PERCORSI SEMPLIFICATI
Scienze e Tecnologia
Gruppo Editoriale ELi
Matematica
SCIENZE e TECNOLOGIA
pag. 1
MATEMATICA
pag. 49
SCIENZE e TECNOLOGIA Indice
Le Scienze
2 Che cosa sono le Scienze?
3 Il metodo scientifico sperimentale
4 Gli strumenti delle Scienze
La materia
5 La materia
6 Come è fatta la materia?
7 Solidi, liquidi e gas
8 Calore e temperatura
L’acqua
9 L’acqua e i cambiamenti di stato
10 L’acqua nei fenomeni atmosferici
11 Le proprietà dell’acqua
Trasformazioni chimiche
12 Miscugli e soluzioni
13 Come è fatto il sapone?
14 Schiume e bolle
L’aria
15 Scopriamo l’aria
16 L’aria e la Terra
17 La pressione atmosferica
18 I venti del Mediterraneo
19 Le nuvole
Il suolo
20 Scopriamo il suolo
21 Le rocce
22 I vulcani
23 I terremoti
Gli esseri viventi
24 Gli esseri viventi
25 I batteri e i virus
26 I funghi
27 Le cellule
28 La cellula animale: l’uovo
I vegetali
29 Scopriamo i vegetali
30 Le piante si nutrono
31 Le piante respirano
32 Le piante si riproducono
33 Classificare i vegetali
Gli animali
34 Scopriamo gli animali
36 La classificazione dei vertebrati
38 La classificazione degli invertebrati
40 Gli animali respirano
41 Gli animali si nutrono
42 Gli animali si muovono e comunicano
43 Gli animali si riproducono
44 Catene e riti alimentari
Ambienti ed ecosistemi
45 Gli ecosistemi
46 Le caratteristiche degli ecosistemi
47 La piramide ecologica
48 Rifletto sul mio lavoro
Che cosa sono le Scienze?
Che cosa sono le Scienze?
Le Scienze cercano di spiegare perché avvengono i fenomeni naturali e quali sono le loro caratteristiche. Per esempio, perché l’acqua del mare è salata o perché alcuni alberi perdono le foglie in autunno.
Chi sono gli scienziati e le scienziate?
Quali sono alcune delle discipline scientifiche?
Gli scienziati e le scienziate sono le persone che studiano le discipline scientifiche. Le discipline scientifiche sono tante perché i fenomeni naturali sono di tanti tipi.
Alcune tra le discipline scientifiche più conosciute sono la biologia, la fisica, la chimica, la geologia, la botanica, la zoologia e l’ecologia.
1. La biologia studia gli esseri viventi.
2. La fisica studia la luce, i suoni, il movimento.
3. La chimica studia come sono fatte le cose.
4. La geologia studia le rocce.
5. La botanica studia il mondo vegetale.
6. La zoologia studia il mondo animale.
7. L’ecologia studia gli ambienti naturali.
Il metodo scientifico sperimentale
Che cosa è il metodo scientifico sperimentale?
Quali sono le fasi del metodo scientifico sperimentale?
Il metodo scientifico sperimentale è il procedimento che gli scienziati e le scienziate usano quando osservano i fenomeni. Il metodo scientifico sperimentale è formato da alcune fasi.
Lo scienziato/La scienziata:
1. osserva un fenomeno naturale; 2. si fa delle domande su quello che vede; 3. fa un’ipotesi, cioè pensa a quale può essere la spiegazione del fenomeno; 4. fa un esperimento per vedere se è vera l’ipotesi; 5. scrive quello che vede durante l’esperimento; 6. se l’esperimento dimostra che l’ipotesi è vera, formula la conclusione. Se invece l’esperimento dice che l’ipotesi non è vera, lo scienziato/la scienziata fa un’altra ipotesi e un altro esperimento.
Galileo Galilei, nato a Pisa nel 1564, fu un grandissimo scienziato.
A lui si deve l’idea del metodo scientifico sperimentale.
Gli strumenti delle Scienze
Quali strumenti
usano gli scienziati e le scienziate?
