano da essa, infine quella nel bicchiere.
I cambiamenti di stato
1. Completa lo schema che riassume i cambiamenti di stato della materia: disegna e completa i cartellini.
fusione
solidificazione
2. Osservando lo schema dell’esercizio 1 completa la tabella. Segui l’esempio.
Passaggio di stato
STUDIO CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
evaporazione
condensazione
STUDIO CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Dallo stato... allo stato... Calore assorbito/ceduto
Fusione solido liquido assorbito
Evaporazione / Ebollizione
Condensazione
Solidificazione
3. A quale cambiamento di stato si riferisce l’immagine? Scrivilo sui puntini. Poi sottolinea nel testo i completamenti giusti.
● Quando un liquido assorbe calore si trasforma in vapore/solido.
● Questa trasformazione può avvenire in due modi diversi: quando il passaggio è lento si tratta di evaporazione/ ebollizione, quando la trasformazione è rapida si tratta di evaporazione/ebollizione
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
Il ciclo dell’acqua
1. Completa ogni testo, che si riferisce a una fase del ciclo dell’acqua, inserendo i termini elencati. Poi osserva il disegno e scrivi accanto a ciascun testo il numero corretto.
evapora • solidifica • condensa • fonde
L’acqua degli oceani e dei mari, riscaldata dal Sole, cioè si trasforma in vapore che sale nell’atmosfera.
Il vapore, innalzandosi, si raffredda e , formando le nuvole. L’acqua ritorna alla terra sotto forma di precipitazioni. Una parte viene assorbita dalle piante, che la cedono di nuovo all’ambiente attraverso la traspirazione, un’altra parte cade sul terreno e penetra in esso in profondità. La neve che cade sulle vette delle montagne si in ghiaccio.
L’acqua riaffiora dalle profondità della terra nelle sorgenti. Il ghiaccio sulle vette delle montagne, per opera del Sole, e l’acqua torna allo stato liquido formando ruscelli e fiumi che sfociano nei mari che, a loro volta, si uniscono agli oceani. L’intero ciclo comincia da capo.
1 2 3 4
Proprietà dell’acqua • 1
1. Fai gli esperimenti e sottolinea le conclusioni giuste.
VASI COMUNICANTI
1 Versa dell’acqua in un tubo di gomma trasparente.
2 Tienilo piegato con due mani.
3 Muovi il tubo, facendo attenzione a non far uscire l’acqua, e osserva i livelli dell’acqua nei due rami.
CHE COSA SUCCEDE?
L’acqua si dispone nel tubo allo stesso livello, anche se fai variare l’altezza di una delle estremità. Questo succede per il principio dei vasi comunicanti: l’acqua e, in generale, tutti i liquidi si dispongono allo stesso livello/a livelli diversi in recipienti, anche di forma differente, ma comunicanti tra loro.
CAPILLARITÀ
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
1 Immergi per metà una zolletta di zucchero in una tazza di tè.
CHE COSA SUCCEDE?
Il tè si “arrampica” rapidamente lungo la zolletta e risale verso l’estremità che non era stata immersa nel liquido penetrando nei piccolissimi spazi che si trovano tra le particelle di zucchero. Questo fenomeno si chiama capillarità. Il nome deriva da “capillare”, cioè sottile come un capello, e indica la capacità dell’acqua di risalire verso l’alto/scendere verso il basso quando si trova in piccoli tubicini. Il fenomeno della capillarità si verifica, per esempio, nelle piante quando l’acqua risale dalle radici alle foglie poiché si sposta in vasi sottilissimi.
Proprietà dell’acqua • 2
1. Fai gli esperimenti e sottolinea le conclusioni giuste.
TENSIONE SUPERFICIALE
1 Riempi un bicchiere d’acqua e, con un pezzetto di carta, appoggia delicatamente una graffetta metallica sulla superficie dell’acqua.
2 Quando la carta si bagna completamente, toglila, facendo attenzione a non toccare la graffetta.
CHE COSA SUCCEDE?
Pur essendo costituita da materiale più denso dell’acqua, la graffetta affonda/rimane a galla grazie alla capillarità/tensione superficiale dell’acqua, che crea una specie di sottile pellicola elastica che non fa affondare la graffetta. Per verificare che la graffetta sia più densa dell’acqua, basta scuotere un po’ il bicchiere e la graffetta affonda.
SOLUZIONI
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
1 Riempi due bicchieri di acqua, versa in uno un cucchiaino di zucchero e in un altro uno di sale fino poi mescola con un cucchiaino.
CHE COSA SUCCEDE?
Il sale e lo zucchero non si vedono più, si sono sciolti/sono evaporati nell’acqua. Questo è accaduto perché l’acqua è una soluzione/un solvente, è cioè in grado di rompere i legami che uniscono le molecole/ gli atomi di numerose sostanze.
2. Considerando le proprietà dell’acqua che hai studiato, rifletti e completa le seguenti affermazioni.
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
● Quando mi lavo, l’acqua, che è un buon ............................................................................................................... , scioglie lo sporco e lo porta con sé.
● Quando mi asciugo con l’asciugamano, l’acqua risale per ........................................................................................... , nei piccoli canali del tessuto e vi rimane “intrappolata”.
● Se poggio molto delicatamente un ago sulla superficie dell’acqua, vedo che galleggia, grazie alla “pellicola” che formano le molecole unite tra loro: è la
L’aria
1. Completa il testo sulla composizione dell’aria, inserendo i termini elencati. Scrivi poi i nomi dei gas al posto giusto nei cartellini dell’areogramma.
anidride carbonica • ossigeno • vapore acqueo • azoto gas • un quarto • tre quarti • respirazione
L’aria è una miscela di diversi
Il più abbondante è l’ , che costituisce più di .................................................................................. del totale.
Il secondo gas per quantità è l’ ..................................... , che costituisce un po’ meno di ...................... del totale.
L’ossigeno è utilizzato da tutti gli esseri viventi per la ....................................................................................... .
Nell’aria sono presenti anche altri gas, tra cui l’
e, in piccolissime quantità, il ....................................................................
2. Fai l’esperimento e sottolinea la conclusione giusta.
L’ARIA OCCUPA UNO SPAZIO
1 Riempi di acqua una bacinella.
2 Appallottola un fazzoletto di carta e infilalo nel fondo di un bicchiere in modo che stia ben saldo e non entri in contatto con l’acqua.
3 Immergi il bicchiere capovolto sul fondo della vaschetta, perpendicolarmente all’acqua.
4 Togli il bicchiere dalla bacinella, senza inclinarlo, ed estrai il fazzoletto.
CHE COSA SUCCEDE?
Il fazzoletto è rimasto asciutto/si è bagnato. L’aria contenuta nel bicchiere si trova tra l’acqua e il fazzoletto accartocciato. L’aria forma così una barriera a protezione del fazzoletto.
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
La forza dell’aria
1. Fai gli esperimenti e sottolinea le conclusioni giuste.
L’ARIA ESERCITA UNA FORZA
1 Riempi di acqua una vaschetta.
2 Posa un tappo di sughero sulla superficie dell’acqua.
3 Prendi un bicchiere trasparente e appoggialo sopra al tappo sulla superficie dell’acqua.
4 Premi il bicchiere verso il fondo.
CHE COSA SUCCEDE?
L’aria contenuta nel bicchiere esercita una forza sul tappo e lo spinge sul fondo della vaschetta. Si può evidenziare la presenza dell’aria nel bicchiere: se lo inclini lentamente, vedrai alcune bolle d’aria/gocce d’acqua che raggiungono la superficie dell’acqua. Infatti, l’aria lascia il posto all’acqua e il tappo sale sempre più in alto.
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
L’ARIA ESERCITA UNA PRESSIONE
1 Stendi un foglio di giornale davanti al petto e sorreggilo con le dita.
2 Inizia a correre.
3 Stacca le mani dal giornale e continua a correre.
CHE COSA SUCCEDE?
Il foglio di giornale resta attaccato al tuo petto/vola via. L’aria durante la corsa esercita una pressione, cioè preme il foglio contro di te e lo trattiene.
La rosa dei venti
La rosa dei venti è un particolare diagramma che indica da dove provengono i venti di una determinata regione. In passato, quando la navigazione era esclusivamente a vela, era molto importante conoscere la direzione dei venti. Per questo la rosa dei venti, nella sua semplicità, ha rappresentato un utile strumento per i marinai.
La rosa dei venti più semplice ha quattro punte, che indicano i quattro punti cardinali: Nord, Sud, Est e Ovest. La rappresentazione di rosa dei venti più diffusa ha otto punte, per indicare i quattro punti cardinali e i quattro intermedi, che vengono associati ai nomi dei venti che spirano dalle relative direzioni.
• la Tramontana indica il nord;
• il Levante indica l’est;
• il Mezzogiorno indica il sud;
• il Ponente indica l’ovest;
• il Grecale indica il nord-est;
• lo Scirocco indica il sud-est;
• il Libeccio indica il sud-ovest;
• il Maestrale indica il nord-ovest.
1. Osserva la rosa dei venti e completa con i nomi dei venti al posto giusto.
CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Il suolo
1. Collega gli elementi del suolo allo strato in cui si trovano.
roccia dura e compatta
resti di animali e piante in decomposizione
radici, tane di animali, lombrichi
argille, sabbie e sassi sempre più grossi
2. Completa con parole tue le descrizioni riferite alle immagini.
STUDIO CON METODO COLLEGO E IMPARO
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
Nel suolo l’acqua ............................................................ portando con sé le sostanze utili alle piante.
