raccolte cd
timberland euro, timberland uomo 6 inch stivali, timberland uomo barca stivali, timberland uomo earthkeepers, timberland uomo euro hiker stivali, timberland uomo nellie chukka, timberland uomo rotolo top stivali, timberland uomo scarpe da spiaggia, timberland donna 6 inch stivali
Introduzione alla fotosintesi

 

 

Introduzione alla fotosintesi


Quello che può essere utile imparare alla scuola Primaria per affronare l’argomento alla  Secondaria

 

Maria Castelli

 

 

Si potrebbe dire “Le piante, queste sconosciute”…..

Se per diverse ragioni – la visione di documentari, la presenza in casa di animali domestici, il confronto spontaneo fra ciò che si vede succedere ad un animale con ciò che si osserva del proprio corpo e delle sue funzioni – i bambini hanno una certa conoscenza degli animali, lo stesso non si verifica con i vegetali. Manca soprattutto la famigliarità: pochi sono i bambini abituati a guardarli, a toccarli, a riconoscerli. Quasi nessuno stacca rami e foglie per farne qualcosa e scoprire di conseguenza come sono fatti. Forse chi vive in campagna sale ancora sugli alberi, ma in città e dintorni l’abilità è inesistente.

 

I bambini dimostrano di possedere alcune conoscenze un po’ slegate che utilizzano a fatica alle prese con l’osservazione diretta. Ci sono poi alcuni misconcetti:

- le piante sono vive, ma respirano? Sì, ma solo di notte….e di giorno no? Di giorno producono l’ossigeno! Ma senza respirare?

- hanno bisogno di luce, ma anche i semi? No, quelli stanno al buio, ma forse alla luce germinano più in fretta….

- le foglie sono verdi, ma non tutte, alcune sono rosse tutto l’anno….. E in autunno?

- i sempreverdi non perdono le foglie…o forse sì, nel bosco si calpestano gli aghi….

- di che cosa si nutrono le piante? Mangiano il terreno! No, a loro basta l’acqua! Ma il concime a che cosa serve? E le piante carnivore?

Molti hanno sentito parlare di FOTOSINTESI, alcuni sanno anche dire che consiste nella produzione di ossigeno e nell’assorbimento dell’ anidride carbonica dell’aria, ma nulla conoscono di come avvenga.

 

Il percorso che segue si svolge in una quinta numerosa ed eterogenea e rappresenta la tappa finale di un cammino incominciato con le semine in aula; in seconda ci si era soffermati sulle alghe trovate nella fontanella con le domande sulle bollicine: prima constatazione della produzione di una sostanza gassosa; in terza e in quarta le uscite in giardino hanno consentito di seguire il ciclo vegetativo degli alberi presenti, di osservarne le diverse parti, di incontrare gli animali che da essi traggono nutrimento e di interrogarsi sulle relazioni che si stabiliscono tra gli uni e gli altri.

In quinta, capita di solito di avere argomenti aperti da portare ad una temporanea conclusione; è come se ci fossero molti fili rimasti da annodare, almeno provvisoriamente e il tempo stringe un po’. Per questo, scelgo  una modalità di procedere più serrata, pur non sacrificando le esperienze di laboratorio.

 ----------------------------------------------------------------------------------------------------

In blu, gli stralci dal diario di bordo.

 

 1.    “Terra, il potere delle piante”, un documentario per tenere il filo del discorso

febbraio 2014

 

Ripartiamo dagli schemi “Tu sei il mio cibo” e “Le relazioni in giardino” elaborati nella parte finale del percorso “Il giardino della scuola” che i bambini ritrovano duplicati e pronti nel loro quaderno di quinta e che ci permettono di ripercorrere tutto il lavoro svolto in giardino. Ci soffermiamo sull’osservazione che tutti i viventi del giardino mangiano qualcosa, tranne i vegetali e sulla fitta rete di relazioni che tutti i componenti stabiliscono fra loro.

Propongo di guardare la prima parte del documentario della BBC “TERRA IL POTERE DELLE PIANTE”, che mi ha impressionato per la semplicità con la quale vengono presentati argomenti complessi e per la qualità delle immagini. Non lo proporrò per intero, lo taglierò in vari punti che non sono alla portata di ragazzi di quinta.

Aiuterò la comprensione suddividendolo in tappe, alle quali daremo un titolo; preparerò un testo narrativo di sintesi e poi supporterò alcuni punti del documentario con esperienze. In sostanza, il documentario farà anche da filo conduttore di questo percorso introduttivo alla fotosintesi, sacrificando un po’ l’investigazione con l’anticipo di qualche risposta, ma facilitando la comprensione a molti bambini.

 

Ecco la traccia del documentario seguita dalla sintesi che elaboriamo insieme:

1-     La luce e le piante

2-     Tre miliardi di anni fa, la Terra com’era

3-     I batteri violetti e i batteri verdi

4-     L’aria cambia

5-     L’esperimento

6-     La fotosintesi

7-     400 milioni di anni fa le piante conquistano la Terra

8-     Gli animali

9-     Gli alberi a foglie grandi

 

Dove c’è LUCE, possono nascere e crescere le piante e vivere gli animali che da esse dipendono per nutrirsi (es. grande sistema di grotte carsiche che si estende sotto la foresta pluviale in Vietnam: al buio non vivono piante e pochissime specie animali; dove la volta della grotta è crollata e la luce può entrare, cresce rigogliosa la foresta insieme ad una grande varietà di animali).

 

TRE MILIARDI DI ANNI FA, la Terra era come un deserto, l’atmosfera era composta da gas tossici come il metano e priva di ossigeno; i raggi del Sole più distruttivi raggiungevano le rocce e non avrebbero permesso la sopravvivenza di alcuna forma di vita.

 

Negli oceani, incominciarono a nascere e a diffondersi nelle acque superficiali i batteri violetti, adatti a vivere nelle acque salate (= HALOBATTERI); catturavano la luce per vivere e nutrirsi. Più in profondità, dove la luce riesce a filtrare, si svilupparono altre nuove specie di batteri: i batteri verdi (= CIANOBATTERI) che catturano la luce e producono ossigeno, come sostanza di rifiuto, che si libera nell’aria.