Gli scienziati e le scienziate usano strumenti diversi per misurare e osservare i fenomeni.
• La lente d’ingrandimento ingrandisce o rimpicciolisce l’immagine di un oggetto.
Gli occhiali, i microscopi, i telescopi, le macchine fotografiche possono avere una lente d’ingrandimento.
• Il microscopio ingrandisce l’immagine degli oggetti fino a 100 milioni di volte.
• Il telescopio serve per osservare il cielo, le stelle e i pianeti e può ingrandire moltissimo l’immagine osservata. Oggi esistono anche i telescopi spaziali.
• La bilancia serve per misurare il peso degli oggetti.
• Il termometro serve per misurare la temperatura.
Che cosa è la materia?
La materia
La materia è tutto ciò che occupa uno spazio, tutto ciò che possiamo pesare e percepire con i sensi.
La materia può essere organica o inorganica.
Quali tipi di materia esistono?
Come può essere la materia?
Che cosa sono le sostanze?
• La materia organica deriva da un essere vivente (per esempio il legno che proviene dagli alberi).
• La materia inorganica non deriva da un essere vivente (per esempio la roccia e l’acqua).
La materia può avere aspetti e qualità diversi. Può essere dura, morbida, liquida, solida…
Le sostanze sono i diversi tipi di materia, per esempio l’acqua, l’aria, la plastica.
Il legno è materia organica.
I minerali sono materia inorganica.
Come è fatta la materia?
Come è fatta la materia?
Come è fatto un atomo?
sostanza
La materia è formata da parti molto piccole che si chiamano atomi. Gli atomi si uniscono e formano le molecole. Le molecole si uniscono e formano le sostanze. atomo
molecole
L’atomo ha al centro un nucleo. Protoni e neutroni formano il nucleo. Gli elettroni ruotano intorno al nucleo.
elettrone nucleo (protoni e neutroni) atomo
Solidi, liquidi e gas
Come sono le molecole di una sostanza?
Come è lo stato solido?
Le molecole formano le sostanze perché sono unite tra loro da una forza. Questa forza è la forza di coesione.
Nello stato solido le molecole sono vicine e non possono muoversi. I solidi non cambiano forma facilmente e occupano sempre lo stesso spazio.
Come è lo stato liquido?
Come è lo stato gassoso?
Nello stato liquido le molecole si possono muovere. I liquidi cambiano forma e prendono la forma del loro recipiente.
Nello stato gassoso le molecole si muovono e vanno in tutte le direzioni. I gas non hanno una forma propria e occupano tutto lo spazio.
Calore e temperatura
Che cosa è il calore?
Il calore è una forma di energia.
È energia termica.
Il calore della Terra proviene dal Sole.
La temperatura è la quantità di calore.
Che cosa è la temperatura?
Come si misura la temperatura?
La temperatura di una sostanza aumenta quando riceve calore.
La temperatura di una sostanza diminuisce quando perde calore.
La temperatura si misura con il termometro.
L’unità di misura della temperatura
è il grado Celsius.
Il simbolo del grado Celsius è °C.
L’acqua bolle a 100 °C e diventa ghiaccio a 0 °C.
L’acqua e I cambiamenti di stato
Che cosa sono i cambiamenti di stato?
I cambiamenti di stato sono i passaggi dallo stato solido allo stato liquido e dallo stato liquido allo stato di gas.
I cambiamenti di stato avvengono quando si aggiunge o si toglie calore.
Che cosa è la fusione?
Che cosa è l’evaporazione?
La fusione è il passaggio dallo stato solido allo stato liquido. La fusione avviene quando si aggiunge calore. ghiaccio acqua
L’evaporazione è il passaggio dallo stato liquido allo stato di gas.
L’evaporazione avviene quando si aggiunge calore. acqua vapore acqueo
Che cosa è la condensazione?
Che cosa è la solidificazione?
La condensazione è il passaggio dallo stato di gas allo stato liquido.
La condensazione avviene quando si toglie calore. vapore acqueo acqua
La solidificazione è il passaggio dallo stato liquido allo stato solido
La solidificazione avviene quando si toglie calore. acqua ghiaccio
L’ACQUA NEI FENOMENI ATMOSFERICI
Come si formano le nubi?