Nel suolo l’acqua viene provocando danni alle piante.
Il suolo trattiene la giusta quantità di ............................................................ , è ricco di ed è molto adatto
Le caratteristiche del suolo
1. Fai gli esperimenti e sottolinea le conclusioni giuste.
PERMEABILE E IMPERMEABILE
1 Metti in un barattolo di vetro un po’ di ghiaia, in un altro barattolo un po’ di sabbia e in un terzo barattolo dell’argilla.
2 Versa una piccola quantità di acqua in ciascun barattolo.
Fai attenzione: deve essere la stessa quantità in ogni contenitore.
CHE COSA SUCCEDE?
Nel barattolo con la ghiaia, l’acqua penetra tra i sassolini e si raccoglie sul fondo. La sabbia si impregna perché l’acqua viene trattenuta tra i piccolissimi granelli. Sabbia e ghiaia sono permeabili/impermeabili. L’argilla non assorbe l’acqua, ma la trattiene in superficie: è permeabile/impermeabile.
L’ACQUA NEL SUOLO
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
1 Metti del terreno in un piattino di plastica e pesalo su una bilancia.
2 Lascia la terra all’aria sul piattino per una settimana.
3 Ogni giorno pesa il piattino e registra la misura.
CHE COSA SUCCEDE?
Il peso diminuirà/aumenterà per alcuni giorni fino a stabilizzarsi. L’aumento/la diminuzione di peso ci dirà quanta acqua c’era nel terreno. Il suolo contiene una quantità variabile/costante di acqua a seconda della sua composizione.
2. Nelle seguenti frasi cancella l’alternativa sbagliata.
● Il suolo si forma per l’erosione/l’implosione delle rocce.
● Gli agenti atmosferici e la siccità/l’elettricità le sgretolano. Contribuiscono a questo fenomeno anche gli alberi con le radici/la fotosintesi
● Nel suolo sono presenti/assenti acqua e aria e molti piccoli animali che contribuiscono a rendere arido/fertile il terreno. STUDIO CON METODO
Le cellule
1. Leggi il testo, poi indica se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
Nel Seicento un commerciante olandese, specialista nella pre parazione di lenti di ingrandimento, ideò il primo microscopio a una sola lente e con questo osservò una goccia d’acqua stagnante. Egli vide per la prima volta un mondo di esseri in movimento di cui non si sospettava l’esistenza: altro non erano che esseri unicellulari.
Nello stesso secolo lo scienziato inglese Robert Hooke, con un microscopio primitivo, osservò del sughero tagliato a fettine molto sottili e vide un grande numero di cellette allineate. Hooke chiamò cellule le cellette che osservò perché assomigliavano alle celle degli alveari delle api. Tuttavia non si rese conto dell’importanza della sua scoperta. Solo nell’Ottocento si comprese dapprima che la cellula è l’unità fondamentale di tutte le piante e, successivamente, l’intuizione venne estesa a tutti gli animali.
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
● Il primo microscopio era composto da una sola lente d’ingrandimento.
Una goccia d’acqua fotografata attraverso un moderno microscopio.
Le cellule del sughero, simili a cellette.
F
● Il primo microscopio permise di osservare esseri unicellulari che si muovevano dentro a una goccia d’acqua. V F
● Tutte le cellule si possono vedere senza utilizzare strumenti. V F
● Il nome cellule deriva dalle cellule del sughero che somigliano alle celle degli alveari delle api. V F
● La scoperta delle cellule fu sensazionale e subito gli scienziati capirono che tutti gli esseri viventi sono composti da cellule. V F
● L’esistenza delle cellule è sempre stata nota agli scienziati. V F
● Gli animali non hanno cellule. V F
2. Osserva i disegni e scrivi per ciascuno quale tipo di cellula rappresenta.
SVILUPPO LE COMPETENZE RICAVO INFORMAZIONI DA IMMAGINI
I cinque regni
1. Completa le frasi in ogni riquadro, poi collegale con una freccia alle immagini corrispondenti.
Il regno delle monere comprende esseri viventi unicellulari. Ad esso appartengono e
Il regno dei protisti comprende organismi unicellulari complessi, come e
Al regno dei funghi, composto da organismi pluricellulari eterotrofi, appartengono
, e .............................................................................
Il regno delle piante è composto da organismi pluricellulari
, che cioè producono da soli il proprio nutrimento.
Il regno degli animali comprende organismi pluricellulari
, che cioè devono nutrirsi di altri viventi. Per farlo hanno bisogno di
.
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
I funghi
I funghi non sono né piante, né animali, ma qualcosa di diverso.
I funghi, che normalmente vediamo spuntare nel sottobosco, sono in realtà dei frutti, quindi solo una parte del fungo. Il resto si trova sotto terra, sotto forma di rete di filamenti, detti ife.
Come si riproducono i funghi?
Le spore, che sono le cellule attraverso le quali il fungo si riproduce (un po’ come dei semi), possono essere maschili o femminili. Queste cellule microscopiche volano nell’aria e si depositano nel terreno. Se trovano le condizioni ideali di calore e umidità, le spore germinano, formando i filamenti delle ife. Le ife, a questo punto, hanno bisogno di unirsi ad altre spore di sesso opposto: solo così si potrà formare il micelio, l’organismo fungino che genera il frutto, ovvero il miceto (il fungo). Quando sarà maturo, il fungo produrrà nuove spore, pronte a diventare altri funghi.
Come si nutrono?
I funghi traggono il nutrimento per sopravvivere in tre modi diversi. Ci sono i funghi saprofiti, che si nutrono elaborando le sostanze delle piante o degli animali morti; i funghi parassiti, che, si nutrono di organismi viventi, portandoli a volte alla morte; infine, ci sono i simbionti, ovvero i funghi che vivono in simbiosi con la pianta: si nutrono di essa ma senza danneggiarla e, a sua volta, la pianta ha dei vantaggi ad avere un fungo come ospite.
A cosa servono?
Hanno un ruolo ecologico importantissimo perché decompongono il materiale organico e lo trasformano in nuove sostanze nutritive per le piante. da FocusJunior.it, 2023
1. Leggi con attenzione il testo, poi indica con una ✘ la risposta esatta.
● Come si riproducono i funghi?
Con le spore
Con i semi
● Quando le spore germinano, che cosa formano?
Il cappello del fungo
Il filamento delle ife
● Che cos’è il micelio?
Il frutto
L’organismo che genera il frutto
● Come si nutrono i funghi saprofiti?
Decompongono gli organismi morti
Sfruttano altri viventi
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
● Di cosa si nutrono i funghi parassiti?
Di organismi viventi
Di organismi morti
● Chi si nutre con la simbiosi?
I funghi saprofiti
I funghi simbionti
● Perché i funghi hanno un importante ruolo ecologico?
Con la decomposizione producono sostanze nutritive per le piante
Assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno.
La fotosintesi e la traspirazione
1. Leggi il testo e sottolinea le alternative corrette.
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
Le piante sono organismi autotrofi/eterotrofi e si procurano il nutrimento attraverso la respirazione/ fotosintesi clorofilliana.
La fotosintesi si svolge nel fusto/nelle foglie durante il giorno/la notte, con la luce/il buio
La clorofilla/L’anidride carbonica assorbe la luce solare: così nelle foglie penetra, attraverso gli stami/ stomi l’anidride carbonica; dal suolo, invece, arrivano alle foglie acqua e sali minerali/zuccheri
Anidride carbonica, acqua e sali minerali si trasformano poi in zuccheri e azoto/ossigeno
Gli zuccheri costituiscono il cibo della pianta, mentre l’azoto/ossigeno è un prodotto di scarto e viene liberato nell’atmosfera attraverso gli stami/stomi
2. Fai l’esperimento e sottolinea la conclusione giusta.
LA TRASPIRAZIONE DELLE FOGLIE
1 Procurati una piantina in vaso, ben innaffiata.
2 Metti la piantina dentro un sacchetto di plastica trasparente
3 Chiudi il sacchetto con dello spago e, se possibile, esponilo al Sole.
CHE COSA SUCCEDE?
Dopo alcune ore compariranno delle goccioline sulla superficie interna del sacchetto.
Le foglie hanno traspirato l’acqua che la pianta ha assorbito dal terreno; l’acqua viene restituita all’aria sotto forma di vapore/liquido che si condensa sulla parete del sacchetto.
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
Le gimnosperme
1. Fai l’esperimento e completa la conclusione.
CLASSIFICARE UNA CONIFERA
1 Procurati uno o più rami di una conifera con le foglie aghiformi (a forma di ago) e, se possibile, qualche cono (pigna).
2 Per riconoscere la tua conifera applica la scelta tra due possibilità. Segui lo schema.
Come si presentano le foglie aghiformi?
Gli aghi sono inseriti in fascetti
Ogni fascetto contiene da 2 a 6 aghi
Si tratta di un pino
CHE COSA CONCLUDI?
La conifera osservata è
Ogni fascetto contiene da 20 a 40 aghi
Le pigne sono piccole e pendule: si tratta di un larice
Le pigne sono erette: si tratta di un cedro
2. Osserva l’immagine a destra e utilizza lo schema per stabilire quale conifera raffigura. Ecco un indizio: questa pianta viene usata generalmente per allestire l’albero di Natale.