 

L’aria si riempì di OSSIGENO, spazzando via i gas tossici; l’ossigeno divenne così abbondante da formare, nella parte più alta dell’atmosfera, lo strato di ozono che protegge la Terra dai raggi luminosi più pericolosi emessi dal Sole.

 

Le piante producono l’ossigeno necessario agli animali (l’esperimento nella serra: senza piante la quantità di ossigeno dell’aria è troppo poca perché una persona possa vivere in salute); lo fanno con la FOTOSINTESI.

Le piante catturano la luce con le clorofille dei cloroplasti che stanno nelle cellule delle foglie. La luce è l’energia che esse utilizzano per dividere l’acqua in ossigeno, che lasciano uscire come rifiuto e idrogeno, che utilizzano insieme all’anidride carbonica assorbita dalle foglie per produrre gli zuccheri con i quali elaborano tutte le sostanze necessarie.     

 

400 milioni di anni fa, LE PIANTE LASCIARONO L’ACQUA e incominciarono a crescere lungo le rive e le coste grazie alle radici, che con la pressione che sanno esercitare (10 kg ogni cm quadrato), attaccarono le rocce frantumandole, formando lentamente il suolo (1000 anni per uno strato di 1 cm di suolo) e si diffusero ovunque sulla Terra.

 

Di conseguenza, anche GLI ANIMALI LASCIARONO L’ACQUA di oceani e laghi per colonizzare la terraferma, sulla quale potevano disporre di nuovo cibo (es. il Limulo, fossile ancora vivente).

 

Con il passare del tempo, le foglie, prima aghiformi o piccole hanno aumentato la loro superficie diventando così più grandi e quindi più adatte a catturare la luce, dotate di un gran numero di stomi per scambiare ossigeno, anidride carbonica e acqua con l’aria (PIANTE LATIFOGLIE, cioè con le foglie grandi).

 

Ascoltiamo i primi bambini a raccontare ciò che hanno compreso e riguardiamo l’intero documentario senza interruzioni. L’attenzione è ottima, ora che i diversi passaggi risultano più chiari, naturalmente al livello possibile per bambini di quinta.

 

 

Discussione per recuperare le esperienze degli anni scorsi

I bambini hanno già avuto modo di soffermarsi sulla fotosintesi, senza riconoscerla, quando abbiamo visto il sali-scendi delle alghe della fontanella (foto 1a,1b) e quando abbiamo notato l’esplosione del verde di foglie e fiori in giardino a primavera (foto 2a, 2b).

 

1a 1b 2a  2b

 

È da qui che partiamo con la discussione. Chiedo di ripensare alle osservazioni in giardino, alla sintesi che mette in luce le relazioni trofiche e anche le altre relazioni (v. parte finale di “Il giardino della scuola”) e di ricordare quanto appena imparato dal documentario per riscoprire insieme il ruolo delle piante fra i viventi.

Ali.- Gli animali mangiano i vegetali e i vegetali è come se mangiassero acqua e luce.

I. M. – Direttamente o indirettamente tutti noi e gli animali mangiamo vegetali.

Chi. – Alcuni animali mangiano altri animali, alcuni mangiano solo vegetali.

Eli. – Non sapevo che le piante catturassero la luce e producessero come rifiuto l’ossigeno.

G.C. – Grazie alle piante si è formato lo strato di ozono che ci protegge…

G. M. – Non sapevo dei batteri primordiali e non sapevo che dentro le foglie ci fossero i loro discendenti.

Si. – Le branchie speciali dei Limuli! E poi non sapevo che la luce riuscisse a separare le particelle dell’acqua.

Cl. – Che potenza le radici e com’erano grandi certi insetti primordiali…

Ma. – La dimensione delle foglie allora è importante…

Ale. – La nostra vita e quella degli animali dipende dagli alberi.

A. – Adesso ho capito bene il cambiamento di colore delle foglie in autunno.

Ri. – Come si forma in fretta l’ossigeno…..bastano poche ore.

Gio. – Ho imparato i cloroplasti…..

S.C. – Mi è piaciuto molto l’esperimento nella serra.

L.P. – Io ho conosciuto le foglie…

St. – Le prime piante terrestri mi hanno sorpreso.

 

Il documentario ha passato molte informazioni ed ha suggerito nuovi collegamenti fra le diverse conoscenze. Ora è necessario riportare le nuove informazioni al concreto dell’esperienza sul campo e dell’osservazione diretta; in questo modo ogni oggetto troverà le proprie dimensioni reali e le informazioni si collegheranno a quanto si può toccare con mano. Le suggestive immagini di cellule vegetali e di cloroplasti giganteschi allo stereo microscopio verranno riportate alle dimensioni reali nel catafillo di cipolla. Le clorofille verranno estratte dalle foglie, i vasi conduttori verranno resi evidenti e la traspirazione osservata in diretta. In sostanza la fotosintesi ritroverà la sua dimensione “quotidiana” attraverso una serie di esperienze collegate però l’una all’altra dal filo del discorso svolto dal documentario.

 

2.    Esperienze sul percorso dell’acqua nella pianta: la traspirazione e i vasi conduttori

marzo 2014

 

Avevo chiesto ai bambini come avremmo potuto vedere l’acqua che la pianta assorbe attraverso le radici, trasporta attraverso il fusto e lascia evaporare dalle foglie. Dico che potrei portare una piccola pianta. Alcuni bambini suggeriscono di innaffiarla e chiuderla in un sacco che si appannerà. Forse chi propone ha già visto qualcosa del genere. Comunque proviamo. (foto 3a,3b,3c)

 

3a 3b 3c

 

L’esperienza risulta di facile comprensione e chiedo di verbalizzarla da soli.

 

Suggerisco l’idea di colorare l’acqua per evidenziare anche i vasi conduttori. Porto dei fiori bianchi appena colti (perché i vasi conduttori sono ancora pervi) e chiedo anche a loro di portarne. Preparo due soluzioni, una con inchiostro rosso e l’altra nero più un bicchiere d’acqua pulita.