Come si forma la pioggia?
L’acqua scaldata dal Sole evapora ed entra nell’atmosfera come vapore acqueo. Quando il vapore incontra aria fredda si trasforma in minuscole goccioline di acqua. Così si formano le nubi
Se le goccioline di acqua che formano le nubi sono troppo pesanti, cadono a terra sotto forma di pioggia
Come si forma la neve?
Come si forma la grandine?
Se la temperatura dell’aria è uguale o più bassa di zero gradi Celsius (0 °C), le goccioline che formano le nubi si solidificano e si trasformano in cristalli di ghiaccio. Questi cristalli si uniscono tra di loro e precipitano a terra sotto forma di fiocchi di neve.
Se le goccioline di acqua che formano le nubi sono trasportate nella zona fredda delle nuvole cumulonembi, si raffreddano e si uniscono ad altre goccioline e cristalli di ghiaccio. Si formano così chicchi di ghiaccio sempre più grandi che poi cadono a terra sotto forma di grandine.
Come si forma la nebbia?
Se il vapore acqueo si condensa già al livello del suolo, si forma la nebbia
le proprietà dell’acqua
Perché la Terra è chiamata Pianeta Blu?
Perché l’acqua è indispensabile?
Come è l’acqua sulla Terra?
La Terra viene chiamata Pianeta Blu perché più della metà della sua superficie è coperta dall’acqua degli oceani.
L’acqua è indispensabile per le piante, gli animali e gli altri organismi. Tutti gli esseri viventi sono formati da molta acqua.
Sulla Terra c’è poca acqua dolce e c’è molta acqua salata nei mari e negli oceani.
L’acqua potabile è l’acqua che si può bere.
L’acqua potabile:
• non ha sostanze dannose;
• è senza sapore, senza colore, senza odore;
• è trasparente.
Che cosa è la tensione superficiale?
Che cosa è la capillarità?
La tensione superficiale è una forza che è in grado di mantenere in superficie alcuni oggetti non troppo pesanti. È come se l’acqua avesse una pellicola sulla quale riescono a posarsi alcuni piccoli oggetti. La forma sferica delle gocce d’acqua dipende dalla tensione superficiale dell’acqua.
L’acqua ha la caratteristica della capillarità, cioè riesce a risalire dentro tubicini sottili. Questi tubicini sottili si chiamano capillari. Nelle piante l’acqua sale dalle radici e arriva alle foglie perché c’è la capillarità. La capillarità è fondamentale per la vita delle piante.
MISCUGLI E SOLUZIONI
Che cosa è una trasformazione chimica?
Che cosa è una soluzione?
Una trasformazione chimica è il processo per cui una o più sostanze si trasformano in altre sostanze. Quando mescoli una sostanza con l’acqua, puoi ottenere due reazioni chimiche: la soluzione (o miscuglio omogeneo) e il miscuglio eterogeneo.
Si ha una soluzione quando la sostanza messa nell’acqua si scioglie completamente. Un esempio di soluzione è quando si mescolano acqua e zucchero. Questo tipo di soluzione viene chiamato anche miscuglio omogeneo
Che cosa è un miscuglio eterogeneo?
Quanti tipi di miscugli eterogenei ci sono?
Si ha un miscuglio eterogeneo quando la sostanza messa nell’acqua resta separata dall’acqua stessa.
Se le due sostanze mescolate restano nettamente separate tra loro, anche se vengono agitate, si crea una emulsione, per esempio acqua e olio.
Se invece una delle due sostanze è dispersa nell’altra, crea ha una sospensione, per esempio acqua e terra.
Se due sostanze solide, in polvere o in granelli, vengono mescolate, si crea un miscuglio eterogeneo solido, per esempio la sabbia.
COME è FATTO IL SAPONE?
Come è fatto il sapone?
Qual è la caratteristica della testa?
Il sapone è formato da particelle molto particolari. Queste particelle hanno una testa, arrotondata, e una coda, allungata 1 .