● Si tratta di un
LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
Gli aghi sono inseriti sul ramo singolarmente
Si tratta di un abete
SVILUPPO
SVILUPPO LE COMPETENZE LAVORO CON LE IMMAGINI
Le angiosperme
Le angiosperme sono le piante che producono fiori e si dividono in due grandi gruppi. In base al numero di cotiledoni, la parte carnosa che forma i semi, le distinguiamo in due grandi famiglie: le monocotiledoni e le dicotiledoni.
Monocotiledoni
Numero di foglie embrionali:
Hanno una sola fogliolina quando il seme germoglia.
Foglie:
Le foglie sono lunghe e strette, come quelle dell’erba o dei gigli, e hanno venature parallele.
Radici:
Le radici sono spesso fibrose e formano un fascio.
Fiori:
I petali dei fiori sono generalmente in multipli di tre (3, 6, 9, ecc.).
Esempi di monocotiledoni: erba, grano, mais, gigli e palme.
Dicotiledoni
Numero di foglie embrionali:
Hanno due foglioline quando il seme germoglia.
Foglie:
Le foglie sono spesso più larghe e possono avere venature ramificate, come quelle delle rose o delle querce.
Radici:
Hanno una radice principale robusta chiamata radice a fittone.
Fiori:
I petali dei fiori sono generalmente in multipli di quattro o cinque (4, 5, 8, 10, ecc.).
Esempi di dicotiledoni: rose, margherite, pomodori, querce e girasoli.
1. Prova a fare una passeggiata in un giardino o un parco e trova diverse piante. Porta con te una lista di caratteristiche e prova a indovinare se sono monocotiledoni o dicotiledoni! Come riconoscerle?
● Guarda le foglie: Le monocotiledoni hanno foglie lunghe con venature parallele, mentre le dicotiledoni hanno foglie più larghe con venature che si ramificano.
● Osserva i fiori: Conta i petali! Se sono in multipli di tre, è una monocotiledone. Se sono in multipli di quattro o cinque, è una dicotiledone.
● Controlla le radici: Le monocotiledoni hanno tante piccole radici che formano un fascio, mentre le dicotiledoni hanno una radice principale con tante radici più piccole che si diramano.
STUDIO CON METODO METTO ALLA PROVA LE MIE CONOSCENZE
Seminare monocotiledoni e dicotiledoni
1. Fai l’esperimento e sottolinea le conclusioni giuste.
VASI COMUNICANTI
1 Disponi del cotone in due bicchieri di vetro.
2 Metti alcuni semi di fagiolo sul cotone in un bicchiere.
3 Ripeti la stessa operazione con dei chicchi di mais, nell’altro bicchiere.
4 Esponi i bicchieri alla luce solare e versa un po’ d’acqua sul cotone per qualche giorno.
SVILUPPO LE COMPETENZE FACCIO ESPERIMENTI
CHE COSA SUCCEDE?
Dopo alcuni giorni, noterai delle modificazioni nei semi.
Una radichetta si allunga verso il basso e un fusticino sale verso l’alto. Successivamente il fusticino uscirà dal bicchiere portandosi dietro i due cotiledoni. Quando compariranno le prime foglioline potrai verificare che le loro nervature sono parallele/ramificate.
Si sviluppa una radichetta e il fusticino sale verso l’alto, ma il cotiledone non sale con esso. Quando saranno comparse le foglie, verificherai che sono allungate e con nervature parallele/ramificate.
Fagioli
Mais
L’impollinazione
Le piante per riprodursi devono fare in modo che il polline arrivi nel pistillo. In che modo avviene l’impollinazione? Attraverso alcuni validi “aiutanti”. Ecco alcuni dei più importanti. Le api volano da un fiore all’altro in cerca di nettare. Quando raccolgono il nettare, il polline si attacca alle loro zampette e, quando si posano su un altro fiore, lasciano un po’ di polline sul suo pistillo. Anche farfalle e falene visitano molti fiori in cerca di nettare e trasportano polline da un fiore all’altro. Alcuni uccelli, come i colibrì, bevono il nettare dai fiori e trasportano il polline. In alcune piante, il vento soffia via il polline da un fiore all’altro.
Perché è importante l’impollinazione?
Senza di essa, molte piante non potrebbero produrre semi. Senza frutti e semi, non avremmo nuove piante e di conseguenza non ci sarebbe cibo per gli animali erbivori. Si andrebbe a interrompere la catena alimentare dell’ecosistema Terra con risultati catastrofici per tutti, anche per l’uomo. Quindi, la prossima volta che vedi un’ape o una farfalla, pensa a quanto stanno aiutando la natura!
1. Proviamo un esperimento per vedere come funziona l’impollinazione!
● Hai bisogno solo di un batuffolo di cotone e di due fiori, uno con polline visibile.
● Prendi il batuffolo di cotone o il pennello e sfioralo delicatamente sul fiore con il polline. Il polline vi si attacca facilmente.
● Ora sfiora il cotone o il pennello su un altro fiore. Hai “impollinato” il secondo fiore!
CURIOSITÀ POP
LE SEED BOMBS
Le seed bombs sono palline di semi da fiori mescolate con materiale facilmente assorbibile dal terreno. Sono utilizzate per aumentare la presenza di fiori, utili ad api e farfalle nelle zone incolte. Fai una breve ricerca su queste “bombe di semi” e prova a costruirle e a lanciarle anche tu per rendere più verde il tuo quartiere.
STUDIO CON METODO
METTO ALLA PROVA LE MIE CONOSCENZE
Le piante e l’uomo: nutrire il mondo
1. Leggi il testo e completa lo schema inserendo al posto giusto i nomi delle piante nominate nel testo, come nell’esempio.
L’alimentazione umana si basa in larghissima misura sulle piante erbacee, cioè tutte le piante prive di parti legnose, di cui vengono consumati semi, foglie e radici.
Basilico, prezzemolo, spinaci, insalate e molti altri ortaggi crescono velocemente e sono coltivati per le loro foglie morbide adatte all’alimentazione.
Le carote e le patate sono radici ricche di sostanze nutrienti. Vengono consumate come nutrimento da molte popolazioni della Terra.
STUDIO CON METODO ORGANIZZO INFORMAZIONI
Il mais è una delle piante erbacee più coltivate al mondo. I suoi hanno moltissimi usi. Vengono consumati direttamente dall’uo mo (farina, popcorn, chicchi nelle insalate); diventano mangi me per vitelli, polli, maiali, agnelli e perfino salmoni; sono utilizzati per ricavarne olio e sciroppi dolcificanti impiegati dall’industria alimentare.
2. Trova tu altre piante erbacee commestibili: per ognuna, ricerca notizie su quale parte della pianta è adatta all’alimentazione umana.
SVILUPPO LE COMPETENZE RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
SEMI
FOGLIE
RADICI
PIANTE ERBACEE
Le funzioni vitali degli animali
1. Collega ogni immagine alla funzione vitale corrispondente.
SISTEMA MUSCOLARE OCCHI
STUDIO CON METODO COLLEGO E IMPARO
sensibilità e coordinamento
riproduzione
respirazione
nutrizione
movimento
BRANCHIE
UOVO
Gli animali invertebrati
1. Classifica ciascuno di questi invertebrati. Osserva le fotografie, leggi le didascalie e scrivi nei cartellini il termine appropriato (ciascun termine può essere usato più volte).
Sono immobili e vivono attaccate a superfici solide. Sono tra gli animali viventi più semplici.
Gli anemoni di mare vivono in esemplari isolati. Sono provvisti di lunghi tentacoli.
Anche i ricci di mare, come la maggior parte delle stelle marine, hanno il corpo suddiviso in cinque parti uguali.
Il polpo ha lunghi tentacoli, provvisti di ventose per afferrare la preda, e occhi ben sviluppati.
Le vongole presentano una conchiglia bivalve.
I lombrichi vivono vicino alla superficie del terreno, ma lasciano raramente la loro tana sottoterra, per non essere catturati da uccelli o da altri animali.
I granchi possiedono un robusto carapace, ma anche due chele che sfruttano come armi e per nutrirsi.
Lo scorpione è riconoscibile dagli arti ingrossati ad artiglio e dalla lunga coda munita di pungiglione.
Gli insetti
1. Leggi i testi e completa le frasi dopo aver sottolineato le informazioni utili.
Le farfalle e le falene hanno il corpo e le ali rivestite di minute squame sovrapposte e un apparato boccale a forma di proboscide. In realtà non esiste una vera distinzione tra farfalle e falene. In generale si parla di farfalle quando hanno ali variopinte e abitudini diurne, e di falene quando hanno colori spenti e abitudini notturne.
● Le farfalle, a differenza delle falene, hanno ali ....................................................................... e abitudini
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
Le coccinelle hanno ali dai colori vivaci, lisce, lucide e robuste, dette elitre, che proteggono le ali posteriori, più delicate. Per alzarsi in volo, le coccinelle sollevano le elitre e distendono le ali posteriori. La maggior parte delle specie si ciba di insetti dal corpo molle.
● Le ali colorate delle coccinelle si chiamano
● Le coccinelle si cibano di
Le cicale sono tra gli insetti più rumorosi. Il loro frinire si ode anche a 1,5 km di distanza. Hanno antenne brevi e occhi distanti e sporgenti. I maschi cantano usando degli organi ai lati dell’addome.
● Il frinire delle cicale è prodotto dai maschi che usano
Tra le specie di grilli, quella chiamata “grilli dei cespugli” vive tra la vegetazione.