Mettiamo nell’acqua pulita e nelle due soluzioni colorate con inchiostro gli stessi fiori e aspettiamo. Va precisato che non tutti gli inchiostri sono adatti allo scopo, dipende dalla composizione. Occorre metterli alla prova prima. Nel nostro caso, solo il rosso riesce a risalire bene.

Ecco che cosa possiamo osservare e verbalizzare in forma breve (foto 4a, 4b, 4c).

 

4a 4b 4c

 

Sottolineo che i vasi conduttori si possono osservare anche direttamente nel fusto. A questo scopo, porto del sedano e raccolgo nel giardino della scuola alcuni rami. In classe rimuovo la corteccia e porto in evidenza le fibre del libro e del legno lungo le quali corrono i vasi che conducono rispettivamente la linfa verso il basso e l’acqua verso l’alto. Nel gambo di sedano, basta osservare una sezione trasversale (foto 5a, 5b, 5c).

 

5a 5b tiglio 5c vasi conduttori del finocchio

 

Ho raccolto anche alcuni rami con foglie e li ho messi in acqua colorata con l’inchiostro rosso. Dopo alcuni giorni, tagliamo il ramo in sezione longitudinale e in sezione  trasversale per osservare i vasi che trasportano l’acqua evidenziati dal colore: non immediatamente sotto la corteccia e non nel midollo al centro del fusto. Faccio osservare con la lente 8x ( foto 6a, 6b, 6c).

 

6a 6b sezione longitudinale del fusto 6c sezione trasversale del fusto

 

Rappresentiamo con il disegno e verbalizziamo brevemente.

Mi sono accorta che la combinazione di macrofotografia digitale e lim può sostituire lo stereo microscopio, quando non è necessario ingrandire oltre 8x.

Più avanti, quando sbocciano le rose bianche in giardino, ripetiamo l’esperienza del fiore bianco nell’acqua colorata d’inchiostro rosso con una rosa appena colta (foto 7a, 7b).

 

7a fiore di rosa 7b  dopo immersione nella soluzione rossa

 

Leggiamo e lascio da imparare due pagine di informazioni:

 

Come sale l’acqua dalle radici alle foglie?

La salita dell’acqua nei vegetali si spiega con la traspirazione, la capillarità e la coesione dell’acqua. Per ora vediamo la traspirazione.

 

LA TRASPIRAZIONE

 

traspirazione traspirazione    

La foglia, così come le altri parti della pianta, contiene acqua e questa evapora per azione del calore del sole che è sempre presente, anche nelle giornate nuvolose. Man mano l’acqua esce dalla foglia attraverso gli stomi, nuova acqua viene portata dai vasi conduttori legnosi che salgono nel fusto. A loro volta, i vasi svuotandosi, richiamano nuova acqua dalle radici e queste la assorbono dal terreno circostante.

 

Si forma così una corrente d’acqua continua che si muove dalle radici alle foglie che riesce a vincere la forza di gravità. L’energia necessaria a questo movimento è fornita dal calore del sole, che determina l’evaporazione dell’acqua attraverso le foglie.

Ogni giorno le piante perdono una gran quantità d’acqua per traspirazione. In una sola giornata estiva, una pianta può perdere una quantità d’acqua pari a cinque volte il peso fresco delle sue foglie.

L’acqua che le piante perdono per traspirazione proviene dal suolo. Quando il suolo non rifornisce l’acqua in quantità sufficiente per rimpiazzare quella persa dalle foglie attraverso gli stomi, le piante appassiscono. Le piante sono generalmente in grado di sopravvivere a brevi periodi di siccità chiudendo automaticamente gli stomi ed impedendo così l’evaporazione dell’acqua. Se la perdita di acqua è eccessiva o dura troppo a lungo, le piante muoiono.

I cactus hanno le foglie trasformate in spine per ridurre la superficie traspirante e quindi limitare la perdita di acqua.

 

 

--------------------------------------------------------------------------

Gli stomi sono delle piccole aperture poste nella pagina inferiore delle foglie. Sembrano piccole bocche e si possono aprire e chiudere secondo la necessità.

 

 

Il fusto

 

Il fusto collega le radici alle foglie e sostiene la pianta.

Quando la pianta è ancora piccolissima e sta cercando una via d’uscita dal terreno verso la luce, è la punta del fusticino, che si chiama gemma apicale, a guidarla verso la luce.

Da altre gemme, spuntano i rami. Una pianticella può trasformarsi in un grosso albero.

Durante tutto il tempo in cui essa cresce, le sue radici prendono dal suolo l’acqua e le sostanze minerali di cui ha bisogno.

Nel tronco degli alberi vi devono essere, dunque, le vie attraverso cui l’acqua e le sostanze minerali passano dalle radici alle foglie. Non è facile guardare in un tronco per osservare ciò, ma i rami più giovani sono, in piccolo, riproduzioni perfette dei tronchi. Noi possiamo quindi trovare la risposta osservando l’interno di un giovane ramo.

Fusto e rami sono protetti da uno strato di cellule morte, la corteccia, che contiene sostanze che proteggono la pianta dai parassiti.

Nel fusto, accompagnate da fibre di sostegno, le cellule sono disposte in modo ordinato così da formare dei tubicini sottilissimi che trasportano l’acqua assorbita dalle radici verso le foglie.

Le foglie dell’albero usano quest’acqua e questi minerali per fabbricare il nutrimento necessario per l’intero albero e lasciano evaporare attraverso gli stomi quella inutilizzata (traspirazione).

Un albero funziona come una specie di pompa, che aspira acqua dal terreno fino all’aria.

Ne fa salire una grande quantità e… non tanto lentamente. In un albero l’acqua risale con una velocità fra 1 e 4 metri all’ora; nelle piante erbacee sale più in fretta: fino a 60 m all’ora, ma il record spetta alle rampicanti con 150 m all’ora.

