Nora - Un salto nelle scienze e nella tecnologia 5 | SFOGLIALIBRO
L’energia e la forza
2 STORYTELLING
Thomas Edison e l’incendio che accese
“la lampadina”
4
Che cos’è l’energia?
5 Tante forme di energia
6 Le fonti di energia
8 L’energia elettrica
9 Che cos’è la luce?
10 Corpi opachi, traslucidi e trasparenti
11 Fenomeni luminosi
12 I colori della luce
13
14
TECNOLOGIA Com’è fatta una lampadina
TECNO LAB Biglietto di auguri… illuminato
16 Il suono
17 Le caratteristiche dei suoni
18 I fenomeni del suono
19 EDUCAZIONE CIVICA
L’impronta ecologica
20 Le forze
20 La forza magnetica
21 La forza di gravità
22 A COLPO D'OCCHIO
24 SE FACCIO IMPARO Il giro dell’energia
L’Universo
26 STORYTELLING
Katherine Johnson e la lavagna del cielo
28 Che cos’è l’Universo
29 I corpi celesti
30 EDUCAZIONE CIVICA
L’esplorazione dello spazio: diritti e responsabilità
31 Le stelle
32 Il Sistema Solare
34 TECNO LAB Tecnologia spaziale per tutti!
35 La forza di gravità nell’Universo
36 La Terra
37 La rotazione terrestre: il dì e la notte
38 EDUCAZIONE CIVICA
L’inquinamento luminoso
39 La rivoluzione terrestre: le stagioni
40 La Luna
41 Le fasi lunari
42 TECNO LAB
La Stazione Spaziale Internazionale
44 A COLPO D'OCCHIO
46 SE FACCIO IMPARO Realizziamo un modello
del Sistema Solare
Il corpo umano
Robert Koch, il cacciatore dei batteri
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54
Cellule, tessuti, organi, organismo
Il sistema scheletrico
56 Il sistema muscolare
57 SCIENZE LAB Esperimento
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65
68
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Ossa e muscoli
EDUCAZIONE CIVICA
Prendersi cura di sé: movimento e postura
A COLPO D'OCCHIO
L’apparato respiratorio
SCIENZE LAB Esperimento
Respirazione… in bottiglia
L’apparato circolatorio
A COLPO D'OCCHIO
L’apparato digerente
73 I nutrienti
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89
EDUCAZIONE CIVICA
Mangiare bene fa stare bene!
L’apparato escretore
A COLPO D'OCCHIO
L’apparato riproduttore
EDUCAZIONE CIVICA
La pubertà
La fecondazione e lo sviluppo embrionale
Le fasi della gravidanza
Il sistema nervoso
Gli organi di senso
SCIENZE LAB Esperimento
Tre esperimenti sui sensi
90 Il sistema immunitario
91 TECNOLOGIA Gli strumenti della medicina
92
93
96
TECNOLOGIA La tecnologia che aiuta il corpo
A COLPO D'OCCHIO
SE FACCIO IMPARO Le illusioni ottiche
QUADERNO
97
Esercizi e Verifiche
THOMAS EDISON E L’INCENDIO
CHE ACCESE “LA LAMPADINA”
vevo combinato un altro guaio… Lavoravo vendendo giornali sui treni, ma la mia curiosità era insaziabile e così sperimentavo anche lì, con un laboratorio portatile. All’improvviso, mentre mescolavo delle sostanze, uno scossone aveva fatto cadere le provette e innescato un incendio. Richiamato dal fumo, il capotreno alla prima fermata mi aveva letteralmente gettato giù dal treno. Mentre tornavo a casa, avvolto nel buio, ripensai alla luce dell’incendio. Intorno a me non c’era che la luce fioca di qualche candela e lampada a olio nelle case e di rare torce e lanterne appese ai muri delle vie. Pensai: “Voglio dare luce alle case nello stesso modo in cui l’acqua scorre dai rubinetti!” , e iniziai a correre per immergermi subito nel mio laboratorio...
Devo trovare un materiale adatto: un filamento che si illumini al calore, ma che non si sciolga e non bruci. Che si possa mettere in un bulbo di vetro e che sia pratico da usare. Devo studiare e provare… ce la farò!
Thomas Alva Edison (1847-1931) è stato un inventore statunitense, noto per aver perfezionato la lampadinaa incandescenza . Ha ottenuto più di 1 000 brevetti; tra le sue molte invenzioni, ci sono il fonografo , il primo dispositivo capace di registrare e riprodurre suoni, e il kinetoscopio , il precursore della moderna macchina da proiezione cinematografica.
L’energia e la forza
La lampadina funziona grazie all’ energia elettrica ed emette energialuminosa . Nelle prossime pagine ti aspetta un viaggio alla scoperta delle mille forme dell’energia e della forza.
La lampadina di Edison era a incandescenza, diversa da quella che utilizziamo ora.
Ci hai mai pensato? Dietro un gesto semplice come premere un interruttore per accendere la luce ci sono lo studio, le fatiche e la perseveranza di molti scienziati e scienziate, come Edison. Per trovare il materiale giusto per il filamento, egli fece migliaia di tentativi: provò con stoffe, metalli, carta, perfino con peli di barba e fili di erba secca! Alla fine la soluzione gli giunse... dal Giappone! In coppia, fate una ricerca per scoprire quale materiale utilizzò.
Le lampadine a incandescenza hanno un filamento che quando viene attraversato dalla corrente elettrica si riscalda ed emette luce. Dal settembre 2012 l’Europa ha vietato questo tipo di lampadine. In gruppo, cercate notizie sui motivi di questa decisione, sul tipo di lampadine usate oggi e sul loro funzionamento.
Risorse digitali
L’energia luminosa del Sole si trasforma in energia chimica grazie alla fotosintesi clorofilliana. Questa energia chimica si trova nella frutta che mangiamo.
Il nostro corpo trasforma l’energia chimica in energia termica, cioè nel calore del nostro corpo, ed energia cinetica, cioè di movimento.
Che cos’è l’energia?
L’energia è la capacità di un corpo di compiere un lavoro. Definizione complicata, vero?
Purtroppo perfino gli scienziati e le scienziate fanno un po’ fatica a spiegare l’energia in modo semplice. Possiamo però dire una cosa importante: tuttoaccade e funziona grazie all’energia
Gli esseriviventi hanno bisogno di energia per svolgere le attivitàquotidiane : per esempio a noi occorre per muoverci, giocare, parlare e pensare!
Le macchine e gli apparecchi inventati dall’essere umano, come automobili, computer o lavatrici, funzionano solo se ricevono energia. Insomma, l’energia è ovunque!
Esistonodiverseforme di energia , che scopriremo tra poco. Una cosa fondamentale da ricordare è questa: l’energia non si crea e non si distrugge, ma si trasforma . Passa da una forma all’altra, ma la quantità totale di energia sulla Terra resta sempre la stessa.
Tante forme di energia
Esistono tante forme di energia diverse. Ecco alcuni esempi.
ENERGIA CINETICA :
è l’energia dei corpi in movimento.
ENERGIA CHIMICA :
è l’energia presente nei legami di atomi e molecole.
ENERGIA POTENZIAL E:
è l’energia di un oggetto in base alla sua posizione. Viene liberata quando l’oggetto si muove.
NOI E LE SCIENZE
Trasferimenti di energia
ENERGIA SONORA :
è l’energia prodotta dalle vibrazioni degli oggetti.
ENERGIA MAGNETICA :
è l’energia delle calamite, associata ai campi magnetici.
ENERGIA TERMICA : è l’energia legata al movimento delle particelle di un corpo. Quando viene trasferita, produce calore.
ENERGIA ELETTRICA :
è l’energia associata al movimento delle cariche elettriche.
ENERGIA LUMINOSA :
è l’energia associata alla luce.
ENERGIA NUCLEAR E:
è l’energia che viene liberata dalla trasformazione del nucleo di alcuni atomi.
Prova a strofinare velocemente le mani tra loro per qualche secondo: che cosa senti? Stai sperimentando il trasferimento di due forme di energia: sapresti dire quali?
“Combustibili” perché bruciano.
“Fossili” perché derivano da organismi vissuti milioni di anni fa.
SCIENZATTIVA
1 Leggi queste due pagine, poi completa lo schema.
Le fonti di energia
Nel corso della storia, gli esseri umani hanno imparato a usare tante fonti di energia per cucinare, riscaldarsi, muoversi… Oggi esse servono soprattutto a produrre energia elettrica.
Le fontidienergia si dividono in due grandi gruppi: le fonti non rinnovabili e le fonti rinnovabili .
Fonti di energia non rinnovabili
Si trovano in natura in quantitàlimitata , quindi prima o poi inevitabilmente finiranno ; inoltre il loro utilizzo produce inquinamento. Tuttavia sono le fonti più utilizzate. Fanno parte di questo gruppo il carbone, il petrolio e il metano, chiamati combustibilifossili .
• CARBONE È una roccia di colore nero o marrone scuro. Si trova sottoterra e viene estratto nelle miniere. A partire dal 1800, è stato usato per far funzionare i macchinari delle fabbriche, per far muovere i treni a vapore e per riscaldare le case. Oggi viene usato soprattutto per produrre elettricità.
• PETROLIO È una miscela liquida di colore nero o verde scuro che si trova sottoterra, dove impregna certe rocce. Viene estratto con speciali torri costruite sulla terra o in mare aperto. Prima di essere usato, viene lavorato per ottenere prodotti come la benzina e il gasolio. Dal petrolio si ricava energia elettrica, ma anche l’asfalto, la plastiche e alcune fibre tessili sintetiche.
• METANO È un gas che non ha né colore né odore. Si trova sottoterra. Viene usato per ricavare energia elettrica, riscaldare le case, cucinare e anche come carburante per alcuni veicoli.
DI ENERGIA
• Si esauriscono nel tempo
• •
• Non inquinano l’ambiente
FONTI
Fonti rinnovabili
Le fonti rinnovabili si chiamano così perché sirigenerano naturalmente inuntempoabbastanza breve , compatibile con la vita delle persone; producono energiapulita , che non inquina.
Stanno diventando sempre più importanti grazie ai progressi della tecnologia, che le sta rendendo sempre più efficienti e facili da usare. Vengono usate soprattutto per produrre energia elettrica.
FONTE
ENERGIA TECNOLOGIADESCRIZIONE
energia solare pannelli solari e fotovoltaici
DESCRIZIONE
Trasformano l’energia del Sole in energia elettrica e in calore.
energia eolica turbine eoliche
energia da biomasse
impianti a biomassa
Trasformano l’energia cinetica del vento in energia elettrica.
Utilizzano materiali organici (scarti vegetali e animali) per produrre energia elettrica e calore.
energia geotermica
impianto geotermico
energia idraulica centrale idroelettrica
Utilizza il naturale calore interno della Terra per riscaldare edifici o produrre energia elettrica.
Sfrutta l’energia dell’acqua in movimento per produrre energia elettrica.
ELETTRONI
PROTONI NEUTRONI
L’energia elettrica
Oggi la forma di energia più usata dagli esseri umani è l’energia elettrica. A pagina 5 abbiamo detto che è un’energia legata al movimento delle cariche elettriche. Che cosa significa? Per capirlo, dobbiamo entrare dentro l’atomo.
In ogni atomo c’è un nucleo che contiene i protoni , con carica elettrica positiva (+), e i neutroni , che non hanno carica. Attorno al nucleo ruotano gli elettroni , con carica negativa (–).
In condizioni normali, un atomo ha lo stesso numero di protoni e di elettroni, quindi è elettricamente neutro. Gli elettroni, però, possono spostarsi da un atomo all’altro. L’atomo che perde elettroni risulta perciò positivo, quello che li acquista negativo. Inoltre, lo spostamento degli elettroni può generare una correnteelettrica : gli elettroni tendono a spostarsi per rimettere la situazione in equilibrio.
SCIENZE LAB
Esperimento
Elettrizziamo!
Materiali : due cannucce di plastica di penne biro, un panno di lana, due bacchette o cannucce di vetro, una gruccia appendiabiti, filo di cotone. Procedimento
1 Appendi una cannuccia alla gruccia con il filo, strofina l’altra con il panno e poi avvicinala alla prima. Che cosa succede? Le cannucce si respingono.
2 Ripeti con le due bacchette di vetro: si respingono anch’esse.
3 Infine avvicina la cannuccia strofinata di plastica a quella appesa di vetro: si attraggono.
Conclusioni (cancella l’alternativa errata)
Con lo strofinio , alcuni elettroni si spostano dalla lana alla plastica e dal vetro alla lana, così la plastica si carica negativamente e il vetro positivamente . L’esperimento mostra che cariche uguali si respingono/ attraggono , mentre cariche opposte si respingono/attraggono .
Succede lo stesso quando ti togli una maglia di pile: i capelli, strofinati, si elettrizzano e si respingono.
Che cos’è la luce?
La luce è una forma di energia: energialuminosa . Viaggia sotto forma di onde , dette elettromagnetiche . Queste onde si muovono in linearetta ; per questo si parla anche di raggi. Le sorgentiluminose sono i corpi che producono luce. Possono essere naturali , come il Sole, le stelle e il fuoco, oppure artificiali , come le lampadine e le candele.
Il Sole è la nostra sorgente luminosa principale. La sua luce impiega poco più di 8 minuti per arrivare fino a noi… viaggiando a circa 300 000 chilometri al secondo!
SCIENZATTIVA
1 Collega con una freccia le immagini al tipo di sorgente di luce.
SCIENZE LAB
SORGENTE DI LUCE NATURALE
SORGENTE DI LUCE ARTIFICIALE
Esperimento
Raggi di luce
Materiali : tre cartoncini uguali, una torcia, una matita dura ben appuntita, a plastilina.
Procedimento : sovrapponi i cartoncini e bucali tutti e tre con la punta della matita, poi con la plastilina crea un supporto che sostenga ogni cartoncino in verticale. Disponi i cartoncini su un tavolo con i fori allineati e dietro una parete. Oscura la stanza, accedi la torcia e illumina il foro del primo cartoncino: che cosa vedi sulla parete? Poi sposta uno dei cartoncini seguenti e riguarda.
Conclusioni (completa): Quando i fori sono , la della torcia arriva alla ; altrimenti no.