Per richiamare le femmine, i maschi emettono un canto stridulo prodotto dallo sfregamento di una zona ruvida alla base degli arti posteriori. Le femmine depongono le uova nei vegetali o nel terreno.
● Il canto dei grilli è prodotto dai maschi per
● Le femmine depongono le uova
Carta di identità
1. Scegli un insetto a tuo piacere, svolgi una ricerca e completa la sua carta di identità con informazioni e disegno.
Nome comune:
Nome scientifico:
Classe:
Ordine:
Famiglia:
Descrizione fisica:
Habitat:
Dieta:
Comportamento:
Riproduzione:
Importanza ecologica:
Curiosità:
Gli animali vertebrati
1. Completa lo schema informativo, inserendo le seguenti parole al posto giusto:
I vertebrati sono animali che possiedono una , parte di uno scheletro ......................... ................ .................................... che supporta il corpo e permette il ......................... ................ .................................... . Il sistema nervoso comprende il cervello e il midollo spinale. Possiedono organi specializzati per funzioni vitali come , circolazione, digestione e I vertebrati possono vivere in una vasta gamma di : oceani, fiumi, laghi, foreste, deserti e montagne. Giocano ruoli importanti nell’equilibrio degli ecosistemi come predatori, prede e impollinatori. La presenza di una grande di vertebrati è infatti indicativa della salute di un
2. I vertebrati sono suddivisi in cinque principali classi. Per ognuna di esse scrivi almeno tre nomi di animali.
• I pipistrelli sono gli unici mammiferi capaci di volo continuo, mentre alcuni pesci possono vivere sia in acqua dolce che salata.
• Alcuni vertebrati, come le tartarughe e gli elefanti, possono vivere per oltre 100 anni.
• Ci sono oltre 60.000 specie di vertebrati conosciuti.
STUDIO CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
Pesci insoliti
Molti pesci hanno sviluppato incredibili capacità di adattamento nei loro habitat specifici, dimostrando come l’evoluzione sia strettamente collegata alla necessità di sopravvivenza della specie. Questi pesci insoliti non solo sono affascinanti da osservare, ma ci forniscono anche preziose informazioni sulle strategie di sopravvivenza nel regno acquatico.
Pesce Pipistrello (Ogcocephalus)
Aspetto: corpo piatto con pinne pelviche, modificate simili a “zampe”.
Caratteristiche speciali: si muove camminando sul fondo marino utilizzando le pinne come zampe.
Habitat: abita i fondali marini profondi e fangosi.
Pesce Elefante (Callorhinchus milii)
Aspetto: corpo serpentino e una vistosa proboscide uncinata presente sul muso.
Caratteristiche speciali: la sua testa ha una lunga estensione che usa per cercare cibo sul fondo dell’oceano.
Habitat: vive nelle acque costiere dell’Australia e della Nuova Zelanda.
Pesce Folle (Rhinopias)
Aspetto: corpo ricoperto di escrescenze e protuberanze che gli conferiscono un aspetto molto strano e camuffante.
Caratteristiche speciali: utilizza la sua pelle irregolare per mimetizzarsi tra coralli e alghe, rendendolo difficile da individuare per i predatori e le prede.
Habitat: abita le acque tropicali dell’Oceano Indo-Pacifico.
Pesce Palla (Tetraodon)
Aspetto: corpo rotondo e gonfiabile con colori vivaci e macchie.
Caratteristiche speciali: può gonfiarsi come una palla quando si sente minacciato e alcune specie emettono un veleno potentissimo, chiamato tetrodotossina.
Habitat: si trova sia in acque dolci che marine, prevalentemente nelle regioni tropicali.
1. Ci sono ancora tantissime specie di pesci insoliti da conoscere. Cerca informazioni su alcuni di essi e, sul tuo quaderno, compila una scheda seguendo lo schema del libro. Non dimenticare di cercare anche le immagini.
SVILUPPO LE COMPETENZE RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
La metamorfosi della rana
Le rane adulte depongono molte uova in acqua o in altri luoghi umidi. Dalle uova spuntano le larve acquatiche, chiamate girini. I girini non hanno zampe, ma hanno le branchie e la coda. Si nutrono di alghe e di altri vegetali presenti nell’acqua. Quando comincia la metamorfosi, cioè il processo di trasformazione dallo stadio di girino alla forma adulta, spuntano gli arti posteriori e poi quelli anteriori. Quando gli arti sono spuntati e le branchie sono state sostituite dai polmoni, la giovane rana lascia l’acqua e si sposta sulla terraferma. La giovane rana riassorbe infine la coda e prosegue nella crescita, fino allo stadio adulto.
1. Osserva l’immagine e nello schema sintetizza, con parole tue, le fasi della metamorfosi.
I rettili
I rettili comprendono diversi ordini, ciascuno con caratteristiche distintive. Vediamo insieme i principali.
1. Leggi il testo, osserva le immagini, scrivi a quale ordine appartiene l’animale e completa le frasi.
ORDINE
STUDIO CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
CARATTERISTICHE
CHELONI Il loro corpo è protetto da un guscio duro, composto da una parte superiore (carapace) e una parte inferiore (plastron).
LORICATI Sono dotati di una corazza di squame molto resistente.
SQUAMATI
Hanno la pelle ricoperta di scaglie e molti hanno la capacità di rigenerare la coda se viene persa.
Il coccodrillo appartiene all’ordine dei/degli perché il corpo
ricoperto da ........................................................
Il serpente appartiene all’ordine dei/degli perché il corpo
ricoperto da ........................................................
La tartaruga all’ordine dei/degli perché il corpo
ricoperto da ........................................................ .
La lucertola appartiene all’ordine dei/degli perché il corpo
ricoperto da ........................................................
Ad ognuno il suo becco
La forma del becco di un uccello ci aiuta a comprendere a quale delle seguenti categorie appartiene, ma non bisogna dimenticare che molte specie si sono adattate a nutrirsi di cose diverse, sfruttando ciò che la natura mette loro a disposizione.
Insettivori
Si nutrono di insetti, il becco è sottile ed appuntito, a volte anche abbastanza lungo.
Frugivori
Mangiano frutta. Alcuni uccelli hanno il becco ricurvo per poter estrarre la polpa, altri il becco più fine per alimentarsi di frutti più piccoli.
Granivori
Si nutrono di semi. Hanno il becco tozzo e robusto.
Nettarivori
Hanno becchi lunghi e lingue specializzate per raccogliere il nettare.
Rapaci
Sono uccelli predatori, che mangiano altri animali. Hanno il becco uncinato, con la parte superiore ricurva e dai bordi taglienti.
1. Osserva le immagini e sotto ognuna di esse scrivi a quale ordine di uccelli appartiene
I mammiferi
1. Leggi i testi e completa le frasi dopo aver sottolineato le informazioni utili.
I pipistrelli sono gli unici mammiferi capaci di volare. Le loro ali sono formate da un doppio strato di pelle, la membrana alare, che si estende ai lati del corpo, dalla base del collo fino agli arti superiori e anteriori. L’apertura alare varia enormemente: da 15 cm a 1 metro e mezzo.
● I pipistrelli possono volare grazie alla che si estende ..............................................................................................................
I delfini e le balene sembrano pesci e trascorrono tutta la vita in acqua. Tuttavia sono mammiferi: respirano con i polmoni e le femmine allattano i piccoli. Anche se respirano l’aria, possono rimanere sott’acqua per lunghi periodi di tempo. Quando ritornano in superficie, dopo un’immersione, rilasciano di colpo l’aria proveniente dai polmoni, producendo un “soffio” che può raggiungere diversi metri di altezza composto da aria umida, muco e acqua dell’oceano.
● I delfini e le balene respirano con i , ma possono ............................................................................................................. Dopo un’immersione producono un
I canguri, i koala, gli opossum e altri mammiferi fanno parte del gruppo dei marsupiali. Si distinguono dagli altri mammiferi perché i piccoli che partoriscono non sono completamente formati e vengono nutriti col latte materno all’interno del marsupio, una tasca sul ventre della madre formata da strati di pelle. I piccoli rimangono nel marsupio fino a quando cominciano l’esplorazione del mondo esterno.
● I canguri, i koala e gli opossum partoriscono piccoli che vengono nutriti ................................................................................................... Il marsupio è in cui i piccoli ............................................................................................................... .
Il letargo
1. Leggi il testo e riassumilo a voce.
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
Alcuni mammiferi, soprattutto di piccola taglia, vanno in letargo nei mesi freddi. Il letargo è un periodo di sonno più o meno profondo con cui l’animale si difende dalle basse temperature dell’ambiente circostante. La sua temperatura corporea si abbassa e tutte le funzioni vitali rallentano. Durante il letargo gli animali digiunano e sopravvivono grazie alle riserve di grasso immagazzinate durante la stagione calda. Il loro corpo si intorpidisce ed è difficile svegliarli.
Il riccio va in letargo quando la temperatura esterna scende sotto i 15 °C. A metà dell’inverno la sua temperatura corporea è di circa 6 °C.
In alcuni pipistrelli la temperatura del corpo scende fino a raggiungere quella del luogo in cui hanno trovato rifugio. In alcuni esemplari è stata rilevata una temperatura corporea di 0 °C.
I mammiferi di grossa taglia, come l’orso nero americano, non entrano in un vero e proprio letargo, ma si addormentano; la loro temperatura corporea si abbassa, ma si svegliano con relativa facilità.
2. Segna con una ✘ la risposta e il completamento che ritieni corretto.
● Quale caratteristica dei mammiferi è connessa al letargo di alcune specie?