Una betulla con 200.000 foglie traspira in media 60 – 70 litri d’acqua al giorno, ma può arrivare anche a 300 - 400 litri, raggiungendo i 7.000 litri durante tutta un’estate.

Le piante quindi arricchiscono l’aria di umidità rendendola più respirabile.

Sotto lo strato esterno più scuro di corteccia e lo strato di verde appena sottostante ci sono lunghe fibre. Queste fibre sono chiamate “libro”. Attraverso queste lunghe fibre, il nutrimento passa dalle foglie a tutte le parti dell’albero. 

La maggior parte di ciò che rimane del ramoscello è legno.

Proprio nel centro del ramoscello c’è poi una sostanza soffice chiamata “midollo”.

Il fusto non cresce solo in altezza ma anche nel diametro. Se ne osservi uno tagliato in sezione trasversale puoi vedere i cerchi annuali di crescita; le piante che vivono nei climi come il nostro con stagioni ben distinte lavorano e crescono diversamente nelle stagioni calde e in quelle fredde; ogni coppia di cerchi (chiaro quello primaverile, più scuro quello estivo ) corrisponde ad un anno di vita  della pianta.

 

 

3.    Le cellule vegetali

aprile 2014

 

disegno di cellule allo stereomiscorscopioVediamo un breve documentario di RAI EDU sui tessuti vegetali (http://www.raiscuola.rai.it/articoli/le-    cellule-vegetali-composizione-i-tessuti/9195/default.aspx).

 Ci sono belle immagini al microscopio a scansione di cellule vegetali epiteliali, di peli e di cellule deputate  alla fotosintesi nelle quali sono evidenti i cloroplasti. Viene descritta anche la struttura della cellula  con l’aiuto del disegno e di un modellino, inoltre si mostra la cellula di catafillo di cipolla al microscopio ottico, che noi potremo osservare a 30 ingrandimenti allo stereomicroscopio con luce dal basso.

 Porto una cipolla e osserviamo ad occhio nudo e al microscopio. Ognuno disegna quanto osserva e    insieme descriviamo evidenziando la disposizione delle cellule l’una accanto all’altra come in un pavimento, la presenza della parete cellulare e l’assenza della colorazione verde: queste cellule infatti  non contengono cloroplasti e non hanno il compito della fotosintesi; invece immagazzinano sostanze di  riserva (foto 8).

 

 

4.    I pigmenti che catturano la luce del sole 

aprile 2014

 

Finalmente possiamo osservare i pigmenti fogliari dei quali da tanto parliamo.

Ho portato un mortaio e le foglie degli spinaci. I bambini le spezzettano a piccoli frammenti, qualcuno le raccoglie e a turno vengono a pestarle nel mortaio, mentre l’acqua si riscalda sul fornello. Aggiungo alle foglie pestate mezzo bicchiere d’alcool e lasciamo riposare il tutto a bagno-maria nell’acqua bollente per un’oretta. (Mentre attendiamo, andiamo ad osservare le cellule di catafillo di cipolla allo stereo microscopio, v. sopra). Spiego che per vedere i pigmenti fogliari dobbiamo rompere le cellule e farli uscire, scioglierli in alcool e poi filtrarli.

Con un fazzoletto di stoffa bianca filtriamo la soluzione verde scuro ottenuta e intingiamo una striscia di carta assorbente nella soluzione. I diversi pigmenti sono composti da sostanze diverse, quindi diverse per le dimensioni delle particelle che le compongono, quindi diversamente capaci di muoversi insieme alle particelle d’acqua negli spazi vuoti fra le fibre della stoffa. Quindi risaliranno nella stoffa con diversa velocità (v. capillarità già conosciuta nel corso di un’esperienza in precedenza; conclusa l’esperienza, s’era fatto un gioco di ruolo nel quale ogni bambino rappresentava una “particella” d’acqua che mimava l’arrampicata in uno spazio stretto, tenendo un compagno per mano). Ecco le fasi dell’esperienza e il risultato sulla striscia e sulla stoffa (foto 9a, 9b ,9c, 9d).

I carotenoidi sono difficili da vedere e anche questa volta non appaiono.

 

cromatografia 1 cromatografia 2 cromatografia 3 cromatografia 4 

 

rappresentazione e verbalizzazione dell'esperienza    

Rappresentiamo e verbalizziamo in breve (foto 9e).

 

Le esperienze con i colori stupiscono e affascinano sempre. Qui si deve anche frantumare e pestare: è il massimo per i bambini. Inoltre il risultato finale con il colore giallo inatteso è sorprendente. Questa attività laboratoriale di estrazione dei pigmenti fogliari seguita dalla cromatografia ha tutte le caratteristiche per restare imp1ressa nella mente dei bambini, perché richiede di manipolare con modalità del tutto alla loro portata per mostrargli qualcosa di bello che li stupisce.

 

 

5.    La stima dell’area delle foglie del Tiglio grande             

maggio 2014 (nelle ore di Matematica)

 

Richiamo una sfida che avevo già posto loro parlando della funzione e dell’importanza delle foglie. Abbiamo in giardino un Tiglio centenario e alcuni Tigli collocati davanti alla scuola con l’ultimo intervento di sistemazione, 5 o 6 anni fa.

Chiedo quante possono essere le foglie del Tiglio grande e come possiamo sapere quante sono, in modo approssimativo. Inoltre chiedo quale può essere l’area totale delle foglie.

Escludono ovviamente di spogliare l’albero e di contarle. Scelgono di fare una stima, operazione abituale in classe, prima di una misurazione. Suggerisco di incominciare dal più piccolo dei Tigli giovani.

Prima facciamo una previsione. Mi sorprendono perché 13 su 25 si aspettano 200.000 foglie, gli altri fra 5.000 e 300.000. Ricordano che nel testo informativo sulla traspirazione si parla di una Betulla di 200.000 foglie.

Invece la previsione dell’area è lontana: ritengono che si potrebbe pavimentare il corridoio del nostro piano (40m x 3m).