Questo succede perché la si propaga in linea
Corpi opachi, traslucidi e trasparenti
Quando vengono colpiti dalla luce, alcuni corpi la lasciano passare, altri la bloccano, altri ancora la lasciano passare solo in parte.
SCIENZATTIVA
• I corpitrasparenti , come un vetro liscio, fanno passare completamente la luce. Possiamo vedere chiaramente che cosa c’è dall’altra parte.
• I corpitraslucidi , come un vetro satinato, lasciano passare solo una parte della luce. Attraverso di essi, vediamo sagome sfocate.
• I corpiopachi , come un pannello di legno, non lasciano passare la luce. Per questo motivo, non possiamo vedere cosa c’è dietro.
NOI E LE SCIENZE
Corpi intorno a noi
Prova a guardarti intorno, a casa o a scuola, e cerca un oggetto opaco, un oggetto traslucido e un oggetto trasparente. Scrivi oppure disegna i tuoi esempi sul quaderno!
1 Scrivi al posto giusto opaco, trasparente e traslucido, poi utilizza l’immagine come traccia per l’esposizione.
2 Riflettete insieme: come e perché si formano le ombre?
Fenomeni luminosi
A seconda degli oggetti che incontra e delle caratteristiche della loro superficie, la luce si comporta in modo diverso, originando fenomeni come la riflessione , la diffusione e la rifrazione . Li possiamo osservare tutti nella nostra vita quotidiana.
• RIFLESSIONE Immagina una palla che rimbalza sul pavimento; la luce, in certi casi, si comporta allo stesso modo!
Quando le onde luminose colpiscono una superficieliscia e lucida , come quella di uno specchio, rimbalzano tutte nella stessadirezione : è il fenomeno della riflessione. È proprio grazie ad esso che possiamo vederci... riflessi nello specchio!
• DIFFUSIONE Quando colpisce superfici opache e ruvide , come un muro, la luce non rimbalza in una sola direzione, ma in tante direzioni diverse , diffondendosi. È per questo che possiamo vedere tutti gli oggetti intorno a noi: la luce che diffondono e che raggiunge i nostri occhi ce ne restituisce l’immagine (scoprirai come studiando l’occhio a pagina 88).
SCIENZATTIVA
1 Quale fenomeno è illustrato in questa immagine?
• RIFRAZIONE La rifrazione si verifica quando la luce passa da un materiale trasparente o traslucido a un altro (come dall’aria all’acqua). Nel passaggio, le onde cambiano direzione Hai mai messo una matita in un bicchiere d’acqua e ti è sembrata spezzata o storta? È un effetto della rifrazione!
SCIENZE LAB
I colori della luce
Anche se a noi sembra bianca, la luce è in realtà composta da sette colori , quelli dell’ arcobaleno . A scoprirlo fu Isaac Newton (1643-1727), uno dei più famosi scienziati di tutti i tempi. Egli oscurò perfettamente una stanza, lasciando solo un forellino da cui poteva entrare la luce. Poi posizionò sul fascio di luce un prisma di vetro: sulla parete opposta comparvero i sette colori. Attraversando il prisma, infatti, ogni onda colorata che compone la luce bianca viene rifratta (deviata) in modo diverso, scomponendosi .
Quando la luce colpisce un oggetto, alcuni colori vengono assorbiti, mentre altri vengono riflessi: i nostriocchivedono solo icolori riflessi . Se un oggetto riflette tutti i colori, ci appare bianco, se li assorbe tutti, ci appare nero.
SCIENZATTIVA
1 Completa la frase. La ciliegia ci appare perché tutti i colori
eccetto il ..................................., che viene e percepito dai nostri occhi.
Scienze e geometria a braccetto: la trottola di Newton
Procedimento : disegna sul cartoncino un cerchio con il compasso, dividilo in 12 settori uguali con il goniometro e coloralo come nel modello. Poi infila la punta della matita nel centro per realizzare una mini-trottola. Falla girare veloce: i colori sembrano sparire e il disco appare bianco.
Conclusioni : quando la trottola gira velocemente, le onde colorate riflesse si sovrappongono e compongono la luce
Esperimento
Com’è fatta unalampadina
Le lampadine trasformano l’energia elettrica in energia luminosa. Nel tempo, gli esseri umani hanno inventato diversi tipi di lampadine, sempre più efficienti e adatte a tante situazioni: case, scuole, uffici, strade... Vediamo insieme le tre lampadine più comuni.
LAMPADINA A INCANDESCENZA Inventata nel 1879 da Edison, anche se altri hanno lavorato alla stessa idea prima e dopo di lui.
Funziona grazie a un filo metallico molto sottile (filamento) che si scalda tantissimo quando passa la corrente elettrica, fino a brillare e produrre luce.
Difetto : produce più calore che luce, quindi consuma molta energia. Per questo oggi in Europa non viene più venduta.
Quando è accesa da un po’ di tempo, la lampadina a incandescenza scotta: non bisogna toccarla!
LAMPADINA A FLUORESCENZA Ha una forma allungata o a spirale e il vetro è rivestito di materiale fluorescente. Dentro c’è un gas speciale: quando la corrente passa, il gas emette radiazioni ultraviolette, che vengono trasformate in luce visibile dal rivestimento interno.
Curiosità : a seconda del gas usato, la luce cambia colore. Il gas più famoso è il neon.
LAMPADINA A LED ( Light Emitting Diode ) Sono piccoli dispositivi che si accendono quando vengono attraversati dalla corrente elettrica. Non hanno bisogno di gas o filamenti: la luce viene prodotta da un materiale speciale chiamato semiconduttore, che si illumina. Vantaggi : consumano pochissima energia, durano molto a lungo e sono usate sempre di più, anche per lampioni, semafori, fari e insegne.
NOI E LA TECNOLOGIA
Fate una piccola indagine con l’aiuto di insegnanti, familiari o del personale del Comune. Rispondete a queste domande:
• Che tipo di lampadine ci sono nelle vostre case?
• E a scuola? In classe, in palestra, nei bagni, nei corridoi…
• Nella vostra città? Come sono fatti i lampioni e i semafori?
Alla fine, create un cartellone di classe con disegni o foto e scrivete insieme: quali lampadine usate ogni giorno, quanto sono efficienti e che cosa potete fare per risparmiare energia!
Biglietto di auguri... illuminato
MATERIALI
• un foglio di cartoncino bianco
• nastro adesivo
• matita e pennarelli
• nastri di rame adesivi
• piccola lampadina led
• una pila a disco
PROCEDIMENTO
1 Piega in due il cartoncino bianco in modo da formare un biglietto; disegna nella parte frontale un cupcake o una torta con sopra una candelina e colora a piacere.
3 Incolla il nastro di rame adesivo seguendo il circuito disegnato e poi piega l’angolo seguendo il tratteggio in modo da coprire il cerchio dove sarà posizionata la pila.
2 Ora apri il biglietto e disegna a sinistra un circuito elettrico come in figura; controlla che la posizione della lampadina corrisponda alla fiamma della candelina. Fai un tratteggio nell’angolo in basso: servirà a piegare il cartoncino per attivare i contatti.
lampadina
4 Metti la pila sul cerchio con il polo + verso l’alto e fermala con il nastro adesivo.
5 Buca con delicatezza il cartoncino dove hai disegnato la fiamma della candelina, fai passare i due filamenti della lampadina, dividili e fissali con il nostro adesivo: uno sul nastro di rame positivo + e uno su quello negativo –.
CONCLUSIONI
6 Ora piega la parte tratteggiata e prova a premere… la candelina si accende!
Hai realizzato un circuito elettrico . L’angolo del cartoncino funziona da interruttore : quando è aperto, apre il circuito impedendo il passaggio della corrente elettrica, quando lo pieghi e premi, chiude il circuito e dal polo – della pila gli elettroni iniziano a muoversi verso il polo +, generando una debole corrente, sufficiente però ad accendere la lampadina led.
Adesso che hai imparato il procedimento, divertiti a realizzare biglietti per varie occasioni!
EDUCAZIONE CIVICA
La corrente elettrica nel circuito che hai realizzato è debole e innocua, ma quella che arriva nelle nostre case è intensa e pericolosissima: se attraversasse il nostro corpo, potrebbe danneggiarlo e perfino essere mortale. Per questo:
• non infilare oggetti nelle prese!
• non toccare fili elettrici spelati: i fili metallici che trasportano (conducono) l’elettricità devono sempre avere un rivestimento in plastica isolante (cioè che blocca il passaggio della corrente); se il rivestimento è danneggiato, sono pericolosi;
• non usare apparecchi elettrici con le mani bagnate o in ambienti umidi: l’acqua, come i fili metallici, conduce l’elettricità.
Gli impianti domestici hanno dei sistemi di sicurezza (il cosiddetto salvavita ), ma è fondamentale non adottare comportamenti rischiosi.
SCIENZATTIVA
1 Hai mai giocato al telefono senza fili? Completa. Il suono si sottoterra dentro i tubi metallici e le estremità a forma di imbuto fungono da amplificatori.
SCIENZE LAB
Esperimento
Suono e vibrazione
Il suono
Il suono nasce quando qualcosa vibra, come le corde di una chitarra; questa vibrazione fa muovere l’aria intorno, creando delle ondesonore che si diffondono intutte le direzioni come cerchi concentrici.
Le onde sonore hanno bisogno di un mezzo per viaggiare: può essere l’aria, ma anche l’acqua, il metallo o altri materiali. Attraverso questi mezzi, le onde si propagano , cioè si spostano, trasportando l’ energia sonora da un punto all’altro.
Quando le onde sonore arrivano alle nostre orecchie , fanno vibrare il timpano, una membrana che si trova all’interno del nostro orecchio (vedi pagina 87), e ci permettono di udire i suoni.
Alcuni materiali riducono la velocità di propagazione del suono. Ne sono un esempio il polistirolo, il sughero, la sabbia e, in generale, i tessuti. L’utilizzo di questi materiali è utile quando vogliamo ridurre il rumore in un ambiente, come nel caso delle sale musicali e degli studi di registrazione. Pannelli che riducono il suono sono sempre più usati anche negli uffici o nei ristoranti frequentati da tante persone.
Materiali : pentola con coperchio, cucchiaio di metallo, sale grosso, pellicola da cucina.
Procedimento
1 Stendi sulla pentola la pellicola ben tesa, spargici sopra un po’ di sale, poi impugna il coperchio per il manico e dagli un colpo con il cucchiaio: il coperchio vibra, producendo un suono.
2 Ora avvicina il coperchio alla pellicola senza toccarla: vedrai i cristalli di sale muoversi.
Conclusioni : la vibrazione si è trasmessa dal coperchio alla pellicola attraverso l’aria.
Le caratteristiche dei suoni
Ogni giorno ascoltiamo suoni di ogni tipo: la voce delle persone, il rumore del traffico, il cinguettio degli uccelli, la musica... Che cosa rende i suoni diversi gli uni dagli altri?
Dal punto di vista scientifico, ogni suono ha tre caratteristiche principali: intensità, altezza e timbro .
• INTENSITÀ È ciò che noi di solito chiamiamo volume.
Può essere debole o intensa, forte. Un suono troppo forte può danneggiare le nostre orecchie.
• ALTEZZA Rende i suoni acuti , come un fischio o la voce dei bambini e delle donne, oppure gravi , come il clacson di un camion o la voce di un uomo adulto.
• TIMBRO È la qualitàdelsuono che ci fa capire chi o che cosa lo sta producendo. Un violino e una chitarra, per esempio, possono suonare la stessa nota con la stessa intensità, ma li riconosciamo subito perché hanno un timbro diverso. Lo stesso vale per le voci delle persone o per il canto degli uccelli: ognuno ha il proprio timbro, unico e inconfondibile.
SCIENZE LAB
Esperimento
L’altezza dei suoni
Materiali : riga di 50-60 cm, nastro adesivo.
Procedimento : lavorate in coppia; uno/a appoggia la riga sul banco facendola sporgere per la maggior parte e la fissa con il nastro adesivo, l’altro facendone sporgere solo una piccola parte.
Flettete l’estremità libera e poi lasciatela andare di colpo: prima una riga e poi l’altra. L’oscillazione della riga che sporge meno è più rapida e produce un suono più acuto rispetto all’altra.
Conclusioni : l’altezza dei suoni dipende dalla frequenza delle vibrazioni che li originano. I suoni acuti derivano da alte frequenze (oscillazioni rapide), quelli gravi da frequenze basse (oscillazioni lente).
SCIENZATTIVA
I fenomeni del suono
Ti è mai capitato di entrare in una stanza vuota e sentire il suono che rimbomba? Oppure di trovarti in montagna e giocare con l’eco della tua voce?
L ’eco e il rimbombo sono due fenomeni legati alla riflessione delsuono . Proprio come la luce può riflettersi su una superficie, anche le onde sonore possono rimbalzare su un ostacolo e tornare indietro.
• RIMBOMBO Il suono si riflette e torna indietro quasi subito, mescolandosi con il suono originale. Accade quando l’ostacolo è piùvicino di 17 metri . Il risultato è un suono confuso o prolungato.
• ECO Il suono torna indietro dopo un certo tempo. Succede quando l’ostacolo si trova adalmeno17 metri dalla fonte sonora. Lo sentiamo come una ripetizione netta del suono.
1 Completa il testo inserendo le parole al posto giusto: pareti • voce • ostacolo • suono • montagna • eco • 17
In , soprattutto in certe vallate con ripide, può succedere di sentire la nostra ripetuta dopo un tempo più o meno breve: è il fenomeno dell’ Perché succeda, è necessario che l’ contro cui si riflette il sia distante da noi almeno metri.
TECNO LAB
Il sonar
Il sonar è uno strumento tecnologico usato per misurare la profondità del mare e individuare sott’acqua pesci o relitti . Sfrutta il principio dell’eco: emette onde sonore che, quando trovano un ostacolo, tornano indietro sotto forma di eco. Misurando il tempo impiegato dal suono per tornare, lo strumento riesce a calcolare la distanza dell’ostacolo.
EDUCAZIONE
L’impronta ecologica
L’impronta ecologica misura quante risorse della Terra consumiamo con il nostro stile di vita .
