Laboratorio semplice

Una collaborazione tra Italo Bovolenta Editore e Reinventore

Laboratorio semplice (qui la scheda in pdf) è un frutto della collaborazione tra Italo Bovolenta Editore e Reinventore: si tratta di una serie di video che propongono un percorso didattico basato su esperimenti tratti dalla storia della scienza, reinventati e riproposti utilizzando materiali semplici e di facile reperimento.

Il Laboratorio Semplice Bovolenta Reinventore è articolato sulla sequenza didattica de “La Chimica di Rippa”, il noto testo di chimica per le scuole superiori, disponibile in cinque versioni nella nuova edizione per l’anno scolastico 2012-2013.

Molti dei materiali usati per gli esperimenti sono di uso comune e reperibili comodamente nelle proprie case (sale, aceto, CD, tubi di cartone, eccetera).
Gli altri materiali usati negli esperimenti dei video (pipette, reticoli di diffrazione, modellini di atomi) sono in vendita sul sito, nella sezione E-Shop: attualmente i diversi kit a basso costo, sia per le classi intere che per i singoli, sono in preparazione.

Con i materiali semplici è infatti possibile entrare nel laboratorio di grandi scienziati come Lavoisier, Faraday, Bunsen & Kirchoff, Pauling e seguire le loro orme. Il banco di scuola si trasforma nel loro laboratorio, anche quando non si hanno a disposizione aule specializzate.

All’inizio dell’ottocento Faraday stesso si formò con un percorso didattico basato sugli esperimenti con i materiali semplici, seguendo il libro di Mrs. Marcet.

Entrai nel negozio di un libraio e rilegatore all’età di tredici anni, nel 1804, e rimasi là otto anni, per la maggior parte del tempo a rilegare libri. Ora, fu in questi libri, nelle ore dopo il lavoro, che io trovai i germogli della mia filosofia. Ce n’erano due, specialmente, che mi aiutarono, l’Enciclopedia Britannica da dove ricavai le mie prime nozioni di elettricità, e le Conversazioni di Chimica di Mrs. Marcet, che mi diede le fondamenta in chimica.
Non supporre che io fossi un profondo pensatore, o una persona precoce. Io ero vivace e immaginativo, e potevo credere a Le mille e una notte come all’Enciclopedia. Ma i fatti erano importanti per me e mi salvarono. Io potevo confidare in un fatto, e sempre facevo la controprova di un’asserzione. E così, quando feci domande al libro di Mrs. Marcet, con quei piccoli esperimenti che potevo trovare i mezzi di fare, e trovai che era vero sui fatti come io potevo capirli, sentii che avevo trovato un’ancora nella conoscenza chimica, e mi ci attaccai.

(a) apparato per la decomposizione dell'acqua con la Pila Voltaica, da “Conversations on Chemistry” di Mrs. Mercet, Tav. XI, 1805. (b) illustrazione della produzione di gas (esperimento 1049) da “Chemical Manipulation” di Faraday (1831). (c) l'esperimento realizzato con pipette di plastica e spilli nel Laboratorio Semplice.

 

Consapevole dell’importanza di questa ‘“ancora”, Faraday la propose a tutti gli studenti nel suo libro di testo “Manipolazioni Chimiche”, inteso come un libro di istruzioni per studenti di chimica sui metodi per fare esperimenti di dimostrazione o di ricerca con accuratezza e successo.

La ragione per cui mi sono avventurato ad aggiungere un nuovo libro di Chimica alle molte eccellenti pubblicazioni esistenti, è che mi è sembrato ci fosse un vuoto in quel particolare genere di istruzione che è mia intenzione trasmettere. 

Faraday insegnava come costruirsi un laboratorio di chimica, anche recuperando stoviglie e oggetti di uso quotidiano. Naturalmente, la didattica con materiali con materiali di uso quotidiano, e la voglia di costruirsi un piccolo laboratorio, sono cose che hanno conservato fino ad oggi tutto il loro fascino e il loro valore, e hanno contribuito a crescere generazioni di scienziati.