La testa si lega facilmente alle particelle di acqua. Si dice infatti che è idrofila (“idro” significa “acqua” e “filo” significa “amico”).
Quali sono le caratteristiche della coda?
Che cosa succede quando ci laviamo le mani?
La coda non si lega all’acqua, anzi, se ne tiene a distanza. Si dice, per questo, che è idrofoba (“fobo” significa “nemico”).
La coda, però, ama legarsi alle particelle di grasso, e per questo si dice lipofila (“lipo” significa “grasso”).
Quando ci laviamo le mani con il sapone, le code delle particelle di sapone si legano al grasso e allo sporco. Le particelle di sporco sono più grandi di quelle del sapone, quindi la particella di sporco viene circondata dalle code delle particelle di sapone 2
Quando ci sciacquiamo le mani con l’acqua, le teste delle particelle di sapone si attaccano facilmente all’acqua. L’acqua, scorrendo, trascina via le particelle di sapone e quelle di grasso e sporco, che erano legate alle particelle di sapone.
1 parte idrofila (testa) parte lipofila (coda)
2
SCHIUME E BOLLE
Che cosa è la schiuma?
Che cosa sono le bolle?
Come si formano le bolle?
La schiuma è un miscuglio di un liquido con un gas. Prova a immaginare quello che succede quando mescoli dell’acqua e del sapone liquido in una bacinella e poi mescoli con un po’ di forza con le mani. La schiuma che si forma è composta da tante piccole bolle, attaccate l’una all’altra.
Le bolle sono delle piccole sfere formate da una pellicola di particelle di sapone che imprigionano al loro interno una sottilissima striscia di acqua.
Le teste delle particelle di sapone, che come hai imparato sono amiche dell’acqua (idrofile), si legano all’acqua. Le code delle particelle di sapone rimangono lontane dall’acqua (idrofobe), sia all’interno sia all’esterno. Così, l’aria resta imprigionata all’interno di questo sottile strato di pellicola
Quando la pellicola della bolla si rompe, fuoriesce l’aria contenuta all’interno e la bolla “scoppia”.
film superficiale
teste idrofile
aria estremità idrofobe acqua
Scopriamo l’aria
Come è l’aria?
Da che cosa è fatta l’aria?
L’aria è dappertutto sulla Terra. Non vediamo l’aria perché è trasparente e senza colore.
L’aria è formata da un miscuglio di gas, soprattutto azoto, ossigeno, anidride carbonica Nell’aria c’è tanto azoto e molto ossigeno. L’ossigeno è fondamentale per i viventi perché serve per respirare.
Nell’aria c’è poco vapore acqueo e anidride carbonica.
L’anidride carbonica si produce durante la respirazione e durante le attività degli esseri umani.
Nell’aria c’è anche il pulviscolo atmosferico.
Quali sono le proprietà dell’aria?
Che cosa succede quando l’aria si riscalda?
L’aria occupa uno spazio e ha un peso. L’aria è un gas e può essere compressa, cioè schiacciata, o dilatata, cioè allargata.
L’aria è elastica
L’aria quando si riscalda sale verso l’alto. L’aria quando si raffredda scende verso il basso. Infatti la mongolfiera, per esempio, sale in cielo quando nel pallone c’è aria calda.
L’aria e la Terra
Che cosa è l’atmosfera?
A che cosa serve l’atmosfera?
La Terra ha intorno uno strato d’aria. Lo strato d’aria intorno alla Terra si chiama atmosfera. L’atmosfera è alta centinaia di chilometri.
atmosfera
ozono
radiazioni dannose calore trattenuto
L’atmosfera protegge dalle radiazioni dannose (cioè dai raggi che fanno male) che vengono dal Sole.
L’atmosfera non fa andar via il calore intorno alla Terra, così la Terra non si raffredda.
Questo si chiama effetto serra.