Più la nostra impronta è grande, più risorse servono. Le risorse comprendono sia gli alimenti (pensa alla terra necessaria per produrre la frutta e verdura e per nutrire gli animali da cui ricaviamo la carne, o ai mari da cui ricaviamo il pesce) sia i materiali (i boschi che ci forniscono il legname, le miniere per i metalli...) sia le fontienergetiche .
produzione e trasporto di carburante
trasporto aereo
Ricorda: occorre energia elettrica per accendere la luce, il computer e la televisione, per far funzionare il frigorifero, la lavatrice, il microonde e lo smartphone, ma anche per produrre gli oggetti che usiamo, per costruire le case, per far arrivare i cibi sulla nostra tavola.
rifiuti raffinazione del petrolio
costruzioni industria foreste
Quanto è grande la tua impronta ecologica? Puoi fartene un’idea rispondendo a queste domande. Fatti aiutare da una persona adulta che vive con te.
• Quanto spesso mangi carne, pesce, uova o latticini?
Mai Raramente Ogni tanto Spesso Molto spesso
• Quanto del cibo che mangi è fresco, non confezionato e coltivato vicino a casa?
• La tua casa è ben isolata dal caldo e dal freddo? Quante persone ci vivono?
• La tua casa consuma molta energia elettrica? Quanta di essa proviene da fonti rinnovabili?
• Quanti chilometri percorri ogni settimana in auto? Con quante persone viaggi?
• Quanto consuma l’automobile che la tua famiglia usa più spesso? È a benzina, diesel, elettrica o ibrida?
• Quanti chilometri percorri ogni settimana con i mezzi pubblici?
• Quanti rifiuti produce la tua famiglia?
Confrontate le vostre risposte in classe e discutete insieme:
• quali comportamenti possiamo cambiare per ridurre la nostra impronta ecologica?
• quali azioni possiamo fare ogni giorno per risparmiare energia?
trasporto su ruota
CAMBIA MONDO
Le forze
La forza è un’ azione che si esercita su un corpo e che può farlo muovere o cambiare la sua forma o direzione . Per esempio:
• quando spingi una sedia per spostarla, stai usando una forza;
• quando tiri lo slittino sulla neve, stai esercitando una forza;
• quando calci un pallone, la forza del tuo piede ne cambia la direzione;
• quando modelli la plastilina, impasti la pizza o allunghi una molla, usi la forza per cambiare la forma della materia.
Forza ed energia sono collegate: quando una forza agisce su un oggetto, può trasferirgli o trasformare la sua energia.
La forza magnetica
Giocando con le calamite , avrai notato che attraggono alcuni metalli, come il ferro , e forse anche che hanno parti che si attraggono e altre che si respingono.
La forza delle calamite, chiamate anche magneti, è la forzamagnetica ; è una forza che può agire a distanza, senza bisogno di toccare l’oggetto: intorno a ogni calamita, infatti, c’è uno spazio invisibile, il campo magnetico , in cui si esercita la loro la forza.
Ogni calamita ha due poli: i poli opposti si attraggono, i poli uguali si respingono.
SCIENZATTIVA
1 Completa la frase inserendo al posto giusto: elastica, muscolare.
La forza della mano deforma l’elastico, allungandolo, ed esso reagisce esercitando sulle dita la sua forza .
La forza di gravità
La forzadigravità è una forza di attrazione che si esercita tra tutti i corpi . La sua intensità dipende dalla massa dei corpi, cioè dalla loro quantità di materia: più è grande la massa di un oggetto, più esso è in grado di attrarre oggetti con massa minore. Dipende anche dalla distanza : più due oggetti sono distanti, minore è la forza di gravità tra essi.
Per questo tutti i corpi che si trovano sulla Terra sono attratti verso il suo centro dalla forza di gravità terrestre; è grazie a essa che restiamo con i piedi per terra quando camminiamo e che la palla cade dopo che l’abbiamo lanciata. Senza, gli oggetti fluttuerebbero nell’aria.
Le leve
Per sollevare lo zaino contrastiamo la forza di gravità con la nostra forza muscolare.
Fin dall’antichità, l’essere umano usa la sua forza muscolare per spostare e sollevare oggetti. Quando gli oggetti sono pesanti, utilizza strumenti che rendono più facile il movimento: le leve. Le leve sono macchinesemplici , che ci aiutano a vincere una resistenza usando meno forza.
Tutte le leve hanno tre elementi fondamentali:
La pinza non serve a ridurre la forza necessaria, ma a diminuirla e così aumentare la precisione!
P un punto di applicazione della forza (P sta per potenza), dove agisci; R un punto di resistenza , dove si trova l’oggetto che si oppone al movimento; F un fulcro , che è il punto fisso attorno a cui si muove la leva (può essere centrale o spostato).
La leva è in equilibrio quando: “distanza PF x P = distanza RF x R”. Questo significa che una forza piccola, se applicata lontano dal fulcro, può vincere una resistenza grande vicino al fulcro.
L’ENERGIA
A COLPO D’OCCHIO
L’ENERGIA E LA FORZA
Usa le immagini e le parole di queste pagine per ricordare ciò che sai sull’energia e la forza.
L’energia...
• è la capacità di compiere un lavoro
• non si crea e non si distrugge, ma si trasforma
L’energia ha varie forme:
• cinetica
• potenziale
• chimica
• termica
• sonora
• luminosa
• magnetica
• elettrica
Le fonti di energia sono di due tipi:
• non rinnovabili
e inquinanti
• carbone
• p etrolio
• metano
• rinnovabili
e pulite
• solare
• eolica
• da biomasse
• geotermica
• idraulica
L’energia elettrica
• ha origine nell’atomo
• corrente elettrica: movimento di elettroni
• è energia luminosa
• è emessa da sorgenti luminose: naturali o artificiali
• si propaga in linea retta mediante onde elettromagnetiche
• passa completamente attraverso i corpi trasparenti, in parte attraverso i corpi traslucidi, è bloccata dai corpi opachi
• se incontra superficie lucida si riflette, ruvida si diffonde
• se passa da un materiale all’altro è rifratta
• quella bianca è in realtà composta dei sette colori dell’arcobaleno
La luce… Il suono…
• è energia sonora
• è prodotto da corpi che vibrano
• si propaga in tutte le direzioni mediante onde sonore concentriche in un mezzo
• si distingue per intensità, altezza, timbro
• riflettendosi contro un ostacolo produce eco e rimbombo
forza... SCELGO IO!
• è un’azione che si esercita su un corpo e ne provoca un cambiamento
• è di tanti tipi: muscolare, elastica, plastica, del vento…
• forza magnetica: agisce a distanza tra magneti e oggetti metallici
• forza di gravità: forza di attrazione tra i corpi; dipende da massa e distanza
Scegli l’argomento di due riquadri e ripassa in uno di questi modi: esponi a voce approfondisci e scrivi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
IL GIRO DELL’ENERGIA
Realizzate un gioco utile per ripercorrere la storia delle varie forme di energia, riflettere sull’impatto dell’essere umano sulla natura e comprendere l’importanza della ricerca e dello sviluppo di nuove fonti energetiche.
1 Progettate un percorso , tipo gioco dell’oca, nel quale inserire le varie forme e fonti di energia che avete studiato. Il percorso non deve avere troppe caselle (al massimo 16/18).
2 Dividetevi in gruppi e decidete i ruoli di ciascun gruppo; potete prendere spunto dai seguenti:
• un gruppo ricerca e riassume in brevifrasi , scritte a mano o al computer, i diversi tipi di energia;
• un gruppo realizza fisicamente il gioco, cioè traccia il percorso , illustra le caselle, realizza le pedine ;
• un gruppo rifinisce il prodotto , cioè numera le caselle e incolla le frasi scritte;
• un gruppo scrive il regolamento del gioco e le indicazioni particolari (per esempio le caselle in cui rilanciare il dado, quelle dove stare fermi un turno...);
Ecco alcuni esempi di caselle e un possibile modello per il percorso.
1
L’uomo inizialmente ha utilizzato i mulini a vento per macinare o pompare acqua. Oggi le pale eoliche sfruttano il vento per produrre energia eolica .
RITIRA IL DADO
L’uomo consuma grandi quantità di legname per produrre energia termica . Questo contribuisce purtroppo alla deforestazione delpianeta . 2
STAI FERMO UN TURNO
Potete produrre più copie del vostro “giro dell’energia”, fotocopiandolo a colori per esempio, e regalarle alle altre classi in occasioni particolari oppure portarle a casa per giocare in famiglia.
Serve energia anche per giocare!
E LA LAVAGNA DEL CIELO
Altro che dormire! Il cielo è limpido e io non smetto di ammirare la Luna e le stelle. Con il dito traccio una raggiungerla? E conto le stelle: chissà quante sono! Da questa finestra, il cielo è un’enorme lavagna, piena di numeri e di domande. “Kathy, ancora sveglia? Hai preparato la valigia? Domattina si parte all’alba, lo sai. Ora chiudi la finestra e vai a riposare”. “Sì mamma”. Eh già, domani sarà un gran giorno: mi trasferirò in una città più grande e inizierò a frequentare una scuola superiore, anche se ho solo 10 anni, così finalmente potrò imparare altri sistemi di calcolo e affrontare problemi più complessi. So bene che dovrò combattere contro molti pregiudizi, perché sono una bambina e per di più di colore, ma prima o poi qualcuno capirà che i numeri sono la mia vita! Il mio obiettivo sarà sempre il cielo, studierò per rendere possibili le esplorazioni spaziali e farò di tutto per arrivare lassù, sulla Luna…
KatherineJohnson (1918-2020) è stata una matematica, informatica e fisica afroamericana. Con il suo talento, contribuì allo sviluppo di molti programmi spaziali, compresa la missione Apollo11 , che nel 1969 portò l’essere umano sulla Luna. Calcolava le traiettorie delle orbite, la quantità di carburante dei razzi, le finestre di lancio e i percorsi di ritorno. Fu inoltre una pioniera dell’informatica e lavorò con i primi computer.
L’Universo
Questa fotografia
è stata scattata nel 1969 e colorata successivamente.
L’ha fatta Neil Armstrong, il primo uomo a posare il piede sulla Luna, e ritrae la discesa sul satellite del suo compagno, l’astronauta Edwin E. Aldrin.
Nelle prossime pagine vedrai la Terra dallo spazio e farai un viaggio in quel cielo stellato che tanto affascinava Katherine, e che tante scienziate e scienziati come lei hanno studiato, mettendo a nostra disposizione un enorme bagaglio di conoscenze. Preparati a conoscere i corpicelesti !
In coppia, cercate notizie sull’ allunaggio , un evento che tenne col fiato sospeso moltissime persone nel mondo. Verso quale pianeta ultimamente molti Stati stanno progettando delle esplorazioni spaziali? Cercate informazioni.
Nel 2016 il film Il diritto di contare ha raccontato la storia di Katherine Johnson, Dorothy Vaughan e Mary Jackson, tre geniali donne afroamericane, definite “computer umani”, che con i loro calcoli, eseguiti semplicemente con carta e penna, resero possibili le prime missioni spaziali americane. Se potete, guardatelo in classe e confrontate le vostre impressioni.
Risorse digitali
Che cos’è l’Universo?
L’Universo è tutto ciò che esiste : lo spazio , il tempo , la materia e l’ energia .
Secondo la teoria del BigBang , l’Universo è nato circa 14 miliardi di anni fa . All’inizio era concentrato in un minuscolo punto, molto caldo e denso. Poi c’è stata una gigantesca esplosione , da cui è cominciata la sua espansione. Col passare del tempo, le particelle si sono unite per formare tutta la materia e tutti i corpi celesti. Anche oggi l’Universo continua a espandersi; si sta ancora raffreddando e trasformando, anche se non ce ne accorgiamo.
Procedimento : disegna col pennarello dei puntini sul palloncino sgonfio. Ora gonfia il palloncino: i puntini si allontanano tra loro in tutte le direzioni e nessuno di essi è al centro di questo allontanamento.
Conclusioni (completa tu): il palloncino rappresenta l’ che si espande e i simulano i corpi celesti.
SCIENZATTIVA
1 Completa con le parole corrispondenti alle definizioni.
• Frammenti rocciosi che cadono sulla superficie del pianeta:
• Corpi celesti che orbitano intorno... a una stella: a un pianeta:
• Corpi celesti con un nucleo di ghiaccio, roccia e polveri e una coda luminosa:
GALASSIE Sono grandi insiemi di stelle, gas e polveri a forma di disco o di spirale; nell’Universo ce ne sono tantissime. La nostra galassia si chiama Via Lattea e possiamo vederla come una fascia luminosa nel cielo; tutte le stelle visibili a occhio nudo fanno parte della Via Lattea.
STELLE Sono corpi celesti che emettonoluce e calore, prodotte da reazioni nucleari al loro interno. Esistono stelle di dimensioni, massa e temperatura diverse: il loro colore e la loro luminosità dipendono da queste caratteristiche. Anche il Sole è una stella.
SISTEMI PLANETARI
Sono insiemi di corpi celesti che girano intorno a una stella. Il nostro sistema planetario si chiama SistemaSolare.
I corpi celesti
PIANETI Sono corpi celesti che ruotano attorno a una stella lungo un percorso chiamato orbita. Sono opachi e freddi, cioè non producono luce, ma riflettono quella della stella. Hanno forma sferica. Oltre ai pianeti del Sistema Solare, tra cui la Terra, nell’Universo ci sono tantissimi altri pianeti, che orbitano intorno a stelle diverse dal Sole: si chiamano esopianeti o pianetiextrasolari.
ASTEROIDI Sono corpi rocciosi con forme e dimensioni molto varie. Si pensa che siano frammenti rimasti dalla formazione dei sistemi planetari. Nel Sistema Solare ce ne sono più di un milione che, insieme ai pianeti, orbitano intorno al Sole.
SATELLITI Sono corpi celesti che orbitano attorno a un pianeta o a un altro corpo celeste più grande, come un asteroide o un pianeta nano. Nel Sistema Solare ci sono più di 800 satelliti, di forme e dimensioni diverse… e se ne scoprono sempre di nuovi! Il satellite naturale della Terra è la Luna.