Essere vivipari
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
Essere omeotermi Respirare coi polmoni Avere un cervello molto sviluppato
● Durante il letargo l’animale riesce a sopravvivere al freddo perché: il suo corpo è ricoperto da una folta pelliccia la temperatura del luogo in cui si ripara è relativamente mite la sua temperatura corporea si abbassa fino a diventare simile a quella dell’ambiente esterno viene soccorso da altri animali della stessa specie
Il mimetismo
Il mimetismo animale è un modo in cui gli animali si nascondono o si confondono con l’ambiente intorno a loro. Questo li aiuta a non farsi vedere dai predatori o a cacciare meglio le loro prede. Immagina di giocare a nascondino e di indossare un vestito che ti rende uguale agli alberi o ai cespugli: questo è quello che fanno molti animali con il loro mimetismo. Vediamo alcuni esempi.
COLORI E FORMA
Una farfalla può avere le ali colorate come le foglie su cui si posa, così i predatori non la vedono.
IMITAZIONE DI ALTRI ANIMALI
Il serpente falso corallo ha colori simili a quelli del serpente corallo velenoso, così i predatori lo evitano.
1. Rispondi alle domande sul quaderno.
● Perché il mimetismo è importante per gli animali?
Il camaleonte è famoso per questa abilità: può diventare verde tra le foglie o marrone tra i rami.
La mantide religiosa può sembrare una foglia, e alcuni pesci possono sembrare sassi sul fondo del mare.
ASSOMIGLIARE AD OGGETTI NATURALI STUDIO CON METODO RICERCO INFORMAZIONI
● Quale tipo di mimetismo ti sembra più interessante e perché?
● Conosci qualche animale, oltre quelli citati, capace di mimetizzarsi?
2. Scegli un’immagine tra quelle nella pagina e disegna l’animale nel suo ambiente naturale, cercando di mostrare come si mimetizza.
CAMBIO DI COLORE
La migrazione
La migrazione è un viaggio che molti animali fanno ogni anno per trovare cibo, ripararsi dal freddo o per avere i loro piccoli in luoghi sicuri. Compiono un viaggio incredibile per sopravvivere, affrontano sfide pericolose e mostrano la loro straordinaria capacità di adattarsi all’ambiente.
Molti uccelli, come le rondini, volano verso sud in inverno e tornano a nord in primavera per nidificare. Volano in grandi gruppi chiamati stormi.
Le farfalle Monarca viaggiano per migliaia di chilometri dal Nord America al Messico per sfuggire al freddo.
Le balene migrano dai freddi mari settentrionali fino ai mari caldi del Sud per avere i loro cuccioli.
Gli gnu, in Africa, viaggiano in grandi mandrie alla ricerca di nuove praterie verdi per trovare cibo e acqua.
1. Divisi in piccoli gruppi, scegliete un animale migratore e ricercate informazioni e immagini sull’animale, sulla sua rotta migratoria, sulle sfide che affronta e altre curiosità. Preparate una breve presentazione da condividere con la classe. Potete realizzare presentazioni multimediali o cartelloni.
SVILUPPO LE COMPETENZE LAVORO IN GRUPPO
I superpoteri della renna
1. Leggi il testo e sottolinea le frasi che riguardano l’adattamento del corpo della renna all’ambiente. Poi completa la frase.
La renna ha comportamenti e caratteristiche fisiche incredibili, che le permettono di sopravvivere al terribile gelo invernale delle regioni artiche. Temperature estreme, luce fortissima, buio perenne e bufere di neve: niente è troppo per la renna!
1 Le ginocchia delle renne “schioccano”: in questo modo il branco riesce a rimanere unito anche durante la marcia alla cieca, nelle più impenetrabili bufere di neve.
2 Il colore degli occhi delle renne cambia seguendo i cambiamenti della luce polare: d’estate, quando c’è sempre luce, sono color oro, mentre appaiono blu in inverno, quando nell’Artico regna il buio.
4 D’estate gli zoccoli hanno dei cuscinetti spugnosi adatti al suolo morbido. In inverno si ritirano e la renna usa il duro zoccolo per arrivare al cibo sotto la neve. Ma se c’è ghiaccio non sempre ce la fa.
5 Il cuore delle renne pompa il sangue in un sistema di arterie e vene che minimizza la perdita di calore. È per questo che le zampe sono circa 30 °C più fredde del resto del corpo!
6 La pelliccia della renna ha peli cavi (ossia vuoti) e di forma conica: l’evoluzione li ha fatti così per consentire loro di trattenere più calore possibile intorno al corpo dell’animale, senza disperderlo.
Adatt. da Focusjunior.it, dicembre 2023
Per adattarsi all’ambiente la renna ha i seguenti “superpoteri”:
La catena alimentare
1. Collega ogni termine alla spiegazione corrispondente.
CONSUMATORI DI 1° GRADO
CONSUMATORI DI 2°, 3° GRADO
DECOMPOSITORI
PRODUTTORI
2. Segna con una ✘ il completamento corretto della frase.
STUDIO CON METODO COLLEGO E IMPARO
Tutti gli esseri autotrofi, cioè le piante
Si nutrono direttamente di ciò che le piante producono (erbivori)
Si nutrono di altri animali (carnivori)
Si nutrono di animali e vegetali morti
● La catena alimentare di un ecosistema è: la successione degli esseri viventi che si nutrono uno dell’altro una catena ben visibile posta in ogni ambiente naturale
● Il primo anello della catena alimentare è costituito da: decompositori produttori
3. Collega l’immagine di ogni essere vivente all’anello opportuno della catena alimentare nell’ecosistema prato.
produttori
consumatori di 1° grado (erbivori)
decompositori
STUDIO CON METODO LEGGO E COMPRENDO
STUDIO CON METODO COLLEGO E IMPARO
consumatori di 2° grado (carnivori)
consumatori di 3° grado (carnivori)
La piramide ecologica
1. Segna con una ✘ il completamento corretto della frase.
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
● La piramide alimentare, riferita a un ecosistema, è: uno schema che mostra gli esseri viventi di ogni ambiente naturale in ordine di importanza uno schema che mostra la proporzione numerica degli esseri viventi che si nutrono uno dell’altro
● Percorrendo la piramide dal basso verso l’alto il numero di individui cresce diminuisce
● Alla base della piramide ci sono sempre i produttori, cioè le piante gli animali
decompositori
STUDIO CON METODO ORGANIZZO LE INFORMAZIONI
consumatori di 3° grado
2. Costruisci la piramide dell’ecosistema prato: disegna nello schema gli elementi raffigurati qui sotto. Fai attenzione a rispettare le proporzioni circa il numero di individui a ogni passaggio. produttori
consumatori di 2° grado
consumatori di 1° grado
POP
PODCAST
A VOI IL MICROFONO!
Siete pronti a diventare dei veri scienziati e raccontare una scoperta incredibile che ha cambiato il mondo? Create insieme il vostro podcast, lavorando in piccoli gruppi. Ecco le 4 fasi del nostro lavoro:
1 FASE Da svolgere collettivamente
ORGANIZZAZIONE DEL LAVORO
In questa prima fase, il vostro gruppo dovrà scegliere una scoperta scientifica che vi incuriosisce e che pensate abbia davvero cambiato la vita delle persone. Pensate a cose che usiamo tutti i giorni o a scoperte che ci hanno aiutato a capire meglio il mondo. Cosa fare?
● Brainstorming di gruppo: discutete tra voi quali scoperte scientifiche vi vengono in mente. Potrebbe essere la lampadina, il vaccino, internet, la scoperta della penicillina, o magari qualcosa che riguarda lo spazio! Votate o decidete insieme quale scoperta volete raccontare.
● Ricerca semplice: una volta scelta la scoperta, cercate informazioni su di essa: chi l’ha fatta? Quando è stata fatta? Come è stata fatta? Perché è importante? Come ha cambiato la nostra vita? C’è qualcosa di strano o divertente legato a questa scoperta?
● Scelta degli strumenti utili: libri di scienza per bambini, siti web sicuri (con l’aiuto di un adulto), disegni e appunti (usate fogli e matite per prendere appunti e fare piccoli disegni che vi aiutino a ricordare le informazioni).
2
SCRITTURA DEL TESTO
FASE Da svolgere collettivamente
Ora che avete tutte le informazioni, è il momento di trasformarle in un testo che potrete leggere nel vostro podcast. Immaginate di parlare ai vostri amici! Cosa fare?
● Suddivisione dei compiti: decidete chi racconterà cosa. Magari uno racconta la scoperta, un altro lo scienziato, e un altro ancora perché è importante.
● Scrittura delle frasi: scrivete frasi brevi e chiare. Usate parole che conoscete bene.
● Ripetizioni e prove: leggete il testo ad alta voce più volte per vedere se suona bene e se è facile da capire. Chiedete l’aiuto dell’insegnante per correggere eventuali errori.
● Strumenti utili: quaderno e penna/matita, per scrivere la bozza del testo. Se preferite utilizzate tablet o computer, usando un programma di scrittura semplice (come Blocco Note o Google Documenti).
È il momento di registrare le vostre voci! Non preoccupatevi se non siete perfetti, l’importante è divertirsi e far sentire la vostra passione per la scienza. Cosa fare?
● Trovare un posto tranquillo: cercate un angolo della classe o della scuola dove non ci sia troppo rumore.