Questa non è la prima classe quinta alla quale faccio questa richiesta; mi aspettavo una previsione lontana da una stima plausibile. Nella scuola primaria, non si opera abbastanza con le superfici poco estese e pochissimo con quelle grandi.

 

Come ragioniamo?

Sono loro stessi a suggerire correttamente di confrontare il Tiglio grande con il giovane per calcolare quante volte il primo è più grande. Poi dobbiamo stimare il piccolo contando i tronchi, i rami di un tronco, i ramoscelli di un ramo, le foglie di un ramoscello e moltiplicare di volta in volta.

Usciamo in giardino e procediamo.

Faccio notare che i Tigli giovani arrivano alle finestre del primo piano, mentre il Tiglio grande supera il tetto di un altro piano, così sembra osservando dal basso e da lontano.

Stimiamo che la chioma del Tiglio grande possa essere 10 volte quella del giovane. Misuriamo a spanne anche la circonferenza del tronco: 3 spanne per il piccolo e 24 per il grande.

Contiamo un solo tronco dal quale prendono origine 20 rami e dal ramo scelto da noi partono 20 ramoscelli; cogliamo un ramoscello e contiamo 70 foglie di dimensioni diverse.


Li accompagno sotto il Tiglio grande per convincerli dell’impossibilità di una stima ragionevole: appare intricato, fitto e ormai davvero maestoso; qui il tronco, enorme, si suddivide poco sopra le nostre teste in tre tronchi molto più grandi del tronco del Tiglio giovane. Ci sono foglie piccolissime, piccole, medie, grandi e grandissime; ne cogliamo un campione d’ogni grandezza e le portiamo in aula. Sceglieremo di misurare l’area di una foglia media, come se tutte le foglie fossero grandi così.

Risaliamo, verbalizziamo, disegniamo gli alberi in proporzione e calcoliamo (foto 10 a). 

 


tiglio grande e tiglio giovane

 

1 x 20 x 20 = 400 (n. ramoscelli)

400 x 70 = 28.000 (n. foglie Tiglio giovane)

28.000 x 10 = 280.000 (n. foglie del Tiglio grande)

 

Ho preparato un foglio di carta millimetrata ciascuno, sul quale ho fotocopiato il contorno di una foglia di medie dimensioni e, con l’aiuto della LIM contiamo i cm quadrati, i quarti di cm quadrato e i millimetri quadrati da cambiare in cm quadrati: sono 127 (foto 10 b).

 

Calcoliamo: 127 x 280.000 = 35.560.000 (area totale in cm quadrati)

35.560.000 cm quadrati = 3.556 m quadrati

 

Cerchiamo quale superfici e conosciamo con quest’area…qualcuno sgrana gli occhi.

Da pochi giorni abbiamo calcolato l’area del giardino, della scuola e dell’intera superficie racchiusa nel recinto della scuola (più di 1 800 m quadrati). Concludiamo che l’area delle foglie è quasi il doppio di quest’ultima.

E se l’albero ha una superficie fogliare così estesa una ragione ci sarà e la superficie fogliare dovrà certo essere importante.

 

misura della superficie della foglia

Eli. – produce tanto ossigeno…

 

Altri – e tanta acqua esce dagli stomi…..

Io – e tanta luce viene catturata per “costruire” e nutrire tutta la pianta.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.      L’amido nelle foglie e nei cibi

maggio 2014

 

L’AMIDO è una delle sostanze che i vegetali producono per costruire e nutrire se stessi. Osserviamo l’amido nella forma granulare bianca facilmente reperibile al supermercato (foto 11a), ne vediamo le caratteristiche più evidenti: il colore, la consistenza, il sapore; proviamo a scioglierlo in acqua fredda e poi calda (foto 11b): i bambini notano che dapprima sembra sciogliersi, poi si deposita sul fondo del becher; in acqua calda il comportamento è un po’ diverso.

Proviamo poi a rivelarne la presenza con la tintura di iodio: prepariamo due becher, uno con acqua e un altro con acqua e amido; all’aggiunta di poche gocce di tintura di iodio, il primo assume il colore dorato della tintura diluita, il secondo si colora di viola. Questo è il saggio per riconoscere la presenza di amido, anche in piccola quantità (foto 11c, 11d).

 

amido amido in acqua amido e acqua  colori delle soluzioni con iodio

 

Allora possiamo organizzarci per rivelare la presenza dell’amido nelle foglie e nei cibi.

Incominciamo dalle foglie.

 

A casa, in giardino, si aspetta una bella mattina di sole per nascondere la punta (per accordo condiviso) di alcune foglie (rosa, forsizia, pittosporo…) con un foglietto di carta stagnola. Alla sera, prima del buio, si rimuove la stagnola, si raccoglie la foglia, si scotta per pochi minuti in acqua per decolorare più facilmente, si mette la foglia in alcool puro. Al mattino a scuola si passano le foglie nella tintura di iodio. La metà che era stata esposta al sole rivela la presenza dell’amido prodotto in seguito alla elaborazione degli zuccheri con la fotosintesi (foto 12 a,12b,12c,12d).

 

mezza foglia al buio decolorazione in alcool foglie nella soluzione di iodio amido nelle foglie

Chiedo di portare da casa diversi  campioni di cibo. Li prepariamo in  piccoli contenitori sminuzzando e aggiungendo poche gocce d’acqua  prima e tintura di iodio poi.

Alcuni  campioni non sono di immediata  lettura e lasciano qualche dubbio:  aspettiamo fino al giorno dopo, poi  decidiamo. È facile ormai prevedere che quelli che si colorano di viola contengono amido. Questi ultimi sono tutti di origine vegetale (foto 13a, 13b).

 

Ecco come risultano suddivisi i cibi messi alla prova: 

 

c'è amido nella farina gialla? quali cibi contengono amido?      