COMETE Sono fatte di ghiaccio, roccia e polvere. Quando si avvicinano al Sole, il calore fa fondere il ghiaccio e si forma una lunga coda luminosa che a volte si vede dalla Terra. Nel Sistema Solare ci sono miliardi di comete.
METEORE E METEORITI Le meteore sono frammenti di roccia. Quando, a velocità elevata, entrano nell’atmosfera di un pianeta, si riscaldano, bruciano e producono una scia luminosa (una “stella cadente”, che stella non è!). Se i frammenti non si consumano del tutto e raggiungono la superficie del pianeta, allora si chiamano meteoriti e cadendo possono produrre un cratere.
L’esplorazione dello spazio: diritti
e responsabilità
Sicuramente hai sentito parlare di razzi, navicelle spaziali, satelliti artificiali. Sopra le nostre teste c’è un vero e proprio traffico spaziale: un continuo viavai di oggetti!
Ma… di chi è lo spazio? Chi decide chi può partire, che cosa si può fare lassù e come ci si deve comportare?
Le esplorazioni spaziali servono a conoscere meglio la Terra e il Sistema Solare e a capire come è fatto l’Universo. Per far sì che esse siano svolte in modo giusto e sicuro, nel 1967 è stato firmato da oltre 100 Paesi il Trattato sullo spazio extraatmosferico . Esso riconosce che lo spazio è di tutti : nessun Paese può dire che la Luna o un pianeta sono suoi. Inoltre, il trattato dice che le attività nello spazio devono essere fatte in modo pacifico e a vantaggio di tutti, non solo di qualcuno.
I rifiuti spaziali
Anche nello spazio, purtroppo, l’essere umano lascia rifiuti: frammenti di satelliti, pezzi di razzi, rottami e materiali di scarto che restano in orbita intorno alla Terra. Questi oggetti si muovono a velocità altissime e sono pericolosi: se colpiscono veicoli spaziali o satelliti attivi, possono causare danni e incidenti.
Immaginate di essere un team di astronauti e astronaute pronto per una nuova missione spaziale. Per sviluppare al meglio il vostro progetto, provate a rispondere insieme a queste domande.
• Qual è lo scopo della vostra missione? Volete studiare un pianeta? Esplorare una cometa? Osservare la Terra dallo spazio? Altro?
• Chi può aiutarvi a progettare la missione? Ingegneri, scienziate, medici, informatiche… Pensate a quali strumenti servono per raccogliere le informazioni.
• Manderete delle persone nello spazio? Se sì, quali sfide dovranno affrontare? Come si dovranno preparare?
• E lo spazio… come si lascia pulito? Inventate idee e strumenti per evitare di lasciare rifiuti. Un gruppo può anche occuparsi di progettare una missione di pulizia spaziale: raccogliere i rottami e riportarli a Terra, oppure riciclarli!
CAMBIA MONDO
Le stelle
Nel cielo notturno vediamo brillare tantissime stelle: sono sfere di gas incandescente che emanano luce e calore. Al loro interno avvengono reazioni nucleari molto potenti, che fanno “accendere” la stella come una gigantesca lampadina naturale.
Alcune stelle sono piccolissime, grandi solo una ventina di chilometri, altre, chiamate supergiganti , sono enormi, molto più grandi del Sole! Hanno origine dalle nebulose , grandi nubi di gas e polveri presenti nello spazio. Qui il materiale si addensa poco alla volta e si riscalda sempre più; quando raggiunge temperature altissime, si accendono le reazioni nucleari: nasce così una stella. Nel corso della loro “vita”, le stelle continuano a consumare il loro gas interno, fino a quando questo finisce. A quel punto, la stella si spegne lentamente e si raffredda. Anche il Sole, un giorno, smetterà di brillare... Ma niente paura: ha ancora davanti circa 5 miliardi di anni di vita!
NOI E LE SCIENZE
La mia costellazione
Il Sole
Il Sole è una stella di medie dimensioni ; a noi sembra molto più grande e luminoso delle altre stelle solo perché è molto più vicino! La sua luce e il suo calore permettono la vita sulla Terra.
• Diametro : 1 400 000 km.
• Temperaturainsuperficie : 5 500 °C
• Temperaturainterna : fino a 15 milioni di °C.
• La sua luce impiega poco più di 8 minuti per raggiungere la Terra.
Gli antichi individuarono nel cielo gruppi di stelle che sembravano formare disegni e li associarono a figure mitologiche o oggetti della quotidianità: nacquero così le costellazioni . Quelle dello Zodiaco sono 12 e corrispondono all’incirca ai mesi dell’anno.
• Cerca la costellazione del tuo mese di nascita e prova a riprodurla su un cartoncino nero, con lampadine a led e nastro di rame, come hai fatto per il biglietto di auguri alle pp. 14 e 15.
Capricorno
Il Sistema Solare
Il Sistema Solare è formato dal Sole e da tutti i corpicelestiche ruotano attorno a esso: pianeti, satelliti, asteroidi, comete e meteore. Nel Sistema Solare ci sono 8 pianeti . Si muovono intorno al Sole seguendo una traiettoria chiamata orbita , che ha la forma di un’ ellisse (simile a un cerchio un po’ schiacciato). Ogni pianeta impiega un tempo diverso a compiere un giro completo attorno al Sole: questo tempo si chiama anno I pianeti sono divisi in due gruppi.
I pianeti interni , rocciosi , sono Mercurio 1 , Venere 2 , Terra 3 e Marte 4 . Sono vicini al Sole e hanno una superficie solida, fatta di rocce.
1 MERCURIO È il pianeta più piccolo del Sistema Solare. Nonostante sia il più vicino al Sole, non è il più caldo. Non ha atmosfera, quindi le temperature sono estreme: superano i 400 °C di giorno e scendono sotto i –180 °C di notte.
2 VENERE È il pianeta piùcaldo. Ha un’atmosfera molto spessa, ricca di anidride carbonica, che trattiene tantissimo calore. Riflette la luce del Sole così bene che brilla nel cielo come se fosse una stella.
3 TERRA È l’unico pianeta conosciuto su cui si trova la vita! Ed è anche l’unico su cui si trova l’acqua nei 3 stati: solido, liquido, gassoso. Per questo è chiamato anche “il pianeta blu”.
4 MARTE È noto anche come “il pianeta rosso”, per via dei minerali di ferro presenti nelle rocce e nella polvere. In passato potrebbe aver ospitato acqua liquida, per questo molte missioni spaziali sono alla ricerca di tracce di vita.
5 GIOVE È il pianeta piùgrande. Il suo diametro è 11 volte quello terrestre. Anche se è enorme, è leggerissimo, perché è formato quasi solo da gas. Segni particolari: la Grande Macchia Rossa, che è una gigantesca tempesta, e più di 90 satelliti.
6 SATURNO È famoso per i suoi anelli, composti da ghiaccio, rocce e polvere. È il pianeta con più satelliti: oltre 140! I suoi venti possono soffiare a più di 1500 km/h.
7 URANO È “un gigante ghiacciato e tutto storto”. Ruota su un asse quasi orizzontale, come se fosse sdraiato. Anche i suoi anelli di ghiaccio ruotano in modo molto insolito.
8 NETTUNO È il pianeta piùlontano dal Sole, quindi anche il piùfreddo. Ma è anche il più ventoso: i suoi venti possono superare i 2000 km/h!
I pianeti esterni , o giganti gassosi , sono Giove 5 , Saturno 6 , Urano 7 e Nettuno 8 . Sono molto più grandi, fatti quasi solo di gas. Si trovano lontani dal Sole e per questo sono molto freddi.
SCIENZATTIVA
1 I pianeti ti sfidano a... “Indovina chi sono”.
• Sono il pianeta più piccolo e più vicino al Sole:
• Sono il più grande pianeta roccioso, ricoperto per il 70% circa da acqua allo stato liquido:
• Sono il più grande dei pianeti gassosi e ho una grande macchia rossa:
• Sono l’ultimo pianeta del Sistema Solare, il più piccolo e il più freddo dei pianeti gassosi:
Tecnologiaspazialepertutti!
Per andare nello spazio servono strumenti ed equipaggiamenti speciali , in grado di resistere a condizioni estreme. Ma sapevi che molte di queste tecnologie progettate per le missioni spaziali, oggi fanno parte della vita di tutti i giorni?
Ecco alcuni esempi: li riconosci? Associa a ciascuna immagine la funzione corretta, scrivendo il numero corrispondente.
1 Fotocamera digitale
Usata per inviare immagini dallo spazio alla Terra.
2 Materasso in memory foam
Creato per proteggere gli astronauti durante decollo e atterraggio.
3 Termocoperta
Utilizzata per mantenere il calore corporeo nello spazio.
4 Salviette igienizzanti
Pensate per pulirsi nello spazio, dove l’acqua è scarsa.
5 Borraccia termica
Ispirata ai contenitori termici usati nelle navicelle.
Funzioni
6 GPS (sistema di posizionamento satellitare)
Sviluppato usando i satelliti in orbita attorno alla Terra.
Serve per sapere dove ci si trova, per esempio con lo smartphone o in auto.
Viene usato per migliorare il riposo, perché si adatta alla forma del corpo.
Serve per tenersi al caldo in caso di freddo intenso, per esempio in situazioni di emergenza.
Serve per scattare foto senza pellicola, con fotocamere leggere e pratiche.
Oggi si usano per lavarsi le mani o il viso senza bisogno d’acqua.
Mantiene le bevande calde o fredde a lungo, utile a scuola o in gita!
La forza di gravità nell’Universo
Hai conosciuto la forza di gravità a pagina 21. Essa agisce tra tutti i corpi, non solo sulla Terra: tiene i pianeti in orbita intorno al Sole e fa girare i satelliti intorno ai pianeti. Il Sole, infatti, con la sua massa gigantesca, attira tutti gli otto pianeti del Sistema Solare, e i pianeti, a loro volta, attraggono i loro satelliti. Poiché però le distanze sono enormi, i pianeti non cadono sul Sole, né i satelliti sui pianeti, ma rimangono “legati” al corpo che li attira ruotandogli intorno.
La forza di gravità viene chiamata anche forza peso , perché è quella che ci fa pesare. Mentre infatti la massa di un corpo non cambia, ovunque esso si trovi, il peso sì! Su un pianeta con maggiore massa (e quindi maggiore gravità), lo stesso oggetto pesa di più rispetto a quanto pesa sulla Terra.
1 Prova a calcolare come cambia il tuo peso in ogni pianeta. Poi numera i pesi dal minore al maggiore. Segui l’esempio (fatto con un peso probabilmente diverso dal tuo!).
il mio peso sulla Terrapianeta gravità rispetto alla Terraoperazioneil mio peso su…n. 50 kgMercurio 0,38 50 × 0,38 =Mercurio: 19 kg kg Mercurio 0,38
Che strano: Saturno e Urano sono molto più grandi della Terra, ma la loro gravità è minore.
Sì, ma ricorda che sono pianeti gassosi, quindi con una massa molto inferiore rispetto alle dimensioni!
La Terra
La Terra è il terzo pianeta del Sistema Solare. Fa parte dei pianeti interni e rocciosi, cioè quelli più vicini al Sole e con una superficie solida.
Se potessimo tagliare la Terra a metà, vedremmo che è fatta a strati , come una cipolla; i tre strati principali sono: crosta , mantello e nucleo
• CROSTA È lo strato più esterno, sottile e solido. Ha uno spessore medio di 35 km, ma può arrivare fino a 70 km sotto i continenti ed essere molto sottile (circa 5 km) sotto gli oceani. Non è compatto, ma diviso in placche o zolle , un po’ come un puzzle.
• MANTELLO È lo strato intermedio ed è molto spesso: circa 2 900 km! La parte superiore del mantello è rigida e scorre lentamente, insieme alle placche della crosta, sulla parte inferiore , che è viscosa (cioè semifluida, come un miele denso) e in movimento . Questi movimenti fanno sì che la Terra sia un pianeta dinamico, con vulcani, catene montuose e fosse oceaniche.
LA TE ONICA DELLE PLACCHE
• NUCLEO È lo strato più interno, composto da metalli , soprattutto ferro e nichel. Il nucleo ha due parti: una esterna liquida e una interna solida . In totale, lo spessore del nucleo è di circa 3 500 km.
220 milioni di anni fa i continenti erano tutti uniti fra loro.
I movimenti delle placche terrestri sul mantello danno origine a molti fenomeni, alcuni dei quali illustrati nelle immagini. In classe, con l’insegnante, provate a spiegare e ad approfondire.
Le montagne nascono dallo scontro fra due placche, i terremoti dal loro sfregamento.
SCIENZE LAB
Notte e dì
Materiali : mappamondo, torcia.
La rotazione terrestre: il dì e la notte
La Terra non sta mai ferma! Infatti, compie due movimenti allo stesso tempo: ruota su sé stessa e orbita intorno al Sole. Il movimento che la Terra compie girando su sé stessa si chiama moto di rotazione . La rotazione avviene attorno a un asse immaginario che attraversa la Terra dai poli. Per fare un giro completo su sé stessa, la Terra impiegacirca 24 ore : questo tempo si chiama giorno
Poiché il Sole illumina solo una metà della Terra alla volta, la parte rivolta verso il Sole è in luce ( dì ), mentre l’altra metà è al buio ( notte ). È proprio la rotazione della Terra che fa alternare il dì e la notte.
Dalla Terra, vediamo il Sole sorgere a est e tramontare a ovest, ma è un movimento apparente, dovuto al fatto che la Terra ruota da ovest a est.
Italia e...
Mentre noi ci troviamo nel pieno della notte, da un’altra parte del mondo splende il Sole. Prova a fare degli esempi di posti in cui il dì e la notte sono al contrario rispetto all’Italia!
Procedimento e conclusioni : in una stanza buia, appoggia il mappamondo su un tavolo e illuminalo con la torcia: nelle zone illuminate è dì, in quelle in ombra notte. Scegli ora un punto del mappamondo e ruota lentamente il globo: hai simulato il moto di rotazione della Terra.