● Parlare chiaro: parlate a voce alta e chiara, come se steste raccontando una storia a qualcuno.
● Alternarsi: ricordatevi di alternarvi nel parlare, come avevate deciso nella Fase 2.
● Registrazione: registrate il vostro podcast. Potete fare più tentativi e scegliere quello che vi piace di più.
● Strumenti utili: smartphone o tablet (la maggior parte dei telefoni e tablet ha un’app per registrare la voce, spesso si chiama “Registratore Vocale” o “Memo Vocali”), microfono esterno (è facoltativo, ma se avete anche un piccolo microfono per computer, la qualità dell’audio sarà migliore).
Finalmente, il vostro podcast è pronto! Ora potete ascoltarlo e condividerlo con gli altri. Cosa fare?
● Ascoltare insieme: ascoltate il vostro podcast di gruppo. Cosa vi piace di più? C’è qualcosa che avreste potuto fare diversamente?
● Condivisione: presentate il vostro podcast agli altri gruppi. Saranno curiosi di conoscere la vostra scoperta scientifica!
● Feedbak: ascoltate i commenti dei vostri compagni e dell’insegnante. Ogni consiglio è utile per migliorare la prossima volta.
● Strumenti utili: dispositivo di riproduzione (lo stesso smartphone o tablet che avete usato per registrare, un computer con delle casse, una LIM).
AUTOVALUTAZIONE 5 FASE Da svolgere individualmente
Ho lavorato con i compagni bene e volentieri bene solo in alcune occasioni con difficoltà
Ho rispettato le regole (tempi, attenzione, impegni) sempre qualche volta mai
Ho ascoltato le opinioni dei compagni sempre con attenzione quasi sempre con attenzione con scarsa attenzione
Leggere e comprendere i testi è stato facile a volte faticoso difficile
Ho partecipato al lavoro cercando di svolgere i miei compiti da solo/a chiedendo aiuto solo se in difficoltà con l’assistenza continua dell’insegnante
Sono soddisfatto/a del lavoro molto abbastanza poco
Gli strumenti dello scienziato
Quando pensiamo agli scienziati, ci viene subito in mente un laboratorio con persone in camice bianco, guanti e provette. In realtà lo scienziato usa anche molti altri strumenti per fare le sue osservazioni e realizzare i suoi esperimenti.
Il telescopio è lo strumento che serve per osservare distanze lontanissime.
È usato soprattutto dagli astronomi per studiare il movimento dei pianeti e degli altri corpi celesti nello spazio.
Il microscopio serve per osservare organismi o elementi troppo piccoli per essere visti ad occhio nudo. Uno scienziato può analizzare microbi o batteri oppure osservare il comportamento delle cellule del nostro corpo.
Il computer serve per conservare ed elaborare i dati raccolti durante le osservazioni e gli esperimenti. Inoltre permette di stare in contatto con gli scienziati di tutto il mondo, per condividere i risultati delle ricerche.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Divisi in gruppi, raccogliete informazioni su altri strumenti che hanno permesso di fare grandi scoperte per l’umanità. Realizzate un cartellone o un prodotto multimediale con notizie e immagini e condividete il lavoro con la classe.
Durante i suoi esperimenti lo scienziatodeve prendere le misure in modo molto preciso. Se deve misurare un peso usa la bilancia, per le lunghezze il metro, mentre per le temperature il termometro.
Strumenti e dispositivi tecnologici
1. Osserva le immagini e rifletti sugli strumenti e i dispositivi tecnologici che l’uomo ha messo a punto nel corso del tempo. Te ne presentiamo solo alcuni: completa le didascalie scrivendo a che cosa serve ciascuno di essi e quali vantaggi ha portato nella vita di tutti i giorni.
La bilancia permette di
Il termometro è usato per
La stampante serve per
Il microscopio serve per
Il GPS permette di
Lo smartphone è utile per
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Insieme ai tuoi compagni di classe, cerca altri strumenti e dispositivi digitali che l’uomo ha inventato per migliorare le proprie condizioni di vita e di lavoro. Create un cartellone con le immagini (fotografie o disegni) degli strumenti che avete scelto e scrivete le didascalie.
Invenzioni per caso
Vi capita mai di trovare la soluzione a un problema di matematica mentre state pensando a tutt’altro? È come imbattersi per caso in qualcosa che non si sta cercando, come accadde a Cristoforo Colombo che scoprì l’America cercando l’India. Tante invenzioni famose sono nate proprio così.
IL VELCRO: CERNIERA “SENZA CERNIERA”
Nel 1948, l’ingegnere svizzero George de Mestral inventò il Velcro dopo aver osservato come i fiori selvatici si attaccavano alla pelliccia del suo cane. Replicò questo effetto creando un sistema di chiusura a due componenti: una striscia con minuscoli uncini e un’altra con minuscole asole. Il Velcro divenne popolare solo negli anni ‘60, quando la NASA iniziò a utilizzarlo nei suoi programmi spaziali.
LA SCOPERTA DELLA VULCANIZZAZIONE
Charles Goodyear trascorse anni cercando di rendere la gomma resistente alle temperature estreme. Una sera, per sbaglio, versò zolfo sulla gomma e la riscaldò, scoprendo così la vulcanizzazione: un processo che induriva la gomma, rendendola adatta per prodotti come scarpe e pneumatici.
LA NASCITA DELLE PATATINE FRITTE
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Divisi in gruppo, svolgete una ricerca su altre invenzioni e scoperte nate per caso. Realizzate poi una presentazione da condividere con la classe.
Nel 1853, lo chef newyorkese George inventò involontariamente le patatine fritte. Un cliente insoddisfatto continua va a lamentarsi delle sue patate fritte “mollicce”. Per dargli una lezione, Crum le affettò sottilissime, le lasciò friggere finché non divennero croccanti e le cosparse di sale. Con sua sorpresa, il cliente adorò quelle che sarebbero diven tate le prime patatine fritte della storia.
Il QR Code
Ricordi quei quadratini fatti di tanti quadratini bianchi e neri che vedi nelle pagine dei tuoi libri, sulle confezioni dei prodotti, sui menù dei ristoranti: sono i QR code!
I QR code, dall’inglese Quick Response Code, ovvero codice a risposta rapida, sono come i codici a barre, ma più evoluti.
A cosa servono?
Hanno la capacità di memorizzare tantissime informazioni in uno spazio minuscolo:
• Indirizzi di siti web (URL): invece di digitare un lungo indirizzo, il QR code ti porterà direttamente alla pagina desiderata
• Testo: possono contenere brevi messaggi, istruzioni o dettagli su un prodotto.
• Informazioni di contatto: puoi salvare numeri di telefono, indirizzi email o dettagli di una persona direttamente nella tua rubrica.
• Dettagli Wi-Fi: puoi connetterti a una rete Wi-Fi senza dover inserire la password manualmente.
• Biglietti o buoni sconto: sempre più spesso, i biglietti per eventi o i coupon digitali sono gestiti tramite QR code.
Come funzionano?
Ti serve solo uno smartphone o un tablet (molti smartphone hanno già questa funzionalità integrata nella fotocamera) e un’applicazione per leggere i QR code, Basta aprire l’app o la funzione fotocamera del tuo telefono, inquadrare il QR code con la fotocamera e, in un istante, il tuo dispositivo decifrerà le informazioni contenute nel codice e ti mostrerà il contenuto o ti reindirizzerà, ad esempio, a un sito web.
SVILUPPO LE COMPETENZE
RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
Con l’aiuto di un adulto, cerca un QR code (su una confezione di un prodotto, un menù online, un annuncio pubblicitario, ecc.) e scansionalo. Cosa succede? Quale informazione ti mostra? Condividi la tua esperienza.
Come si misura la temperatura
La temperatura dei corpi si può misurare con strumenti appositi: i termometri.
La scala Celsius o centigrada
L’unità di misura delle temperature, usata comunemente, è il grado Celsius (°C). La scala Celsius prende il nome dal suo inventore, Anders Celsius, un astronomo e fisico svedese vissuto nel Settecento.
Viene chiamata anche scala centigrada, perché costituita da 100 intervalli uguali. Il valore 0 è attribuito alla fusione del ghiaccio. Il valore 100 alla temperatura di ebollizione dell’acqua. Si divide l’intervallo tra queste due temperature in 100 parti uguali e ogni parte rappresenta 1 °C.
I termometri a galinstan fun zionano sfruttando la dilatazione dei liquidi, contenuti in un tu bicino graduato su cui si legge la temperatura.
I termometri digitali misurano la temperatura utilizzando i raggi infrarossi, i raggi laser o una resistenza elettrica.
CURIOSITÀ POP
L’invenzione del termometro è comunemente attribuita a Galileo che però mise a punto un tipo di termometro utilizzabile solo all’esterno. Nello stesso periodo (tra la fine del ‘500 e gli inizi del ‘600), un famoso medico italiano, Santorio, realizzò invece il primo termometro clinico, in grado di misurare la temperatura corporea.
IL BAROMETRO FAI DA TE
Il barometro è lo strumento che misura la pressione atmosferica, ovvero il peso dell’aria. La pressione atmosferica è uno dei valori usati dai meteorologi per fare previsioni precise.
COSA FARE?
1 Taglia la parte stretta di un palloncino, in modo che l’apertura sia sufficiente a coprire interamente il vasetto.
2 Tendi bene il palloncino sopra il vasetto, in modo che non abbia grinze, poi fissalo con l’elastico.
3 Incolla la cannuccia al centro del palloncino, lasciandone gran parte oltre il bordo del vasetto. La cannuccia sarà l’indicatore e servirà a registrare i cambiamenti della pressione atmosferica. Più la cannuccia è lunga, meglio funzionerà il barometro, purché sia dritta.