MATEMATICA
I numeri naturali
50 Il nostro sistema di numerazione
52 I numeri con le migliaia
Le operazioni
54 L’addizione
56 La sottrazione
58 La moltiplicazione
60 La divisione
63 Multipli e divisori
64 Moltiplicare e dividere per 10, 100 e 1 000
65 Problemi
Le frazioni
66 Le frazioni
68 Le frazioni minori e maggiori di 1
70 Confronto tra frazioni
71 La frazione di un numero
I numeri decimali
72 Le frazioni e i numeri decimali
La misura
74 Le misure di lunghezza
76 Le misure di massa (peso)
77 Peso lordo, peso netto, tara
78 Le misure di capacità
79 Le misure di tempo
Linee e angoli
80 Rette, semirette e segmenti
82 L’angolo
Perimetro e superficie
84 Le figure piane
86 I triangoli
87 I quadrilateri
90 Il perimetro e la superficie
92 L’area delle figure
Dati e previsioni
94 L’indagine statistica
95 La media e la moda
Il nostro sistema di numerazione
Quali simboli usiamo per scrivere i numeri?
Per scrivere i numeri usiamo 10 cifre.
0 • 1 • 2 • 3 • 4 • 5 • 6 • 7 • 8 • 9
Come è il nostro sistema di numerazione?
Il nostro sistema di numerazione è:
• decimale, perché si formano gruppi di 10 elementi;
10 u = 1 da
10 da = 1 h
• posizionale, perché il valore di ogni cifra dipende dal posto che occupa nel numero;
h u da
vale
300 (3 h) h u da vale
3 (3 u) h u da vale
30 (3 da)
• ordinato, perché ogni numero è maggiore del precedente e minore del successivo.
0 1 2 4 5 6 7 8 9 3 –1 +1
Come confrontiamo i numeri?
Tra due numeri è maggiore quello che ha più cifre
Se due numeri hanno la stessa quantità di cifre, osserva le migliaia.
Se due numeri hanno le stesse cifre alle migliaia, osserva le centinaia, le decine e le unità.
402 3 cifre
4 002 4 cifre
4 002 è maggiore di (>) 402
4 002 4 cifre
2 400 4 cifre
4 migliaia 2 migliaia
4 002 > 2 400
4 002 4 cifre
4 200 4 cifre
4 migliaia = 4 migliaia
2 centinaia 0 centinaia
4 200 > 4 002
I numeri con le migliaia
Che cosa sono i numeri con le migliaia?
I numeri si dividono in classi. C’è la classe delle unità semplici e quella delle migliaia. Il simbolo della classe delle migliaia è k. Come la classe delle unità semplici, anche la classe delle migliaia è suddivisa in unità (u), decine (da) e centinaia (h).
CLASSE DELLE MIGLIAIA CLASSE DELLE UNITÀ SEMPLICI
centinaia decine unità centinaia decine unità hk dak uk h da u
Come scrivi i numeri con le migliaia?
Lascia uno spazio tra la classe delle unità semplici e la classe delle migliaia.
32 814 1 547
Come leggi i numeri con le migliaia?
Dove c’è lo spazio pronuncia MILA. Se nel periodo delle migliaia c’è solo 1 unità, pronuncia MILLE.
32 314 • trentadueMILAtrecentoquattordici
1 547 • MILLEcinquecentoquarantasette
ESERCIZI
1. Scrivi le cifre nel posto esatto della tabella.
17 526
40 869
246 853
253 481 5 784
2. Segna con una X la risposta esatta.
• Come leggi il numero 12 795?
DodiciMILAsettecentonovantacinque DueMILAcentonovantacinque
• Come leggi il numero 7 012?
SetteMILAdue
SetteMILAdodici
3. Per ciascun numero, segna con una X la scrittura corretta.
• Ottomilaquattro: 8 004 8 040
• Diciottomilaseicento: 18 060 18 600
L’addizione
Quando usi l’addizione?
Quando metti insieme due quantità.
5 + 3 = 8
Quali sono i termini dell’addizione?
Quando aggiungi una quantità a un’altra.
6 + 2 = 8
Che cosa succede se aggiungi 0 a un numero?
Il risultato è il numero stesso.
8 + 0 = 8
0 + 12 = 12
Che cosa succede se aggiungi 1 a un numero?
Il risultato è il numero successivo.