NOI E LE SCIENZE
asse di rotazione
dì equatore
Polo Nord
Polo Sud notte
L’inquinamento luminoso
Città, strade e case di notte sono illuminate da lampioni , insegne , vetrine , semafori ... Queste luciartificiali ci permettono di muoverci in sicurezza, ma creano un aloneluminoso nel cielo che ha diverse conseguenze negative: può disturbare il sonno e avere effetti sulla nostra salute , confondere gli animali e le piante , ostacolare l’ osservazione del cielo .
Per questo si parla di inquinamento luminoso.
La luce blu emessa dagli schermi causa difficoltà ad addormentarsi e risvegli notturni.
CAMBIA
MONDO
Le luci artificiali possono disorientare gli animali notturni, gli uccelli migratori e gli insetti.
Osservate la vostra città o il quartiere: quante luci restano accese tutta la notte? Dove si trovano (strade, piazze, edifici pubblici, negozi...)? Sono troppe o poche? Secondo voi, si può parlare di inquinamento luminoso? Fate una mappa e segnate i punti luce che restano accesi di notte.
Riflettete: alcune luci potrebbero essere spente in certi orari? Esistono alternative per illuminare in modo più intelligente, per esempio con luci a basso consumo, con sensori di movimento o schermate verso il basso?
Ora disegnate la mappa di una “città amica dell’ambiente”, che rispetti la natura, gli animali notturni e le persone. Fate attenzione a ridurre l’inquinamento luminoso, ma senza rinunciare alla sicurezza!
Gli osservatori astronomici sono costruiti dove il cielo è molto buio.
La rivoluzione terrestre: le stagioni
Il movimento che la Terra compie orbitando intorno al Sole si chiama moto dirivoluzione . Avviene lungo un’ orbita di forma ellittica . Per fare un giro completo intorno al Sole, la Terra impiega circa 365 giorni: questo tempo si chiama anno .
C’è un dettaglio importante: l’asse terrestre è inclinato rispetto all’orbita . Perciò un emisfero (quello nord o quello sud) è più esposto ai raggi del Sole, mentre l’altro ne riceve di meno. Questa situazione cambia con il passare dei mesi, determinando l’ alternanza delle stagioni , che sono invertite nei due emisferi: quando in un emisfero è estate, nell’altro è inverno; quando in uno è primavera, nell’altro è autunno. L’inizio di ogni stagione è segnato da un equinozio o da un solstizio . Durante gli equinozi, la durata del dì e della notte è uguale: 12 ore di luce e 12 ore di buio. Durante il solstizio d’inverno si ha la notte più lunga e il dì più corto dell’anno, mentre durante il solstizio d’estate avviene il contrario.
emisfero nord
PRIMAVERA
equinozio di primavera (21 marzo)
Per ricordare che cos’è l’equinozio, pensa alla parola: equi (uguale)
solstizio d’estate (21 giugno)
ESTATE
L’ORA LEGALE
emisfero sud
INVERNO
solstizio d’inverno (22 dicembre)
AUTUNNO
equinozio di autunno (23 settembre)
Due volte l’anno spostiamo le lancette degli orologi: in primavera passiamo all’ora legale, mentre in autunno torniamo all’ora solare. Questo cambiamento serve per sfruttare al massimo la luce del Sole durante il giorno e risparmiare energia elettrica!
Durante i solstizi, a un Polo è sempre dì e all’altro sempre notte.
La Luna
La Luna è il satellite naturale della Terra . Non emette luce propria, ma riflette la luce del Sole . La sua superficie è piena di crateri poiché, non avendo un’atmosfera, i meteoriti la colpiscono facilmente. Alcuni grandi crateri milioni di anni fa si sono riempiti di lava fuoriuscita dal sottosuolo: si sono così formati quelli che le scienziate e gli scienziati chiamano “ mari ”, anche se non contengono acqua, e che si possono distinguere dalla Terra come macchie scure.
La Luna compie tre movimenti allo stesso tempo:
• ruota su stessa;
• gira intorno alla Terra;
• si muove insieme alla Terra intorno al Sole.
Questi movimenti sono molto importanti per la Terra, perché provocano fenomeni come le maree e aiutano a stabilizzare il clima terrestre.
La Luna impiega circa 27 giorni sia per compiere un giro su sé stessa sia per completare un giro intorno alla Terra. Per questo motivo, noi vediamo sempre la stessa faccia della Luna . Solo grazie alle esplorazioni spaziali abbiamo potuto osservare e studiare il suo lato nascosto.
La forza di gravità esercitata dalla Luna sulla Terra fa sì che le acque dei mari in alcuni luoghi si sollevino e in altre si abbassino alternativamente durante il giorno. Questo fenomeno, chiamato di alta e bassa marea, non è molto visibile nel Mediterraneo, ma sulle coste dell’Atlantico la linea di costa si sposta di molti metri.
LE MAREE
I tre movimenti della Luna. Esercizi
Mare della Tranquillità
Mare delle Piogge cratere
Le fasi lunari
La Luna cambia aspetto ogni notte: a cambiare non è la sua forma, ma la sua posizione rispetto al Sole e alla Terra . A seconda di come la luce del Sole illumina la Luna, dalla Terra possiamo vedere una parte diversa della sua faccia visibile: questo fenomeno si chiama successione delle fasi lunari
Le principali fasi della Luna sono quattro.
• Lunanuova : non la vediamo, perché la faccia illuminata, rivolta verso il Sole, è quella nascosta, mentre la faccia visibile è tutta in ombra.
• Lunacrescente : comincia ad apparire una piccola parte illuminata.
• Lunapiena : vediamo tutta la faccia rivolta verso di noi illuminata.
• Lunacalante : la parte visibile si riduce fino a tornare Luna nuova.
Un ciclo lunare completo dura circa 29 giorni.
SCIENZE LAB
La scatola delle fasi lunari
Materiali : una scatola da scarpe con coperchio, tempera nera e pennello, pallina di polistirolo, plastilina nera, torcia.
Procedimento : colorate di nero l’interno di scatola e coperchio; poi, con l’aiuto di un adulto, ritagliate tre finestrelle richiudibili dall’esterno (non tagliate un lato) nei lati lunghi della scatola e una al centro dei lati corti, tutte alla stessa altezza. Posizionate al centro della scatola la pallina su un piedistallo di plastilina (regolate l’altezza in modo che la pallina sia visibile dalle finestrelle). Ora chiudete la scatola e illuminate l’interno con la torcia da una delle finestrelle dei lati corti.
Conclusioni : osservando dalle varie finestrelle, vedrete una simulazione delle fasi lunari. Dal lato della torcia la pallina appare tutta illuminata (piena), dal lato opposto nera (nuova); dai lati lunghi vedrete illuminati spicchi di pallina decrescenti e crescenti, a seconda del lato.
Luna nuova
Luna piena
Luna crescente
La Luna vista dalla Terra.
La Luna e la Terra viste dallo spazio.
Luna calante
La Stazione Spaziale Internazionale
A circa 400 km dalla superficie terrestre orbita la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). È un vero e proprio laboratorioscientificonellospazio , con un equipaggio di astronaute e astronauti provenienti da tutto il mondo che svolgono esperimenti e studiano la Terra dall’alto. L’ISS è grandequasi come un campo da calcio e impiega circa 90 minuti a fare un giro completo intorno alla Terra . Per questo motivo, l’equipaggio a bordo assiste a ben 16 albe e 16 tramonti ogni giorno!
Com’è stata costruita l’ISS
Il primo modulo della Stazione Spaziale Internazionale è stato lanciato nel 1998 . Negli anni successivi sono stati aggiunti altri moduli , fino a formare la più grande struttura mai costruita nello spazio. Una stazione così grande non potrebbe essere lanciata in una volta sola: è stata costruita poco alla volta, direttamente nello spazio!
Chi vive sull’ISS?
Dal 2 novembre 2000 , l’ISS è sempre abitata. A bordo vivono fino a 6 persone alla volta, per un periodo massimo di 6 mesi . Le astronaute e gli astronauti arrivano con capsule spaziali lanciate da un razzo: il viaggio può durare 2 giorni, ma le nuove tecnologie stanno accorciando i tempi e oggi si può arrivare anche in sole 6 ore!
Com’è la vita nello spazio?
Sulla Stazione Spaziale si vive in assenzadigravità . Questo rende la vita quotidiana molto diversa da quella sulla Terra!
Sai chi è stata la prima donna europea comandante a bordo della ISS?
Tutto fluttua: oggetti, cibo, acqua... e persone!
Per lavorare, dormire o mangiare si usano cinghie, velcro o ganci per fissare ogni cosa.
Per restare in forma, l’equipaggio si allena almeno due ore al giorno, usando cyclette e tapis roulant speciali, altrimenti muscoli e ossa si indebolirebbero.
Quando gli astronauti escono all’esterno, per effettuare riparazioni o installare nuove apparecchiature, indossano speciali tute spaziali e restano agganciati alla Stazione con cavi di sicurezza. Si spostano con l’aiuto di corrimano o grazie a un braccio robotico. Le uscite nello spazio, chiamate passeggiate spaziali, possono durare anche molte ore: il record è di quasi nove ore consecutive!
Com’è fatta laStazioneSpaziale Internazionale?
La Stazione Spaziale Internazionale è fatta da più moduli collegati tra loro. Ogni modulo serve per qualcosa di diverso. Nei moduli ci sono le cuccette per dormire, una toilette spaziale, la palestra , la cucina , tavoli , computer e strumenti per gli esperimenti scientifici. La cupola è un modulo con ampie finestre: da qui l’equipaggio può guardare la Terra e controllare che cosa succede all’esterno della Stazione.
La Stazione è dotata di grandi pannellifotovoltaici che catturano la luce solare e la trasformano in elettricità. Esistono inoltre delle porte speciali che servono per entrare e uscire dalla Stazione.
Occhioalcielo!
In una serata limpida, anche tu puoi vedere la Stazione Spaziale Internazionale a occhio nudo! Come? Collegati all’indirizzo dell’ISS Tracker (http://www.isstracker.com/) per scoprire se l’ISS è visibile dal luogo in cui vivi. Non appena avrai scoperto se e quando passa di lì, non ti resta che andare in un posto al buio, lontano da fonti luminose, e osservare lo spettacolo! Che cosa devi cercare? La ISS sembra una stella che si sposta nel cielo.
TECNO LAB
Costruisci un modello 3D della ISS
Con materiali di recupero (tubi di cartone, tappi, scatole, cannucce…), realizzate un modello tridimensionale semplificato della Stazione Spaziale. Ogni gruppo costruisce un modulo diverso, per poi assemblarlo insieme agli altri. Potete rappresentare i pannelli solari, i moduli laboratorio, il nodo centrale…
L’UNIVERSO
Usa le immagini e le parole di queste pagine per ricordare ciò che sai sull’Universo.
L’Universo...
• è tutto ciò che esiste: spazio, tempo, materia, energia
• si è formato con Big Bang (esplosione, espansione, materia)
• comprende: galassie, stelle, sistemi planetari
Il Sistema Solare...
• è formato dal Sole e dai corpi celesti che girano intorno a esso
(4 pianeti interni rocciosi)
pianeti esterni gassosi)
• è tenuto insieme dalla forza di gravità, che tiene: i pianeti in orbita intorno al Sole, i satelliti in orbita intorno ai pianeti, i corpi sulla Terra MercurioVenereTerraMarteGioveSaturnoUranoNettuno
Il pianeta Terra…
• è il pianeta blu (acqua in tre stati)
• è il pianeta della vita
• è formato da tre strati
• compie 2 movimenti:
– rotazione, gira su se stesso, 24 ore (giorno), alternanza dì e notte
mantello nucleo
crosta
– rivoluzione, gira intorno al Sole 365 giorni (anno), alternanza stagioni
La Luna…
• è il satellite della Terra
• riflette la luce solare
• ha crateri e mari
• compie 3 movimenti:
– ruota su se stessa
– gira intorno alla Terra
– si muove con la Terra intorno al Sole
SCELGO IO!
• fasi lunari
Ripassa gli argomenti di ogni riquadro in uno di questi modi:
esponi a voce riassumi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
Luna piena
Luna crescente
Luna calante
asse di rotazione
equatore
Polo Nord
Polo Sud
notte
solstizio d’estate (21 giugno)
emisfero nord
emisfero sud
solstizio d’inverno (22 dicembre)
equinozio di primavera (21 marzo)
equinozio di autunno (23 settembre)
REALIZZIAMO UN MODELLO
DEL SISTEMA SOLARE
Dividetevi in piccoli gruppi per realizzare un modello del Sistema Solare da esporre nell’atrio della scuola o in un punto visibile anche alle altre classi. Decidete i ruoli di ogni gruppo, per esempio i disegnatori, i compositori, i ricercatori di informazioni, gli scrittori, i relatori...
Realizzate le varie parti, assemblate il lavoro e arricchitelo con notizie e curiosità che scriverete in libretti con la forma del pianeta, che potete far scendere dal soffitto appesi a un filo o mettere su un banco accanto al modellino. Quello che segue è un esempio, ma potete scegliere altri materiali e altre modalità di realizzazione.
MATERIALI
PROCEDIMENTO
1 Usando il compasso disegnate gli otto pianeti (4 sagome per ognuno), cercando di rispettare approssimativamente le proporzioni, e colorateli osservando le immagini del testo. Con il piatto create la mezza sagoma del Sole. due cartoncini neri • fogli bianchi • pennarelli • pastello bianco • colla • forbici • fogli di quotidiano • compasso • piatto
2 Unite i cartoncini neri in modo da ottenere un rettangolo e tracciate con il pastello bianco le orbite di ogni pianeta. Ritagliate per ogni pianeta le 4 sagome uguali. Piegate a metà ogni sagoma con la parte colorata all’esterno e incollatele una all’altra per simulare la tridimensionalità.
3 Tagliate dei quadratini dalla carta del quotidiano, appallottolateli e incollateli per simulare gli asteroidi che dividono i pianeti terrestri dai giganti gassosi.
• Queste fotografie suggeriscono altri possibili modelli da costruire.
IL CACCIATORE DEI BATTERI
l galoppo, più veloce! Eccomi alla fattoria, finalmente.
L’ennesimo allevatore malato... Ha gli stessi sintomi delle sue mucche, morte tutte la settimana scorsa.