4 Sul cartoncino traccia una linea alla stessa altezza della posizione della cannuccia, poi fissalo su una parete. La cannuccia non deve toccare il cartoncino.
5 Quando la pressione aumenta, l’indicatore si alza. Quando diminuisce, l’indicatore si abbassa. Osserva quello che accade e segna sul foglio la nuova posizione dell’indicatore. Registra sul quaderno i cambiamenti.
COSA SERVE?
● Un vasetto vuoto
● Un palloncino
● Una cannuccia
● Un elastico
● Forbici dalla punta arrotondata
● Colla
● Cartoncino
● Pennarello
IO SCIENZIATO
Interpreta i risultati. Prendi appunti sulle condizioni climatiche associate con i cambiamenti della posizione del barometro. Quando l’ago si alza per l’alta pressione, il tempo è nuvoloso o sereno? Quando, invece, la pressione è bassa? Confronta le tue osservazioni con quelle dei compagni e insieme scoprirete che…
Le pale eoliche
L’energia eolica è un tipo di energia ricavata dalla forza del vento, che viene spesso trasformata in energia elettrica.
Fin dall’antichità gli uomini hanno sfruttato il vento per spostarsi con le vele o per muovere macchinari di produzione, come le pale girevoli dei mulini, ad esempio, che muovevano le macine per triturare il grano e farne farina. Solo ai giorni nostri, però, si è pensato di usare la forza dell’aria per produrre elettricità e oggi la maggior parte dell’energia eolica viene prodotta da turbine e pale eoliche. L’energia eolica è un’energia pulita, che cioè non crea scarti o scorie inquinanti durante la sua produzione.
Come funzionano le pale eoliche?
Come nelle girelle di carta, così il vento muove le grosse pale eoliche della turbina creando energia cinetica, cioè l’energia generata dal movimento di un corpo. Su di una torre molto alta si trova la navicella, orientata in base alla direzione del vento. Le pale, poste all’estremità della navicella, sono collegate a un rotore, a sua volta collegato a un “albero”, posto nel palo della torre, il quale invia l’energia di rotazione al generatore elettrico posto alla base della struttura. Un trasformatore porta l’elettricità alla rete elettrica che la distribuisce dove occorre.
STUDIO CON METODO
LEGGO E COMPRENDO
Completa scrivendo il nome delle varie parti della pala eolica nei cartellini giusti.
Il viaggio dell’acqua
L’acqua che esce dai rubinetti proviene dalle falde acquifere presenti nel sottosuolo e arriva a noi attraverso l’acquedotto, formato dagli impianti che vedi nel disegno.
Le falde acquifere sono strati di ghiaia o di sabbia impregnati di acqua e appoggiati su uno strato impermeabile (argilla o roccia).
Come si formano le falde?
L’acqua piovana si infiltra nel terreno e occupa gli spazi vuoti tra i granelli di pietrisco. L’acqua scende fino a quando non incontra un terreno compatto e impermeabile, perché costituito da particelle talmente piccole e vicine le une alle altre che non vi sono spazi vuoti in cui infiltrarsi. A quel punto l’acqua si accumula, formando le falde. Inoltre, non potendo più spostarsi in verticale, comincia a scorrere in orizzontale seguendo la pendenza dello strato impermeabile sottostante.
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Il pozzo capta l’acqua della falda e la porta in superficie.
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L’impianto di potabilizzazione rende l’acqua potabile, cioè adatta a essere bevuta. A volte, infatti, l’acqua della falda presenta delle impurità.
roccia o argilla ghiaia o sabbia
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Il serbatoio, a forma di torre, ha due funzioni: garantisce la spinta dell’acqua fino ai piani alti delle case e assicura una riserva d’acqua.
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Il rubinetto è la parte finale dell’impianto: basta aprirlo per avere a disposizione l’acqua potabile.
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La rete di distribuzione è l’insieme delle tubazioni che trasportano l’acqua alle abitazioni, alle industrie e alle aziende agricole dove viene consumata.
FALDA ACQUIFERA
Materiali vegetali
Gli uomini ricavano dal mondo delle piante una grande quantità di materiali. Il legno è un materiale versatile, che si adatta a molti usi; viene utilizzato per realizzare abitazioni, sculture, imbarcazioni e oggetti di ogni tipo, compresi molti strumenti musicali. Inoltre, poco meno della metà della popolazione mondiale si riscalda e cucina con il legname.
Anche i carburanti fossili (carbone, petrolio e gas) sono di origine vegetale: derivano in gran parte da foreste esistite milioni di anni fa.
Le piante del cotone, del lino, della juta, della canapa forniscono fibre impiegate per fabbricare tessuti e cordami.
Anche la carta è prodotta a partire da fibre vegetali. I legni più adatti sono il pioppo, l’abete, la betulla, il faggio e il pino.
Infine, circa la metà di tutti i prodotti farmaceutici in commercio deriva dalle piante e dagli aromi delle piante ricaviamo i profumi.
La fabbricazione della carta
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Mediante un processo di sminuzzamento, cottura e aggiunta di sostanze varie, dal legno si ricava una poltiglia.
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Viene poi fatto asciugare e arrotolato in bobine
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Il foglio passa attraverso una lunga serie di cilindri rotanti che lo pressano.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
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La poltiglia viene fatta cadere su una rete in movimento: l’acqua scola e la pasta si distribuisce uniformemente, formando un foglio
Realizzate un cartellone illustrato sui materiali che possiamo ricavare dalle piante.
Il Compostaggio: un modo naturale per aiutare l’ambiente
Il compostaggio è un processo naturale che trasforma i rifiuti organici in un materiale prezioso per il nostro giardino e per l’ambiente. Gli avanzi di cibo come bucce di frutta, verdure non mangiate e foglie secche vengono insieme in un contenitore speciale chiamato compostiera. Con il tempo, questi materiali si decompongono e diventano un terriccio scuro e ricco di sostanze nutritive.
È importante perché riduce i rifiuti che finiscono nelle discariche e crea terriccio nutriente per le piante, senza dover ricorrere a fertilizzanti chimici per concimare i terreni.
COME FARE IL COMPOST A CASA:
1 Trova un angolo in giardino per la compostiera
2 Metti uno strato di foglie secche sul fondo e aggiungi gli avanzi di cucina
3 Mescola di tanto in tanto, mantenendo il composto umido ma non bagnato
4 Aspetta qualche mese e il compost è pronto
COSA POSSIAMO COMPOSTARE?
Ecco un elenco di cose, aggiungine altre.
● Bucce di frutta e verdura
● Gusci d’uovo schiacciati
● Foglie secche e fiori appassiti
● Erba tagliata
● Carta non colorata
● Fondi di caffè e filtri di tè
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CURIOSITÀ POP
LO SAPEVI?
Circa un terzo dei nostri rifiuti domestici potrebbe essere compostato invece di finire in discarica. Facendo il compost, ogni famiglia può aiutare l’ambiente! Il compostaggio è un modo semplice per essere amici della natura. Anche tu puoi iniziare oggi stesso a fare la differenza!
La tecnologia al servizio delle piante
Le serre sono costruzioni fatte di vetro o plastica che permettono alle piante di crescere anche quando fuori fa freddo o c'è maltempo. Dentro le serre, i coltivatori possono controllare la temperatura, la luce e l'umidità, creando un ambiente ottimale per le piante.
I sensori del suolo sono piccoli dispositivi inseriti nel terreno per misurare quanta acqua e nutrienti ci sono nel suolo. Quando il suolo è troppo secco, i sensori inviano un segnale per far partire l’irrigazione.
I droni sono come piccoli elicotteri controllati a distanza. Possono volare sopra i campi e fare foto o video delle piante oppure irrigarle come nella foto. Aiutano così gli agricoltori a vedere se le piante sono in buona salute o se hanno bisogno di cure speciali.
I sistemi di irrigazione automatica usano tubi e spruzzatori per dare acqua alle piante quando ne hanno bisogno, senza sprechi. Alcuni sistemi possono essere controllati con un computer o uno smartphone.
SVILUPPO LE COMPETENZE
RACCOLGO E ORGANIZZO INFORMAZIONI
Hai mai sentito parlare di orti verticali o giardini intelligenti? Svolgi una breve ricerca e condividi ciò che hai scoperto con la tua classe.
Le tecnologie nel mondo degli animali
Per lunghi secoli, quando si trattava di seguire e monitorare il mondo animale, ci si affidava allo studio delle loro impronte tracciate sui terreni. Oggi, invece, grazie agli innumerevoli progressi compiuti in campo tecnologico, le cose sono cambiate. Satelliti, droni, telecamere nascoste, reti di cellulari, collari GPS sono solo alcuni degli strumenti utilizzati per conoscere le abitudini e proteggere gli animali.
Microchip contro il bracconaggio
Microchip e traslochi aerei stanno aiutando ambientalisti, naturalisti e ranger a contrastare il bracconaggio, che in Africa minaccia gli ultimi rinoceronti. In Kenya, ad esempio, il WWF lavora con il Kenya Wildlife Service per “microchippare” i rinoceronti neri. Questi piccoli trasmettitori sono nascosti nei corni di rinoceronte e consentono ai ricercatori di identificare ogni animale singolarmente, per monitorarne spostamenti e abitudini. Quando i bracconieri entrano in azione, questi minuscoli frammenti di tecnologia forniscono le prove dei crimini commessi dai trafficanti.