8 + 1 = 9
1 + 12 = 13
L’addizione in colonna
Come esegui l’addizione in colonna?
• Metti i numeri uno sotto l’altro: le unità sotto le unità, le decine sotto le decine e così via.
• Fai la somma delle cifre in ogni colonna. Inizia dalle unità.
ESERCIZI
1. Esegui le addizioni.
32 + 1 = 0 + 3 = 9 + 2 =
6 + 2 = 8 addendo addendo somma o totale h da u 1 3 4 + 4 5 2 = 5 8 6
L’addizione in colonna con il cambio
Come esegui l’addizione in colonna con il cambio?
• Fai la somma delle unità. Se il risultato è più di 9, riporta la decina nella colonna delle decine.
• Fai la somma delle decine con il riporto. Se il risultato è più di 99, riporta le centinaia nella colonna delle centinaia.
• Fai la somma delle centinaia.
Le proprietà dell’addizione
Quali sono le proprietà dell’addizione?
Proprietà commutativa
Se cambi l’ordine degli addendi, il risultato non cambia.
2 + 5 = 7
5 + 2 = 7
Proprietà associativa
Se sostituisci due o più addendi con la loro somma, il risultato non cambia.
15 + 5 + 12 = 32
20 + 12 = 32
ESERCIZI
1. Esegui le addizioni: osserva i numeri evidenziati e calcola prima le coppie del 100. Osserva l’esempio.
10 + 50 + 90 =
100 + 50 = 150
40 + 30 + 60 = =
30 + 20 + 70 = = 20 + 10 + 90 = =
La sottrazione
Quando usi la sottrazione?
Quando calcoli la differenza tra due quantità.
Quando calcoli quanto manca per arrivare a una quantità.
9
Quali sono i termini della sottrazione?
Quando calcoli quanto rimane se da una quantità ne togli un’altra.
8 –6 = 2 minuendo sottraendo resto o differenza
Quando è possibile la sottrazione?
Con i numeri naturali, la sottrazione è possibile quando il minuendo è maggiore o è uguale al sottraendo. 9 – 4 si può fare 5 – 8 non si può fare
Che cosa succede se sottrai 0 a un numero?
Il risultato è il numero stesso.
15 – 0 = 15
Che cosa succede se sottrai a un numero il numero stesso?
Il risultato è zero. 12 – 12 = 0
La sottrazione in colonna
Come esegui la sottrazione in colonna?
• Metti i numeri uno sotto l’altro: le unità sotto le unità, le decine sotto le decine e così via.
• Fai la sottrazione delle cifre in ogni colonna. Inizia dalle unità.
La sottrazione in colonna con il cambio
Come esegui la sottrazione in colonna con il cambio?
• Fai la sottrazione delle unità. 1 – 7 non si può fare.
• Prendi in prestito una decina e fai la sottrazione. Calcola 11 – 7.
• Fai la sottrazione delle decine, adesso sono 7.
Calcola 7 – 4.
• Fai la sottrazione delle centinaia. Calcola 4 – 1.
La proprietà della sottrazione
Quale è la proprietà della sottrazione?
Proprietà invariantiva
Se aggiungi o togli lo stesso numero al minuendo e al sottraendo, il risultato non cambia.
ESERCIZI
1. Esegui le sottrazioni: applica la proprietà invariantiva. Osserva l’esempio.
La moltiplicazione
Quando usi la moltiplicazione?
Quando aggiungi più volte la stessa quantità.
7 × 4 = 28
Quali sono i termini della moltiplicazione?
Che cosa succede se moltiplichi 0 a un numero?
Il risultato è zero.
16 × 0 = 0
Quando calcoli le combinazioni. 2 × 3 = 6
fattore prodotto
Che cosa succede se moltiplichi 1 a un numero?
Il risultato è il numero stesso.
26 × 1 = 26
La moltiplicazione in colonna
Come esegui la moltiplicazione in colonna con il cambio?
• Metti i numeri uno sotto l’altro: le unità sotto le unità, le decine sotto le decine e così via.
• Moltiplica le unità per le unità, le unità per le decine, le unità per le centinaia.
• Ricordati di fare i cambi.