L’ho curato come ho potuto, anche se temo di non riuscire a salvarlo, e gli ho prelevato un po’ di sangue. Devo verificare una mia ipotesi e cioè che la causa della malattia siano minuscoli microbi che ho già trovato nel sangue di animali infetti e di cui non c’è traccia negli animali sani. Se nel sangue dell’allevatore troverò gli stessi germi a bastoncino, dimostrerò che questa terribile infezione, il carbonchio, è provocata proprio da loro. E penserò a una cura.
Mia moglie mi ha regalato uno strumento eccezionale, un microscopio: ora vedo i microbi molto meglio che con le lenti che utilizzavo prima. Ho allestito un piccolo laboratorio nello sgabuzzino e ora… Oh nooo! Ho rovesciato il colorante sul vetrino! Ho rovinato tutto… o forse no: ora vedo distintamente esseri microscopici a forma di bastoncino! molto
Robert Koch (1843-1910) è considerato uno dei padri della microbiologia moderna e il fondatore della batteriologia È famoso per aver scoperto i batteri che causano malattie pericolose come la tubercolosi e il colera, scoperte per le quali nel 1905 gli fu conferito il Premio Nobel per la medicina.
Il corpo umano
Oggi grazie alla scienza e alla medicina il carbonchio è quasi scomparso e si può abbracciare un vitello senza timore... se la sua mamma non è nei paraggi!
Questi sono i batteri che causano il carbonchio.
Nelle prossime pagine farai uno straordinario viaggio nel corpoumano : scoprirai com’èfatto e come “funziona” e imparerai anche ad avernecura e a difenderlo al meglio dalle infezioni e dalle malattie.
Prima delle scoperte di R. Koch, le persone non sapevano quali fossero le cause di molte malattie; le attribuivano ad aria malsana, sfortuna, malefici. Oggi sappiamo che spesso sono dovute al contagio tramite soggetti infetti. Ma come avviene un contagio? Svolgete la seguente esperienza e riflettete.
• In classe, mescolate un po’ di crema per le mani a dei brillantini colorati. Disponetevi in riga. Chi si trova all’inizio si spalma il miscuglio su una mano e stringe quella della persona vicina, e così di seguito con tante strette di mano fino a esaurire la riga. Alla fine guardatevi tutti le mani: ci sono brillantini?
• Ora lavatevi bene le mani con il sapone e guardatevi di nuovo le mani.
Ci sono altri modi in cui possono essere trasmessi i germi: pensa allo starnuto o alla tosse… che cosa succede, secondo te? Parlane in classe.
Risorse digitali
Cellule, tessuti, organi, organismo
Fermati un attimo a pensare a quante cose puoi fare contemporaneamente: respirare, muoverti, pensare, parlare… Viene proprio da chiedersi: com’è possibile? Come è organizzato il corpo affinché ogni sua parte svolga un compito diverso e sia allo stesso tempo coordinata con le altre?
• L’unità di base della vita sono le cellule e il corpo umano ne ha tantissime, diverse tra loro per dimensione, forma e funzione.
• Le cellule che svolgono la stessa funzione si assomigliano e si raggruppano a formare un tessuto .
• A loro volta, due o più tessuti possono collaborare per svolgere la stessa funzione, dando origine a un organo , come per esempio il cuore o lo stomaco.
• Più organi che lavorano insieme per la stessa funzione costituiscono un apparato o un sistema .
• L’insieme di apparati e sistemi costituisce l’ organismo
Dunque l’organizzazione del corpo umano è:
cellula tessuto organo sistema organismo .
formano formano formano formano
sistemi/apparati organismo organi tessuti cellule
SCIENZATTIVA
1 Osserva questo disegno delle cellule della pelle.
• Quale forma hanno? Poligonale Rotonda
• Ci sono spazi tra una cellula e l’altra? Sì No
• Secondo te, questo le rende adatte a formare che cosa?
Una rete di comunicazione
Una barriera di protezione
I tessuti
Nel corpo umano esistono quattro tipi principali di tessuto : epiteliale , muscolare , connettivo e nervoso .
TESSUTO EPITELIALE
È formato da cellule piatte e compatte , che rivestono la superficie del corpo (la pelle ) e anche le cavità di alcuni organi. È come un rivestimento protettivo
TESSUTO MUSCOLARE
È formato da cellule lunghe ed elastiche , capaci di contrarsi (accorciandosi) e rilassarsi (allungandosi), che formano i muscoli . Grazie a loro possiamo muoverci, respirare e far battere il cuore.
TESSUTO CONNETTIVO
È formato da cellule che sostengono e collegano le altre parti del corpo. Ne fanno parte, per esempio, le cellule delle ossa , del sangue e del tessuto adiposo ( grasso ).
TESSUTO NERVOSO
È formato da cellule speciali, chiamate neuroni , che hanno prolungamentiramificati . Formano il cervello e i nervi che, grazie a loro possono ricevere e trasmettereinformazioni .
SCIENZATTIVA
1 Completa e rispondi con le parole corrette.
• I l tessuto ha funzione di : riveste l’esterno del corpo con la e le cavità interne.
• Il tessuto è composto da cellule di forma , in grado di contrarsi e come un elastico.
• Il tessuto è formato da cellule ramificate, chiamate con funzioni di comunicazione.
• Quale tessuto manca? Il tessuto .........................................
Organi, sistemi e apparati
I tessuti si organizzano a formare gli organi e più organi messi insieme costituiscono un sistema o un apparato. Ma che differenza c’è?
• Un sistema è formato da organi costituiti principalmente dallo stessotipoditessuto ;
• un apparato , invece, è formato da organi che, pur lavorando insieme per assolvere la stessa funzione, sono formati da tessutidiversi .
Vediamo ora quali sono i principali sistemi e apparati del corpo umano.
SISTEMASCHELETRICO
Formato dalle ossa, sostiene il corpo e protegge gli organi interni.
SISTEMA MUSCOLARE
Formato dai muscoli, permette il movimento del corpo.
APPARATO LOCOMOTORE
APPARATOCIRCOLATORIO
Grazie al cuore, distribuisce attraverso il sangue le sostanze nutritive in tutto il corpo e raccoglie le sostanze di scarto.
APPARATODIGERENTE
Formato da bocca, faringe, esofago, stomaco, pancreas, fegato e intestino, trasforma il cibo che mangiamo in energia.
APPARATO RESPIRATORIO
Grazie ai polmoni e alle vie respiratorie, consente l’ingresso di ossigeno e l’uscita di anidride carbonica.
APPARATOESCRETORE
Attraverso i reni e la vescica, elimina dal corpo le sostanze di rifiuto.
APPARATORIPRODUTTORE
Grazie agli organi genitali maschili e femminili permette di dar vita a nuovi individui.
SCIENZATTIVA
SISTEMANERVOSO
Grazie alla collaborazione tra cervello, midollo spinale e nervi, elabora le informazioni e coordina il corpo umano.
SISTEMAIMMUNITARIO
Ci difende dagli agenti esterni che possono provocare malattie.
1 In coppia, osservate questi organi e scrivete il loro nome, scegliendolo tra i seguenti. Poi cercateli nei disegni sopra e scrivete a quale sistema o apparato appartengono.
2 Conoscete altri organi che appartengono a sistemi o apparati? Scriveteli e poi confrontatevi in classe.
Il sistema scheletrico
Il sistema scheletrico è formato da ossa , articolazioni e cartilagini . Le ossa sostengono il corpo e proteggono gli organi interni. Le articolazioni collegano le ossa tra loro e permettono i movimenti. Le cartilagini sono tessuti elastici e flessibili che hanno un ruolo molto importante, soprattutto durante la crescita. Lo scheletro umano adulto comprende 206 ossa ed è suddiviso in tre parti: cranio, tronco e arti.
CRANIO È formato dalla scatola cranica , che racchiude e protegge il cervello, e dalle ossadella faccia , tra cui la mandibola e la mascella .
TRONCO Comprende la colonna vertebrale e la gabbiatoracica . La colonna vertebrale sostiene tutto lo scheletro: è costituita da 24vertebre impilate una sull’altra e separate da dischi di cartilagine. La gabbia toracica protegge cuore e polmoni: è formata da 12paiadicostole e dallo sterno . Alla base del tronco si trova il bacino
ARTI Si dividono in superiori (le braccia) e inferiori (le gambe). Gli arti superiori comprendono clavicola e scapola , a cui si collegano omero , radio , ulna e le ossadella mano . Gli arti inferiori sono formati da femore , tibia , perone e dalle ossadelpiede .
CARTILAGINI E CRESCITA
clavicola scapola
omero
ulna
radio
ossa del polso
scatola cranica perone
rotula tibia
ossa della caviglia
mandibola
mascella sterno
costola
vertebre
bacino
ossa della mano
femore
Alla nascita, gran parte dello scheletro è formato da cartilagine: questo rende le ossa dei bambini e delle bambine più elastiche rispetto a quelle degli adulti e permette loro di allungarsi mentre crescono. Con il passare degli anni, la cartilagine viene sostituita dal tessuto osseo e rimane solo in alcuni punti, come le articolazioni mobili, la punta del naso e l’orecchio.
La crescita dello scheletro si conclude intorno ai 20 anni di età.
SCIENZE LAB
ossa del piede
Individua mandibola e mascella. Apri e chiudi la bocca, poi traccia due linee per completare le frasi.
La mascella è mobile
La mandibola è fissa
TRONCO
CRANIO
ARTI
Le ossa
Le ossa hanno forme diverse a seconda della funzione che svolgono. Possiamo distinguerle in tre grandi gruppi:
• ossa lunghe , come l’omero, l’ulna, la tibia e il perone, che permettono i movimenti;
• ossa corte , come le vertebre, che danno sostegno e resistenza;
• ossapiatte , come la scapola, lo sterno e la calotta cranica, che proteggono gli organi interni.
Tutte le ossa sono costituite da sali minerali, come il calcio , che le rendono dure e resistenti, e da sostanze come l’ osseina e il collagene , che le rendono invece abbastanza flessibili ed elastiche.
All’esterno sono rivestite dal periostio , un sottile tessuto che, in caso di frattura, aiuta nella riparazione. Subito sotto si trova il tessutoosseocompatto , molto duro e resistente. Internamente, invece, c’è il tessutoosseospugnoso , più leggero, con piccole cavità. Alcune ossa nella parte più interna contengono il midolloosseo , un tessuto speciale che produce le cellule del sangue.
Le articolazioni
cartilagine
osso spugnoso
tessuto osseo compatto periostio
articolazione midollo osseo
vasi sanguigni
Le ossa sono in contatto tra loro grazie alle articolazioni, che possono essere di tre tipi: fisse , semimobili e mobili .
• Le articolazioni fisse uniscono le ossa impedendo ogni movimento, come nel cranio e nel bacino.
• Le articolazioni semimobili consentono movimenti limitati, come nel caso delle vertebre.
• Le articolazioni mobili permettono movimenti ampi, come nella spalla, nel gomito e nel ginocchio. In queste articolazioni ci sono anche i legamenti, corde elastiche di tessuto connettivo che mantengono le ossa nella posizione corretta.
SCIENZATTIVA
1 Osserva l’immagine dello scheletro e prova a riconoscere quali sono...
• le ossa lunghe, corte e piatte: colorale con tre colori diversi a tua scelta.
• le articolazioni fisse, semimobili, mobili: cerchiale con altri tre colori.
quadricipite
grandi pettorali bicipite tricipite
Il sistema muscolare
Il sistema muscolare , cioè l’ insieme dei muscoli , forma con il sistema scheletrico l’ apparato locomotore , che dà sostegno al corpo e permette di muoverci.
I muscoli che fanno muovere lo scheletro si chiamano muscolischeletrici e sono formati da tanti fasci di fibre muscolari paralleli; ogni fibra è una cellulaallungata .
trapezio dorsali
I MUSCOLI ANTAGONISTI addominali
I muscoli scheletrici sono muscoli volontari, perché li possiamo controllare con la nostra volontà: grazie a loro possiamo camminare, sorridere, saltare, correre.
I muscoliinvolontari , invece, funzionano da soli, senza che noi ce ne accorgiamo, anche mentre dormiamo. Rivestono gli organi interni, come lo stomaco, l’intestino, i polmoni e “azionano” numerose funzioni vitali indispensabili per la nostra sopravvivenza.
Un muscolo involontario speciale è il cuore , che batte senza fermarsi per tutta la vita.
I muscoli antagonisti sono quelli che lavorano in coppia compiendo azioni opposte per muovere un osso in due direzioni. Osserva i muscoli che regolano i movimenti del braccio: quando il bicipite si contrae e si gonfia, il tricipite si allunga e si rilassa, e viceversa.
tripicite rilassato
bicite rilassato
bicite contratto
SCIENZE LAB Esperimento
OSSA E MUSCOLI
Di che cosa è fatto un osso?
MATERIALI
un osso di pollo (non cotto) • aceto • vasetto di vetro
PROCEDIMENTO
Prova a piegare l’osso: senti che è rigido.
Ora riempi per tre quarti il vasetto con l’aceto e immergi l’osso.
Dopo 8-10 giorni riprendi l’osso e prova di nuovo a piegarlo: è diventato elastico.
CONCLUSIONI
Il tessuto osseo è formato da sali minerali, come il calcio, e dall’osseina. L’osso ora si piega perché l’aceto ha sciolto i sali di calcio, ma ha lasciato intatta l’osseina.
Come fa il braccio a sollevarsi?
MATERIALI
due strisce di cartone rigido • un fermacampione • due strisce di cartoncino (stessa lunghezza) di colori diversi • un foglio di cartoncino (10 × 10 cm) • forbici • nastro adesivo
PROCEDIMENTO
Scrivi nelle due strisce di cartone i nomi delle ossa del braccio (omero e radio-ulna) e uniscile con il fermacampione per simulare l’articolazione del gomito; disegna, ritaglia e unisci con il nastro adesivo anche la sagoma di una mano.
Nelle due strisce di cartoncino colorato scrivi bicipite e tricipite, piegale e fissale con nastro adesivo alle estremità del cartoncino “omero”. Prova ora a muovere la striscia radio-ulna e osserva che cosa succede: se pieghi il braccio un muscolo si allunga e l’altro si accorcia, se lo distendi avviene il contrario.