 

 

AMIDO   SI’

 

 

AMIDO   NO

 

farina gialla                        farina bianca

pane                                  biscotto

pasta                                 banana

limone e arancia (buccia, strato bianco)

riso                                    riso soffiato

arachidi                              noci

patata                                mais

mela

 

 

limone e arancia ( succo)

insalata                                   asparago

vino                                         aceto

latte                                         yogurt

olio                                          zucchero

mandorla                                 lenticchie

aglio                                        carota

cipolla                                      nocciola

latte

uovo (tuorlo e albume)

 

Discutiamo come verbalizzare, prepariamo una traccia, scegliamo il lessico specifico e ogni bambino racconta da solo. Subito dopo lo rifacciamo tutti insieme per stendere il testo da imparare.

I bambini trovano questa lunga esperienza di particolare interesse, non solo per gli “effetti speciali” legati al cambiamento di colore che sempre li entusiasmano. Li vedo molto soddisfatti: sono contenti, come quando si rendono conto che ciò che stanno imparando dà una luce nuova a ciò che già conoscono. Incominciano a capire qualche nuova relazione nascosta nel quotidiano, nel loro cibo….

 

 

7.    Una storia per concludere


Leggo la narrazione che segue, scritta per i bambini di queste due classi.  Dopo la lettura, ognuno si prepara a casa per la drammatizzazione che faremo in seguito in classe.

Il racconto mi era sembrato molto bello fin dalla prima lettura, ma non mi aspettavo che i bambini lo capissero così bene, lo recitassero tanto volentieri raccontandolo quasi a memoria e con tanto divertimento.

 

L’enigma delle bollicine: chi ha inventato l'ascensore delle alghe? 

In un assolato pomeriggio estivo, Mel si trova a passeggiare in una piana erbosa al margine del bosco, dove c'è una larga pozza d'acqua tranquilla, ricca di alghe filamentose.

Mel è colpito dal fatto che le verdi masse filamentose affiorano in superficie, cosparse di miriadi di bollicine di gas. Agitando leggermente quelle masse con la punta del bastone, Mel vede le bollicine staccarsi ed uscire confondendosi nell'aria, ma altre se ne riformano continuamente.

Già tutto questo incuriosisce Mel (non occorre molto per incuriosirlo, veramente!), ma c'è di più: al ritorno, verso sera, dopo il tramonto, le bollicine sono sparite e le alghe tappezzano il fondo dello stagno.

Questo avviene il lunedì; avviene il martedì; avviene il mercoledì; il giovedì, Mel si fa accompagnare da Kuri, che osserva il fenomeno, poi ne tenta una spiegazione a modo suo: le alghe hanno inventato un loro speciale "ascensore a bollicine" per salire in superficie ad ammirare il panorama.

Mel gli ingiunge di non dire sciocchezze.

Il venerdì Mel e Kuri vanno allo stagno muniti di giacche a vento e di ombrello, perché il cielo molto nuvoloso fa presagire pioggia. Le alghe non hanno bollicine e se ne stanno sul fondo.

Kuri modifica l'ipotesi precedente: l'ascensore a bollicine serve per fare la cura del sole e funziona solo se il Sole c'è. Mel ripete con più energia il commento, poi decreta: "Occorre indagare".

Kuri è restìo: "L'ultima volta che sono stato fra le alghe ho corso mille pericoli: prigioniero dei Volvox, inseguito dallo Stentor…..".

"Travèstiti da alga, così in mezzo a loro non dovresti correre rischi."

"Non è facile imitare alla perfezione il verde vegetale: pare che nessuno ne sia capace".

Mel però è irremovibile e Kuri, dopo essersi imbevuto di estratto di clorofilla pura, si immerge nello stagno con la forma di un'alga filamentosa. E’ accolto da risatine di compatimento dalle altre alghe, ma Kuri taglia corto alle critiche: "Non pretendo di vivere come alga in mezzo a voi, voglio solo risolvere l'enigma delle bollicine che vi fanno salire a galla".

All'inizio l'avventura lo diverte: va su e giù con le alghe e tenta subito di intervistare una bollicina, ma quella, staccatasi dalla superficie dell'alga, viaggia veloce verso l'esterno; gli comunica frettolosamente di essere fatta di ossigeno e svanisce nell'aria senza dare altre spiegazioni (come si è prodotta, da dove viene...).

La stessa cosa avviene con le altre bollicine, invano inseguite da Kuri: hanno tutte una fretta indemoniata.

Kuri tenta allora di appiccicarsi addosso qualche bolla, osservando attentamente che cosa fanno le vere alghe, ma non viene a capo di niente: le bollicine appaiono sulla superficie dell'alga come... Kuri ci pensa un po' e poi trova il paragone: come le gocce di sudore quando uno di noi è affaticato e fa molto caldo; escono fuori dall'alga. Che sia l'alga stessa che le produce?

Frastornato e ormai stanco Kuri si adagia nel fitto groviglio verde.

Un'alga, impietosita, gli spiega: "Le bollicine che ci portano a galla sono dovute alla nostra attività vitale. Non saprei dirti come facciamo, so soltanto che escono dai nostri laboratori P.I.V.I. (Proprio Inimitabili Veramente Indispensabili).

Ci occorre il Sole perché - mi hanno detto - in quei laboratori si "cattura" l'energia con la quale vengono trasformate materie prime inorganiche (l'acqua e l'anidride carbonica) in sostanze organiche ricche di energia, che si possono utilizzare come alimenti o per produrre altra energia."

Prevedendo le domande che in seguito potrebbe fargli Mel, Kuri cerca di saperne (e di capirne) di più: quali sostanze, quali trasformazioni, in quale modo, perché... Ma l'alga lo interrompe subito: "Se vuoi saperne di più ti conviene cercare un osservatorio migliore di questo. Perché non vai a sistemarti su una foglia, dove starai più comodo che sott’acqua e, se riuscirai a farti abbastanza piccolo, potrai anche arrivare vicino ai laboratori?"

"Ma le foglie non fanno bollicine!"

"Le foglie non stanno sott'acqua, sciocco. Buttano fuori ossigeno direttamente nell'aria. Anche tu nell'aria soffi e non vedi niente, ma se soffi sott'acqua fai le bollicine...Solo che le tue bollicine non sarebbero ossigeno... Non potrebbero esserlo."

"E perché no?"