Droni e cetacei
Balene, delfini e altri cetacei vivono in mare aperto e l’unico modo per conoscerli meglio è monitorarli costantemente, con l’uso di GPS, immagini satellitari e altri metodi di tracciamento. Un team di biologi marini americani ha sperimentato un nuovo metodo non invasivo per geolocalizzare i cetacei: i droni. Sono equipaggiati di un sistema pneumatico che permette di “sparare” i tag GPS da distanza di sicurezza e i cetacei non si accorgono nemmeno di avere una ventosa addosso.
LAVORO IN GRUPPO
Divisi in gruppi, realizzate un prodotto multimediale che, con immagini e informazioni, illustri un’innovazione tecnologica nel campo della salvaguardia degli animali.
SVILUPPO LE COMPETENZE
L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE
L’Intelligenza Artificiale (IA) è un campo dell’informatica che permette alle macchine di “pensare” e “imparare” in modo simile agli esseri umani. Non stiamo parlando di robot che prendono il sopravvento sul mondo, ma di sistemi che possono analizzare dati, riconoscere schemi, risolvere problemi e persino prendere decisioni.
Come funziona l’IA?
Immagina di insegnare a un bambino a riconoscere un cane. Gli mostri tante immagini di cani diversi, e col tempo, impara a distinguere un cane da un gatto o un uccello. L’IA funziona in modo simile: i programmatori “allenano” i sistemi IA fornendo loro enormi quantità di dati (immagini, testi, suoni). L’IA analizza questi dati, impara a identificarli e a fare previsioni o prendere decisioni basate su ciò che ha imparato.
Probabilmente usi già ogni giorno l’IA senza rendertene conto. Come? Ecco alcuni esempi:
Il tuo assistente vocale preferito
Quando parli con lo smartphone e gli chiedi che tempo fa oggi o di farti ascoltare la tua canzone preferita, c’è l’IA che ti ascolta e ti risponde o fa quello che le chiedi.
I suggerimenti quando guardi un film o un video
Quando finisce un film su una piattaforma di streaming o un video su YouTube, ti vengono di solito suggeriti altri video o film che ti potrebbero piacere: è l’IA che ci pensa. “Sa” cosa ti è piaciuto prima e cerca cose simili per te.
SVILUPPO LE COMPETENZE
METTO ALLA PROVA LE MIE CONOSCENZE
Ti viene in mente qualche altro esempio dove potresti aver incontrato l’IA? Condividi la tua esperienza con la classe.
I giochi sul tablet o sulla console
Quando giochi a un videogioco, i personaggi che non sono controllati da te o dai tuoi amici si muovono e reagiscono grazie all’IA. Imparano come giocare meglio e ti danno del filo da torcere!
Le foto sul telefono
Quando scatti una foto con il cellulare, a volte il telefono riconosce le fac ce, migliora i colori o ti suggerisce come inquadrare meglio. Tutta questa “magia” è opera dell’IA, che capisce cosa c’è nell’immagine.
Le ricerche su internet
Se cerchi su Google “ricetta pizza margherita”, l’IA ti aiuta a trovare subito i risultati migliori e più pertinenti.
Quali sono i rischi dell’Intelligenza
Artificiale?
Nonostante i tanti vantaggi, l’IA comporta anche dei rischi.
I sistemi IA imparano dai dati che gli vengono forniti.
Se questi dati contengono pregiudizi o discriminazioni, come, ad esempio, dati storici che riflettono razzismo, l’IA potrebbe replicare e amplificare tali discriminazioni nelle sue decisioni.
L’IA si nutre di dati e spesso questi dati sono personali. Bisogna stare attenti su come vengono raccolti, archiviati e utilizzati i nostri dati e su chi ha accesso a queste informazioni riservate.
C’è poi il rischio che ci si affidi troppo all’IA per prendere decisioni importanti, perdendo la capacità di pensiero critico e decisionale.
L’IA infine potrebbe essere usata per scopi dannosi, come la creazione e la diffusione di disinformazione, le cosiddette fake news.
In conclusione l’IA è uno strumento con un enorme potenziale per migliorare le nostre vite, tuttavia è necessario svilupparla e utilizzarla in modo responsabile, garantendo che sia al servizio dell’umanità e non il contrario.
SVILUPPO LE COMPETENZE
IN GRUPPO
Dividetevi in gruppi e provate a trovare delle risposte alla seguente domanda: che cosa sarà in grado di fare l’IA nel futuro?
Adesso immaginate di dover costruire u robot capace di svolgere un compito specifico: ad esempio innaffiare le piante o raccontare le storie della buona notte... Come sarà fatto? Avrà le braccia? Le ruote? Un display? Delle antenne? Disegnate un modello, poi costruitelo utilizzando materiale da riciclare.
LAVORO
Pixel: parola inglese, nata dalla contrazione delle parole picture ed element (pict-el, dunque pixel) e serve a identificare ogni singolo puntino che compone un’immagine all’interno della memoria di un computer.
Immagina lo schermo come una grandissima griglia fatta di tantissimi piccolissimi quadratini. Ogni schermo ne ha un numero enorme, messi in fila come tante caselle. Ogni pixel con tre colori di base: il rosso, il verde e il blu. Mescolando questi tre colori in modi diversi, ogni pixel può creare tantissimi altri colori. Pensa a quando mescoli i colori con i pennelli. I pixel fanno una cosa simile, ma con la luce.
Il computer o il tuo dispositivo digitale manda istruzioni a ogni singolo pixel, dicendogli esattamente di che colore deve accendersi. Tutti i pixel, illuminandosi con i colori giusti, uno accanto all’altro, formano l’immagine completa che tu vedi. Poichè sono così piccoli e così vicini tra loro, i nostri occhi non riescono a vedere i singoli quadratini, ma vedono un’immagine intera e ricca di dettagli.
Quanti pixel ci sono in un'immagine?
Avrete sentito parlare di "risoluzione" dell'immagine: più pixel ci sono in un'immagine, più dettagli riusciremo a vedere e più l'immagine sarà nitida e chiara. Ma attenzione! Non tutte le immagini esprimono il numero di pixel allo stesso modo. Ad esempio, quando sentite parlare di una fotocamera digitale, il numero di pixel viene spesso detto in megapixel (un milione di pixel), quindi se una macchina fotografica ha 12 megapixel, ogni foto è fatta da ben dodici milioni di pixel!
Quando invece parliamo dello schermo del computer o della TV, i pixel vengono contati in un modo diverso. Non si indica il numero di pixel in totale, ma si calcola quanti pixel ci sono in larghezza e quanti in altezza. Per esempio, uno schermo potrebbe avere 640 pixel in larghezza e 480 pixel in altezza. È un po' come contare le righe e le colonne di un quaderno a quadretti.
Un'immagine con tanti pixel piccoli "pesa" molto di più, cioè occupa tanto spazio nella memoria del nostro telefono o computer.
Le fotocamere e gli smartphone di ultima generazione fanno foto e video piene di dettagli, ma proprio per questo sono anche molto "pesanti" e hanno bisogno di tanto spazio per essere salvate.
SVILUPPO LE COMPETENZE
LAVORO IN GRUPPO
Più i pixel sono piccoli e numerosi, più l'immagine sarà precisa e nitida.
L’insegnante mostrerà alla LIM un’immagine pixelata. Con dei post-it colorati, in gruppo provate a riprodurla sul pavimento o su una parete dell’aula. Se volete divertirvi ancora di più, chiedete all’insegnante di mostrarvi solo una parte dell’immagine e provate a riprodurla inserendo i pixel mancanti.
SVILUPPO LE COMPETENZE
Che cos’è il GPS?
Hai già imparato che la tecnologia è uno strumento potente che ci aiuta a capire e proteggere gli animali. Una sua applicazione è l’utilizzo del GPS. Ma che cos’è?
Questa sigla indica il Global Position System, cioè il sistema di determinazione della posizione geografica assoluta. Il GPS è uno strumento che serve a determinare la posizione di un oggetto sulla superficie terrestre, fornendo le coordinate geografiche del punto in cui si trova lo strumento in quel momento.
Come funziona?
Il ricevitore capta i segnali che vengono inviati continuamente sulla Terra da alcuni satelliti che orbitano intorno al nostro pianeta. I satelliti comunicano al ricevitore GPS la loro posizione e la loro distanza (calcolata misurando il tempo che il segnale impiega a percorrere la distanza satellite-ricevitore), il ricevitore rielabora queste informazioni e determina la posizione precisa del punto in cui si trova.
GPS e IA
Il GPS e l’intelligenza artificiale (IA) lavorano spesso insieme per aiutarci nella vita di tutti i giorni. Quando usiamo un navigatore GPS per trovare la strada, l’IA analizza le informazioni per darci suggerimenti intelligenti, scegliendo ad esempio il percorso più veloce, evitando il traffico o i lavori in corso. In questo modo, la tecnologia diventa sempre più utile e “intelligente” nel guidarci.
METTO ALLA PROVA LE MIE CONOSCENZE
Rispondi alle domande.
● Conoscevi già il sistema GPS?
● Conosci altre tecnologie al servizio delle persone e della natura?
● Qual è la tecnologia che ti ha colpito di più e perché?
● Come pensi che la tecnologia possa migliorare la vita del mondo nel futuro?