CONCLUSIONI
Il bicipite e il tricipite sono muscoli
Prendersi cura di sé:
movimento e postura
Il nostro corpo ha bisogno di muoversi: fare attività fisicaregolare e mantenere uno stiledivitaattivo (per esempio salire le scale invece di prendere l’ascensore, andare a piedi invece che in auto) aiuta a restare in salute e a sentirsi meglio… anche di umore ! Durante la crescita , lo sport è ancora più importante:
• rinforza il sistema scheletrico e muscolare ,
• aiuta a scaricare lo stress ,
• compensa le molte ore passate seduti a scuola o a casa a studiare.
Prima di iniziare un’attività sportiva, però, è fondamentale conoscere il proprio corpo e assicurarsi di essere in salute. Per questo viene richiesto il certificatomedicosportivo .
La posizione giusta quando fai i compiti!
La postura è fondamentale anche quando siamo fermi. Passiamo molte ore seduti tra scuola e compiti: ecco perché è importante seguire queste poche semplici regole:
• schiena dritta e ben appoggiata allo schienale;
• spalle rilassate;
• mani e polsi allineati e paralleli al pavimento;
• ginocchia piegate a un angolo di circa 90 gradi;
• piedi ben appoggiati a terra.
In classe e a casa, controlla la tua posizione e rifletti: la tua postazione è comoda? Può essere migliorata? Una buona soluzione, alla tua età, è usare scrivanie o sedie regolabili in altezza, che si adattano mentre cresci!
TEST SALUTE
La tua schiena è felice?
Segna la casella che ti rappresenta meglio. Poi confronta le tue risposte con quelle di compagne e compagni e rispondi: “La tua schiena è felice?”
COMPORTAMENTO
Porto lo zaino solo con ciò che mi serve davvero.
Mi siedo con la schiena dritta.
Faccio una pausa attiva ogni mezz’ora di studio.
Dedico tempo allo sport e al gioco all’aria aperta.
Mi inginocchio sulla sedia per studiare.
Non incrocio le gambe mentre studio.
Non dondolo con la sedia durante le spiegazioni.
In città mi sposto a piedi o in bicicletta.
Porto lo zaino su entrambe le spalle.
Tengo la testa leggermente piegata, ma non la sostengo con il braccio mentre scrivo.
Non mi piego in avanti sulla scrivania con la schiena.
SEMPREQUALCHE VOLTAMAI
Conta quante crocette hai messo in ogni colonna. Poi leggi il tuo profilo.
• Se hai più risposte in “Sempre”
Bravo/a! Hai abitudini che aiutano la tua schiena e il tuo corpo a stare bene. Continua così e diventerai sempre più amico/amica della tua postura!
• Se hai più risposte in “Qualche volta”
Sei sulla buona strada: sai già cosa fare per aiutare la tua schiena, ma qualche volta te ne dimentichi. Prova a fare più attenzione ai dettagli!
• Se hai più risposte in “Mai”
Nessun problema: questo è solo un punto di partenza. Ora sai quali sono i comportamenti da migliorare per crescere forte e in salute. Scegli una piccola abitudine da cambiare subito: pian piano vedrai grandi miglioramenti!
A COLPO D’OCCHIO
I SISTEMI SCHELETRICO E MUSCOLARE
Usa le immagini e le parole di queste pagine per ricordare ciò che sai sui sistemi scheletrico e muscolare.
La struttura del corpo umano
• cellule tessuti organi apparati o sistemi organismo
• è formato da sistema scheletrico e sistema muscolare insieme
• formato da: ossa, articolazioni, cartilagine
• diviso in 3 parti
Le ossa sono...
• costituite da:
– sali minerali (calcio)
– osseina
– collagene
• formate da:
– periostio
– osso compatto
– osso spugnoso
– midollo osseo
• piatte corte lunghe
• collegate dalle articolazioni: – fisse – semimobili – mobili
Il sistema muscolare I muscoli scheletrici
• è formato dai muscoli:
– volontari scheletrici (azionano ossa)
– involontari (azionano organi interni)
SCELGO IO!
• sono formati da fasci di fibre muscolari
• spesso lavorano in coppie di muscoli antagonisti
Ripassa gli argomenti di ogni riquadro in uno di questi modi: esponi a voce approfondisci e scrivi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
SCIENZATTIVA
1 Completa il testo.
L’aria entra dal ............................ e dalla , poi scende nelle altre vie respiratorie: faringe, laringe, Giunge così ai , situati nella cavità toracica. Qui i bronchi si ramificano in una fitta rete di tubicini: i , che terminano con gli
............................ , simili a palloncini avvolti da capillari sanguigni.
Per ricordarti la struttura dei polmoni pensa a un albero capovolto: trachea = tronco, bronchi = due rami principali, poi rametti sempre più sottili.
L’apparato respiratorio
L’apparato respiratorio è formato dalle vie respiratorie e dai polmoni ; la sua funzione è permetterci di respirare: far entrare ossigeno nel corpo ed espellere anidride
carbonica .
L’ossigeno è fondamentale per la vita, perché le cellule lo utilizzano per trasformare le sostanze nutritive in energia.
L’anidride carbonica, invece, è una sostanza di rifiuto prodotta da questo processo e deve essere eliminata. Vediamo ora il percorso che l’aria compie all’interno del nostro corpo.
1 L’aria entra attraverso il naso e la bocca
2 Scende nella faringe, nella laringe e nella trachea.
3 La trachea si divide in due rami, i bronchi, ciascuno dei quali porta a un polmone.
4 Nei polmoni, i bronchi si dividono in ramificazioni sempre più fini, sino ai bronchioli
5 I bronchioli terminano negli alveoli, rivestiti da capillari sanguigni.
6 Attraverso la parete degli alveoli l’ossigeno passa nel sangue. A sua volta, il sangue rilascia anidride carbonica, che fa il percorso contrario, fino a essere espulsa dal naso o dalla bocca.
Gli alveoli somigliano a minuscoli palloncini.
naso
laringe faringe
bronchi
sinistro
polmone destro
trachea
polmone
diaframma
bronchioli
bronchioli
alveoli
Le fasi della respirazione
Come fa l’aria a passare dall’ambiente esterno all’interno del nostro corpo?
I polmoni sono organi elastici, capaci di espandersi e di contrarsi. Il loro movimento è reso possibile dal diaframma, un muscolo che si trova sotto i polmoni. Grazie al diaframma , respiriamo in due fasi alternate: inspirazione ed espirazione
• INSPIRAZIONE
Il diaframma si contrae , si abbassa e si appiattisce. La gabbia toracica si espande, i polmoni si dilatano e l’ aria entra nel corpo.
• ESPIRAZIONE
l’aria entra
l’aria esce
le costole si sollevano le costole si abbassano
Il diaframmasirilassa e si solleva, la gabbia toracica si abbassa, i polmoni tornano alla loro forma originale e l’ aria viene espulsa all’esterno.
SCIENZE LAB
Respira e osserva
I polmoni si comprimono
il diaframma si abbassa
INSPIRAZIONE
I polmoni si espandono
il diaframma si alza
ESPIRAZIONE
PERCHÉ ABBIAMO I PELI ALL’INTERNO DEL NASO?
Prova a coricarti su una superficie orizzontale. Appoggia un libro sulla gabbia toracica e osserva il suo movimento mentre inspiri ed espiri, poi riassumi ciò che hai osservato nelle due fasi attraverso un elenco puntato. Le cavità nasali sono rivestite di tessuto epiteliale ricco di peli. Essi hanno il compito di bloccare particelle presenti nell’aria, come polvere , pollini , batteri o virus , affinché non arrivino ai polmoni. Inoltre rallentano l’ aria , consentendole di riscaldarsi e umidificarsi . Infine, essendo collegati a terminazioni nervose, se sono irritati da qualcosa (polvere o pollini) provocano lo starnuto , un riflesso di difesa che consente di espellere i corpi estranei.
RESPIRAZIONE...
in BOTTIGLIA
Realizzate, lavorando a coppie, un modello del nostro sistema respiratorio e verificatene il funzionamento
MATERIALI
una bottiglia di plastica • 2 palloncini rosa medi • 1 palloncino più grande • 2 cannucce con parte pieghevole • pasta modellabile o plastilina • nastro adesivo • forbici
PROCEDIMENTO
Con l’aiuto di un adulto, tagliate il fondo della bottiglia.
Tagliate il collo dei palloncini rosa, inserite ciascuno in una cannuccia e fissateli con il nastro adesivo, poi infilate il tutto nella bottiglia, unite in alto i palloncini con altro nastro e sigillate l’imboccatura con la pasta, per non far uscire l’aria.
Tagliate anche l’altro palloncino e agganciatelo (uno/a di voi tende, l’altro/a tiene) alla base della bottiglia.
Ora tirate e rilasciate il palloncino in basso e osservate ciò che succede. 1 2 3 4
CONCLUSIONI
Completate la tabella e il testo.
Materiale Simula... (organo del sistema respiratorio)
cannucce vie respiratorie
palloncini medi rosa ...........................................................
palloncino grande
bottiglia di plastica gabbia
Ricordi come respiro io? L’hai imparato l’anno scorso. Non ho i polmoni.
Questo modello simula il processo di . Quando tiriamo il palloncino verso il basso, simuliamo la contrazione del e l’allargamento della gabbia toracica: i , elastici come i palloncini, si dilatano permettendo l’inspirazione dell’aria. Se rilasciamo il palloncino, simuliamo la distensione del diaframma e delle costole; i polmoni, come i palloncini, si comprimono consentendo la fuoriuscita dell’aria con l’ .
L’apparato circolatorio
L’apparato circolatorio è formato dal cuore e dai vasi sanguigni ; la sua funzione è distribuire ossigeno e sostanze nutritive a tutte le cellule del corpo attraverso il sangue e, allo stesso tempo, raccogliere l’anidride carbonica e le altre sostanze di rifiuto prodotte dalle cellule.
Il cuore
Il cuore si trova nel torace , leggermente spostato verso sinistra, ed è indispensabile per la vita ; funziona come una pompa : spinge il sangue nei vasi, permettendogli di circolare in tutto il corpo.
È formato da tessuto muscolare e si muove in modo involontario . È un organo cavo , cioè vuoto al suo interno. Ha quattro cavità: due atri nella parte superiore e dueventricoli nella parte inferiore. Ogni atrio è collegato al ventricolo sottostante mediante una valvola , mentre le partidestra e sinistra del cuore sono separate : a destra scorre sangue carico di anidride carbonica in arrivo dal corpo, a sinistra sangue ricco di ossigeno proveniente dai polmoni.
SCIENZE LAB
Misuriamo il battito cardiaco
destro
sinistro
In coppia, provate a contare i battiti del vostro cuore a riposo e dopo aver fatto esercizio fisico.
Materiali : un tubo di cartone (amplifica il suono), cronometro, carta e penna.
Procedimento : uno/a si stende a pancia in su, l’altro/a appoggia il tubo sul petto del compagno/a all’altezza del cuore, accosta l’orecchio al tubo, fa partire il cronometro e conta i battiti in un minuto; poi si scambiano i ruoli. Quindi si ripete dopo aver fatto una bella corsa. Infine, si riportano i dati in una tabella.
Conclusioni : quando facciamo un’attività fisica, i muscoli hanno bisogno di più sangue. Per pompare più , il cuore batte più , perciò la frequenza cardiaca (i battiti)
ventricolo destro
ventricolo sinistro
I battiti del colibrì, durante il volo, possono superare i 1200 al minuto; quelli di un orso in letargo scendere fino a 8 al minuto!
atrio
atrio
sangue ricco di ossigeno sangue carico di anidride carbonica
I vasi sanguigni
Il sangue scorre in tutto il corpo attraverso una fitta rete di vasi sanguigni , che collega ogni parte del corpo come un sistema di strade.
• Le arterie trasportano il sangue dal cuore al resto del corpo .
• Le vene riportano il sangue dal corpo al cuore .
• Arterie e vene si ramificano in condotti sempre più piccoli fino a formare i capillari , sottilissimi vasi che raggiungono tutte le cellule del corpo.
Proprio nei capillari avviene lo scambio tra sangue e cellule: l’ossigeno e le sostanze nutritive passano dal sangue alle cellule, mentre l’anidride carbonica e le sostanze di rifiuto fanno il percorso inverso.
La circolazione del sangue
Il cuore fa circolare il sangue in due giri principali :
• nella piccola circolazione (o circolazionepolmonare ) il sangue viaggia tra cuore e polmoni , dove si arricchisce di ossigeno e si “ripulisce” dell’anidride carbonica;
• nella grandecircolazione (o circolazionesistemica ) il sangue ossigenato viene pompato in tutto il corpo , portando energia e nutrimento a ogni cellula.
Vediamo ora il viaggio che il sangue compie nel corpo.
1 Il sangue povero di ossigeno, proveniente da tutte le parti del corpo, entra nell’atrio destro del cuore.
2 Da qui passa nel ventricolo destro, che lo spinge verso i polmoni.
3 Nei polmoni, il sangue si arricchisce di ossigeno e libera l’anidride carbonica, per poi tornare al cuore.
4 Il sangue ossigenato entra nell’atrio sinistro e da lì passa nel ventricolo sinistro.
5 Dal ventricolo sinistro, il sangue pieno di ossigeno viene pompato in tutto il corpo, portandolo alle cellule… e il ciclo ricomincia!
SCIENZATTIVA
1 Esponi la circolazione sanguigna usando l’immagine come traccia.
Il sangue
Il sangue è un tessuto connettivo liquido di colore rosso; circa la metà è formata dal plasma , un liquido giallognolo che contiene acqua, sali minerali e sostanze nutritive; l’altra metà è composta da cellule : i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine.
• I globuli rossi trasportano ossigeno e anidride carbonica.
• I globulibianchi difendono l’organismo da virus e batteri.
• Le piastrine intervengono quando ci feriamo e permettono la coagulazione del sangue.
EDUCAZIONE CIVICA
GRUPPI SANGUIGNI E DONAZIONE DEL SANGUE
Quando si subisce un grave incidente o si affronta un’operazione, può capitare di perdere molto sangue: in questi casi può servire una trasfusione , cioè il passaggio di sangue da una persona all’altra.