"Perché il tuo verde non è quello "giusto".

"Sono verde come voi - protesta Kuri - Ho usato clorofilla naturale, estratta dalla foglia..."

Dentro di sé però pensa: avevo ragione di dire a Mel che nessuno sa imitare veramente il verde vegetale.

"Hai detto estratta - spiega l'alga - La clorofilla che agisce in noi e negli altri vegetali si trova invece nei laboratori P.I.V.I. dentro le cellule vive. Tolta da lì non agisce più. Non per niente sono laboratori inimitabili..."

A Kuri non resta che rassegnarsi: si libera del travestimento e torna da Mel. Intanto riassume dentro di sé la situazione: si è risolto un po' dell'enigma "ascensore delle alghe": funziona solo se c'è luce solare perché è quella che fa funzionare i laboratori P.I.V.I.; le bollicine provengono proprio dall'atti­vità di quei laboratori e sono fatte di ossigeno.

Kuri però sa già il compito che lo aspetta: dovrà andare su una foglia verde (facendosi molto piccolo, ha suggerito l'alga) per cercare di saperne di più.

Riuscirà?

 

LAURA FERRETTI TORRICELLI (insegnante di Biologia, formatrice e autrice di libri di testo di Scienze, ANISN Brescia negli anni 80-90, ha scritto questo racconto per le classi che hanno svolto il percorso “Acqua di fiume”)

 

 

8.    Un’investigazione più intrigante

Con le precedenti quinte, le due classi che avevano esordito in prima con “Acqua di fiume”, avevo impostato il percorso quasi a rovescio: prima tutte le esperienze e alla fine il testo informativo di collegamento. Ecco alcuni stralci di diario che mettono in luce l’investigazione dei bambini, alle prese con un problema difficile.

 

Il problema è come si nutrono i vegetali …..


In quinta A

M.G. – Noi non vediamo gli alberi mangiare, ho letto sul sussidiario che sono “autotrofi”, cioè si producono il cibo da soli.

M.- Per prodursi il cibo hanno bisogno di acqua.

P. – Ho visto un albero già tagliato in montagna nel bosco ma non ho visto i tubicini.

M.G. – L’acqua come fa a salire visto che c’è la forza di gravità…tende a mandarla verso Terra?

S. – Dalla terra nei tubicini dell’albero entrerà anche l’aria dalle radici, perché nella terra c’è…

M. – Forse l’aria aiuta l’acqua a salire, l’aria è leggera.

M. – Non sono tanto d’accordo. Se l’albero prendesse l’aria dal terreno, lì intorno la terra si comprimerebbe e questo non succede.

C. – In giardino, l’acero fico è ancora verde, allora sta ancora assorbendo l’acqua….

A. – E perché gli altri alberi no?

N. – So che le piante dagli stomi lasciano uscire anche l’ossigeno, allora in autunno quando le foglie cadono noi dovremmo avere meno ossigeno da respirare….


In quinta B

G.G. – “mangiano” anche gli alberi!

E.– Sono le foglie a procurare il nutrimento.

S. – Serve l’acqua che viene assorbita attraverso le radici dal terreno.

G. – I sali minerali sono nell’acqua e le foglie forse li usano, però la luce del Sole è essenziale, non ne avevamo parlato?

S. – Sì, la pianta voleva la luce.

M. – Noi avevamo messo il vaso dell’acqua del fiume nell’armadio per vedere se le bollicine si formavano anche al buio. Al buio non si formavano.

G.G. – Le radici assorbono l’acqua che per arrivare alle foglie deve passare attraverso il tronco. Io ti ho portato un fusto di mais, si vedono dei fili bianchi e non so che cosa sono.

E. – Sì, l’acqua sale alle foglie attraverso dei minuscoli tubicini.

G. – Secondo me, i fili sono fibre come quelle del cotone.

S. – Chi cattura la luce nelle foglie? Gli stomi?

Maestra – Gli stomi? Che ne dite?

G. – No, gli stomi stanno sotto la foglia, esce il vapore, stanno riparati per risparmiare l’acqua.

G.G. – La luce che cosa dà alle piante, le fa crescere, non so….

G. G.- St. – Io lo so, la luce serve alla pianta per fare la fotosintesi clorofilliana, ma non riesco a spiegare che cos’è.

F. – Forse con la fotosintesi clorofilliana le piante tengono verdi le foglie…..  

 

L’aria, l’ossigeno, il Sole…..

Rilancio l’osservazione di N.“So che le piante dagli stomi lasciano uscire anche l’ossigeno, allora in autunno quando le foglie cadono noi dovremmo avere meno ossigeno da respirare !”. Lascio riflettere e dire.

T. – Comunque ci sono anche i sempreverdi che lo producono.

M. G. – Forse l’ossigeno dell’aria viene anche dall’acqua che è fatta di particelle di idrogeno e di ossigeno…

Qualcuno obietta che senza foglie gli alberi non dovrebbero poter neanche respirare. Chiedo loro di ripensare a quando abbiamo osservato allo stereo microscopio i rami, alle lenticelle attraverso le quali avvengono scambi fra l’aria e l’albero. Chiedo anche di ricordare che l’inverno è il periodo di riposo degli alberi che perdono le foglie, il periodo nel quale si tengono vivi, ma sono in dormienza.

A. – C’è anche l’erba che produce ossigeno oltre ai sempreverdi.

Chiedo di pensare al “comportamento” dell’aria.

P. – L’aria si muove, si sposta …..da un luogo all’altro.

T. – Dall’altra parte del mondo, in Africa, in Argentina, in Brasile, nel sud del mondo adesso è estate e là ci sono le piante che adesso hanno le foglie.

Molti – L’aria viaggia…

L. – Alle previsioni del tempo ti fanno vedere delle frecce che indicano gli spostamenti dell’aria….

S. – Le frecce sono rosse quando l’aria è calda, sono blu se è fredda.

N. – Sul pianeta se qui fa freddo, altrove fa caldo.

M. – Vicino all’equatore l’inverno non è freddo come da noi, gli alberi non perdono le foglie e continuano a produrre ossigeno.