(a) l'apparato del dr. Ure per scaldare le provette con un bollitore da té (exp 273) e un tegamino convertito in camera a vapore (exp 275) da “Chemical Manipulation” di Faraday (1831). (b) alcuni materiali comuni in cucina che trovano applicazione nel Laboratorio Semplice.

 

Nella prima metà del Novecento cominciarono a diffondersi tra i chimici organici i metodi della microanalisi organica quantitativa, portati avanti in Austria da Fritz Pregl.

Questi metodi, che gli valsero il Nobel nel 1923, resero possibile fare analisi accurate con pochi mg di sostanza nei campi più vari, dai metalli al vino, da colesterolo e acidi della bile all’identificazione di alcaloidi nei casi in tribunale.

La microchimica trovò applicazione anche nell’insegnamento. Nel 1925 Egerton C. Grey, professore di chimica alla Scuola Medica de Il Cairo, scriveva nel suo “Chimica Pratica con Micro-Metodi”

dev’essere ormai evidente a molti che è giunto il tempo di cambiare alcuni metodi nell’insegnamento della chimica pratica. Ogni anno le classi diventano più numerose… il metodo della microchimica pratica è di lavorare con piccole quantità di materiale, granelli di solidi, gocce di liquidi… non c’è niente di ciò che oggi viene fatto con apparati voluminosi e costosi che non possa essere fatto con micro-metodi… il laboratorio di uno studente può essere messo su un vassoio da té, e con tutto il suo laboratorio a portata di mano lo studente può fare il suo lavoro con minor fatica sua e dell’insegnante…

(a) studente che esamina l'effetto di mescolare due gocce, da “Practical Chemistry by Micro-Methods” di Egerton Grey (1925). (b) riconoscimento di diversi metalli usando tre gocce di soluzione (ibid).

 

Nasceva così l’approccio didattico della “chimica in microscala”, che continua ancora oggi. Anzi, oggi è possibile sostituire molta vetreria di laboratorio con le plastiche a basso costo - pipette e siringhe, capsule Petri e bicchieri… – e così i laboratori della “chimica in microscala” diventano ancora più sicuri, più economici e più pratici.

Gruppi di insegnanti con la chimica in microscala sono presenti in vari paesi del mondo. Due esempi sono Bruce Mattson negli USA, che ha reinventato moltissimi esperimenti della chimica dei gas con le siringhe, e Viktor Obendrauf in Austria, che in una celebre conferenza a Budapest ha mostrato agli insegnanti di chimica di tutta Europa come si possano coniugare nel modo più bello gli esperimenti in microscala con la lavagna interattiva. Con questa citazione di Einstein

Un esperimento bello ha spesso più valore di venti formule estratte dalle nostre menti.

Nel Laboratorio Semplice gli studenti progettano e realizzano in prima persona esperimenti belli (almeno, a nostro modesto avviso), hands-on, in sicurezza. Le attività proposte si integrano perfettamente in un percorso che vede lo studente protagonista del proprio processo di apprendimento...

Il Laboratorio Semplice Bovolenta Reinventore è articolato sulla sequenza didattica de “La Chimica di Rippa”, fornisce spunti didattici agli insegnanti e si presta a una efficiente integrazione con la lavagna interattiva grazie alla quale gli esperimenti possono essere mostrati, spiegati e discussi “da vicino” anche prima che gli studenti o l’insegnante li eseguano.

I filmati sono accompagnati da schede didattiche e possono essere utilizzati sia come stimolo per introdurre argomenti nuovi, sia come supporto per raggiungere o consolidare le conoscenze.

L’impiego di piccoli quantitativi di prodotti chimici, l’educazione alla pulizia e l’attenzione alla green chemistry, infine, caratterizzano in senso ecologico il “laboratorio semplice” Bovolenta Reinventore.

Allegati

  1. lab_semplice_CH

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