C. – Quell’ aria viaggerà e arriverà in altri luoghi, anche qui.

Approfitto per far riscoprire che il motore di tutti questi movimenti d’aria è il Sole che riscalda la Terra, la quale a sua volta riscalda l’aria. Molti sanno che l’aria in quota è più fredda che al suolo.

In occasioni precedenti (avevamo un’elica di carta velina sui termosifoni che ruotava quando erano accesi) tutti avevano notato che l’aria calda è più leggera di quella fredda e sale.

Qualcuno aggiunge che il posto dell’aria calda che sale viene preso dall’ aria fredda …ed ecco il vento.

Qualcuno porta il discorso sul vento che soffia sul mare creando le onde; anche qui il motore è il calore del Sole.

- Ancora il Sole! Conclude qualcuno in modo quanto mai opportuno.

 

A proposito della luce

G. – Adesso c’è da capire come fa la pianta a prendere la luce.

V. – E poi che cosa se ne fanno le piante della luce…

S. – Non sarà con gli stomi perché sono sotto la foglia. Allora ci sarà qualcosa d’altro su cui il sole batte che catturerà la luce.

V. – Gli stomi sono messi sotto, all’ombra proprio per non prendere troppo sole e non far evaporare troppa acqua.

M. – La luce serve per far evaporare l’acqua dagli stomi.

M.C. – E come fa la luce a trasformarsi in energia…

C. – Ma le foglie dentro la chioma sono all’ombra, come fanno a prendere la luce?

Un po’ di luce c’è lo stesso, aggiungo io.

V. – Infatti quando la luce picchia su un oggetto magari lucido come il righello rimbalza da un’altra parte come quando io la mando contro il muro o contro qualcuno per giocare….

S. – Ma le foglie vanno un po’ verso la luce, sui rami si allargano il più possibile per cercare tutte la luce.

A.– In Romania a scuola ci dicevano che le foglie sono la cucina della pianta, cioè si producono il cibo lì.

G.G. – Io penso che nei raggi della luce ci sia qualcosa che trasformi la luce in energia.

G.e M.D. – La luce è indispensabile infatti al buio la mia piantina è morta quando siamo stati in montagna una settimana.

 

E, giunti alla fine… A che punto stiamo, siamo pronti adesso per capire come si nutrono le piante o ci manca ancora qualcosa?

K. – Si nutrono d’acqua!

L’ idea ricorre con insistenza, nonostante più volte qualcuno sia già intervenuto a precisare. E infatti anche questa volta…..

R. – Non soltanto l’acqua, non basta neanche a noi…..nell’acqua stanno sciolte le sostanze del terreno che provengono dagli animali morti, dai resti….

N. – La luce serve alle piante per produrre il loro cibo!

M. – La luce aiuta a produrre la clorofilla. Al buio le piante non fanno la clorofilla. Serve la luce!

Molti ricordano l’esperienza con la clivia fiorita in cantina al buio che avevo lasciato a scuola per settimane e il gambo bianco del fiore si era colorato di verde.

T., P., R. – La luce è per le piante come il motore per l’automobile. Dà l’energia per far evaporare l’acqua, produrre il cibo e crescere.

Ma che cosa ne fa la pianta del cibo e che cibo si produce? L’avete visto ancora?

M.C. – Quando cresce la pianta fa foglie, gemme, rami, fiori, frutti, semi.

M. e altri – Sì lo vediamo sempre, sono le piante, le piante stesse, i frutti, i semi, i fiori, le radici, tutto quello che poi noi mangiamo…

Per concludere, come Kuri e Mel, anch’io vi ho portato in giardino per capire l’enigma delle bollicine dell’acqua del fiume….

N. – Allora ….dalla prima fino adesso abbiamo fatto tutto questo per capire la fotosintesi?

M. – In realtà i discorsi in giardino erano gli stessi dell’acqua di fiume, ma noi non ce ne eravamo accorti!

M. – A noi sembrava di fare tante cose tutte diverse….

C. – E’ stato un percorso a tappe.

M. e M.C. – Abbiamo riflettuto sempre tutti insieme, ci siamo scambiati le idee, siamo arrivati a capire che il Sole è il motore di tutta la vita sulla Terra.

R. – Siamo partiti dalle bollicine, abbiamo impiegato molto tempo …..

Il giardino assomiglia all’acqua di fiume: ci sono le alghe come gli alberi, gli animali dell’acqua come quelli del giardino, l’aria…

È stato più facile capire in giardino o nell’acqua del fiume?

K. e R. – E’ più facile nell’acqua del fiume, lì c’erano meno animali, tutti dentro uno spazio piccolo racchiuso, sempre sott’occhio. Il giardino è grande, è aperto, gli animali possono entrare e uscire.

M. – Ci sono voluti tutti e due per capire.

J. – È  più facile in giardino perché lo frequentiamo di più.

Talvolta le situazioni abituali, le cose di sempre passano inosservate…ricordate quante volte siamo andati in giardino prima che vi accorgeste dell’acqua, dell’aria, della luce e del suolo?

M. – Sì, sembrano scontate.

J. – Dovevi dirci “Bambini guardate la luce… l’acqua… l’aria… la terra…. ”facevi prima!

Hai ragione, certo avrei anche potuto spiegarvi, potevamo leggere come sono fatte e come funzionano le piante, senza osservare direttamente, dirvi che cos’è la fotosintesi…

M.-  No!! Così non era bello!


 

Bibliografia essenziale

 

BBC, Terra. Il potere delle piante. Documentario naturalistico. 2012

 Terra, il potere delle piante (1. La forza della luce) - Video Dailymotion

? 59:02

www.dailymotion.com/.../x11ckt9_terra-il-potere-delle-piante-1-..

 

Rai scuola, Le cellule vegetali. Filmato didattico

http://www.raiscuola.rai.it/articoli/le-cellule-vegetali-composizione-i-tessuti/9195/default.aspx

 

D. Furlan, Piccoli vegetali, collana Scuolafacendo, Carocci Faber, Roma 2004