Negli ospedali esistono vere banche del sangue, dove il sangue donato viene conservato e reso disponibile per chi ne ha bisogno.
Ma attenzione: non tutte le persone hanno lo stesso gruppo sanguigno, e nontutti i gruppi sono compatibili tra loro !
Per questo è importante conoscere il proprio gruppo, per sapere a chi possiamo donare e da chi possiamo ricevere il sangue.
• Osserva la tabella dei gruppi sanguigni: perché, secondo te, il gruppo 0− è chiamato “donatore universale” e il gruppo AB+ è detto “ricevente universale”?
rossi
donatori
• Tu conosci il tuo gruppo sanguigno? E quello dei membri della tua famiglia? Prova a scoprirlo e confronta i dati con quelli dei tuoi compagni e delle tue compagne. Potete realizzare insieme un grafico dei gruppi sanguigni della classe e scoprire chi può donare o ricevere da chi.
riceventi
globuli
A COLPO D’OCCHIO
L’APPARATO RESPIRATORIO
Usa le immagini e le parole di questa pagina per ricordare ciò che sai sull’apparato respiratorio.
L’apparato respiratorio
è formato da...
• vie respiratorie: narici, bocca, faringe, laringe, trachea
• polmoni in cui ci sono: bronchi, bronchioli, alveoli
• far entrare ossigeno • espellere anidride carbonica
Negli alveoli...
• l’ossigeno passa nel sangue (serve alle cellule per ricavare energia dalle sostanze nutritive)
• l’anidride carbonica proveniente dal sangue viene espulsa (è una sostanza di rifiuto prodotta dalle cellule)
inspirazione espirazione
Scegli l’argomento di un riquadro e ripassalo in uno di questi modi: in coppia: fate tre domande ciascuno e ascoltate le risposte
scrivi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
SCELGO IO!
A COLPO D’OCCHIO
L’APPARATO CIRCOLATORIO
Usa le immagini e le parole di questa pagina per ricordare ciò che sai sull’apparato circolatorio.
L’apparato circolatorio è formato da...
• cuore
• vasi sanguigni: arterie, vene e capillari
Il cuore…
• è formato da tessuto muscolare
• pompa il sangue con movimenti involontari
• ha quattro cavità: due atri e due ventricoli
• la parte destra è separata dalla parte sinistra
SCELGO IO!
La funzione dell’apparato circolatorio è…
• distribuire alle cellule ossigeno e nutrienti
• raccogliere dalle cellule anidride carbonica e sostanze di rifiuto
• ciò avviene per mezzo del sangue
ossigeno, nutrienti
capillari anidride carbonica, rifiuti
Il
sangue …
• è un tessuto connettivo liquido
• scorre nei vasi sanguigni
• è formato da: plasma acqua, sali minerali, sostanze nutritive cellule – globuli rossi, – globuli bianchi, – piastrine
• passa due volte per il cuore:
– piccola circolazione cuore-polmoni
– grande circolazione cuore-tutto il corpo
Scegli l’argomento di un riquadro e ripassalo in uno di questi modi: esponi a voce
scrivi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
cuore
vene capillari arterie
cellula
L’apparato digerente
L’apparato digerente è formato dal canale alimentare (che comprende bocca, esofago, stomaco, intestino e ano) e da due organi che producono sostanze utili alla digestione: il fegato e il pancreas ; le sue funzioni sono la digestione , cioè la trasformazione del cibo in sostanze nutritive utili al nostro corpo, e l’ assorbimento , cioè il passaggio di queste sostanze nel sangue, affinché possano raggiungere tutte le cellule.
Vediamo ora il percorso che il cibo compie nel nostro corpo.
pancreas faringe
bocca esofago stomaco fegato
1 La digestione inizia nella BOCCA. I denti sminuzzano il cibo, la lingua lo impasta e lo mescola con la saliva, che lo ammorbidisce e comincia a trasformarlo in sostanze più semplici. Il risultato è un impasto chiamato bolo, che viene deglutito e passa nell’esofago.
intestino tenue
retto ano
2 L’esofago è un tubo che collega la bocca allo STOMACO. Qui avviene la digestione vera e propria: lo stomaco si contrae per impastare e sminuzzare il cibo, mentre i succhigastrici lo demoliscono ulteriormente in sostanze nutritive più semplici. Il bolo diventa un fluido chiamato chimo, che passa nell’intestino tenue.
intestino crasso
Sai che l’intestino è l’organo più lungo del corpo umano?!
Se potessimo srotolarlo, in un adulto misurerebbe fino a 9 metri!
3 Nell’INTESTINO TENUE avviene l’ultima fase della digestione. Qui entrano in gioco il pancreas, che produce il succopancreatico, e il fegato, che produce la bile. Questi liquidi aiutano a digerire gli ultimi elementi nutritivi, che vengono assorbiti attraverso le pareti dell’intestino e da qui passano nel sangue. A questo punto, il chimo è diventato un liquido chiaro che si chiama chilo.
4 Non tutto ciò che è contenuto nel cibo che mangiamo è utile al nostro organismo. Le sostanze che non vengono assorbite nell’intestino tenue passano nell’INTESTINO CRASSO, che ha il compito di riassorbirel’acqua e formare le feci. Queste si accumulano nel retto e vengono poi eliminate attraverso l’ano
Esercizi p. 109
L’EPIGLO IDE
L’epiglottide è una valvola che impedisce al bolo di entrare nelle vie respiratorie . Si chiude quando deglutiamo e poi si riapre per permettere il passaggio dell’aria.
bolo
epiglottide
DEGLUTIZIONE
RESPIRAZIONE
• Ti è mai capitato che il cibo ti andasse “di traverso”?
Che sensazione hai provato?
Come ha reagito il tuo corpo?
Confrontati in classe.
SCIENZE LAB
Esperimento
Simuliamo la digestione
SCIENZATTIVA
1 Scrivi al posto giusto nel disegno: bolo, chimo, chilo, feci.
stomaco
intestino tenue
intestino crasso retto
Materiale : 2 contenitori trasparenti, cracker, acqua tiepida, succo di limone, cucchiaino, etichette e penna.
Procedimento : scrivi su un’etichetta “acqua” e sull’altra “acqua e limone”. Sbriciola i cracker (come fanno i denti), poi dividili nei bicchieri; aggiungi in uno solo acqua tiepida e nell’altro metà acqua e metà succo di limone. Lascia riposare per almeno 30 minuti e poi osserva: nel bicchiere che contiene acqua e limone, i pezzetti di cracker tendono a disfarsi più rapidamente rispetto a quelli immersi solo nell’acqua. Perché?
Conclusioni : gli alimenti non possono essere utilizzati dall’organismo così come sono: devono subire profonde
Nell’apparato digerente, lo usa i succhi gastrici, che sono acidi come il , proprio per trasformare il cibo in sostanze più e facilmente trasportabili dal sangue a tutte le cellule dell’organismo.
8 incisivi (4 sopra e 4 sotto)
4 canini (2 sopra e 2 sotto)
I denti
Abbiamo visto che la digestione inizia nella bocca e che i denti svolgono un ruolo molto importante: tritano e sminuzzano il cibo.
I denti dei bambini sono chiamati denti decidui o dentidalatte : sono 20 e vengono poi sostituiti dai denti permanenti.
La dentaturacompleta di una persona adulta è formata da 32denti (16 superiori e 16 inferiori), che hanno forme e dimensioni diverse a seconda delle funzioni che svolgono.
8 premolari (4 sopra e 4 sotto)
12 molari (6 sopra e 6 sotto)
I primi denti iniziano a spuntare tra i 5 e i 7 mesi.
Osserva qui a fianco il disegno della bocca con i diversi tipi di denti.
A 3 anni in genere tutti i bambini hanno 20 denti.
Ogni dente è inserito in una piccola cavità dell’osso della bocca: qui si trova la radice . La parte visibile, che sporge, si chiama corona , ed è rivestita dallo smalto , una sostanza che protegge il dente dagli agenti esterni.
All’interno c’è la polpa , la parte viva del dente, ricca di vasi sanguigni e terminazioni nervose. La polpa produce la dentina , il tessuto che costituisce la struttura del dente.
Tra i 7 e i 14 anni circa si forma la dentatura definitiva.
corona
polpa gengiva
radice
8 incisivi piatta e affilata tagliare 4 canini appuntita strappare
8 premolarilarga con solchi e protuberanzetriturare 12 molarilarga con solchi e protuberanzetriturare
Per proteggere i denti dobbiamo lavarli dopo ogni pasto.
dentina
TIPO
I nutrienti
Ogni alimento è formato da molecole diverse, ognuna con le proprie caratteristiche. Durante la digestione, queste molecole vengono “smontate” in pezzi più semplici, i nutrienti , che possono entrare nel sangue e così essere trasportati in tutto il corpo. Alcuni servono per produrreenergia , altri per costruire o riparare le parti del nostro organismo . A seconda del cibo che mangi, fornisci al corpo nutrienti diversi, ognuno con un compito importante per il suo buon funzionamento; i principali nutrienti sono: carboidrati , lipidi , proteine , vitamine e saliminerali .
CARBOIDRATI
Chiamati anche zuccheri o glucidi , sono la principale fonte di energia prontaall’uso . Si trovano in pane, pasta, riso, patate e cereali.
LIPIDI
Meglio conosciuti come grassi , forniscono un’ energia di riserva , utile quando mancano i carboidrati. Si trovano in olio, burro, formaggi, frutta a guscio.
PROTEINE
Sono “i mattoncini” del corpo: servono per costruire e ripararecellule e tessuti . Si trovano in carne, pesce, uova, legumi.
VITAMINE E SALI MINERALI
Mantengono in salute l’organismo e aiutano tutti gli apparati a funzionare bene. Li trovi soprattutto in frutta e verdura.
Ricorda: anche l’ ACQUA è essenziale per la vita!
NOI E LA TECNOLOGIA
Occhio all’etichetta!
Dividetevi in gruppi. Ogni gruppo sce glie tre confezioni diverse di un alimento (merendine, biscotti, cereali, yogurt...) e le porta a scuola, poi legge l’etichetta e compila una tabella con queste informazioni:
• nome del prodotto;
• numero di ingredienti;
• ingredienti in ordine (sulle etichette, il primo ingrediente è quello più abbondante, mentre l’ultimo è presente solo in piccole quantità);
Confrontate le tabelle. Quali alimenti vi sembrano più sani? Quali hanno troppi zuccheri o troppi grassi? Perché è importante che gli ingredienti siano indicati sulla confezione?
Mangiare bene fa stare bene!
Tutti i nutrienti sono utili al nostro organismo, ma non nelle stesse quantità! Pensa ai mattoncini colorati: per costruire qualcosa di solido e armonioso servono pezzi di colori diversi in quantità equilibrate; se un tipo di mattoncino manca, oppure è troppo abbondante, la costruzione si sbilancia!
Per stare bene, è importante conoscere alcune semplici regole del mangiare sano. Le esperte e gli esperti di nutrizione hanno ideato la piramide alimentare , che mostra quanto spesso dovremmo mangiare i diversi tipi di alimenti nel corso della settimana. Alla base della piramide trovi l’acqua.
Salendo, trovi cereali, frutta e verdura, poi proteine e, in cima, i cibi da gustare solo ogni tanto (carni rosse e dolci).
TEST
SALUTE
E noi… come mangiamo?
occasionalmente (meno di 1 porzione a settimana)
3-5 porzioni al giorno 1 porzione al giorno
Ricorda: una buona alimentazione è fondamentale per stare bene, ma deve sempre essere accompagnata da attività fisica regolare e dalle giuste ore di sonno!
• In classe, realizzate un sondaggio sulle vostre abitudini alimentari. Preparate una tabella con i vostri nomi e annotate che cosa mangiate di solito a colazione, pranzo, merenda, cena. Riflettete: le vostre abitudini sono equilibrate? Ci sono alimenti che consumate troppo o troppo poco? Come potreste migliorare la vostra alimentazione quotidiana?
• Un modo per migliorare la vostra alimentazione è il criterio del “piatto sano”. Dovrebbe essere diviso in tre parti: la metà occupata da verdura e frutta, un quarto da proteine e un quarto da cereali; a ciò si aggiungono oli vegetali e acqua. Divisi in gruppi, preparate un menù settimanale tenendo conto della piramide, del “piatto sano” e dei prodotti di stagione. Potete realizzarlo con piatti di carta, immagini di alimenti (ritagliati da riviste o disegnati da voi), colla, forbici, colori.
L’apparato escretore
L’apparato escretore è formato da reni , ureteri , vescica e uretra ; la sua funzione è quella di depurareilsangue ed eliminare le sostanze di scarto sotto forma di urina .
Vediamo come funziona.
1 Gli organi principali sono i reni; hanno una forma di fagiolo, sono grandi più o meno come un pugno, e si trovano ai due lati della colonna vertebrale, dietro l’addome. Il sangue passa attraverso i reni, che funzionano come filtri: trattengono le sostanze utili e scartano quelle di rifiuto. Il risultato di questo processo di filtrazione è l’urina, un liquido formato da acqua e sostanze di scarto provenienti dal sangue.
2 L’urina lascia i reni attraverso due sottili condotti chiamati ureteri e si raccoglie nella vescica, un organo che funziona come un piccolo serbatoio.
3 Quando la vescica è piena, il corpo ci avvisa: sentiamo il bisogno di urinare, cioè di fare la pipì. A questo punto, l’urina viene eliminata all’esterno attraverso l’uretra
Ricordi da quali apparati sono eliminati questi altri “rifiuti”: l’anidride carbonica e i resti non digeriti degli alimenti (feci)?
reni uretra ureteri
SCIENZATTIVA
1 Prova a indovinare quanti litri di sangue al giorno filtrano i reni; poi fai una ricerca e verifica.
180 litri 50 litri 15 litri
2 L’igiene intima è importante, perché l’uretra si apre all’esterno e offre quindi una possibile “porta d’ingresso” a virus e batteri, che possono raggiungere la vescica e provocare infiammazioni alle vie urinarie.
Osserva il disegno e spiega perché il rischio è maggiore per le femmine.
A COLPO D’OCCHIO
GLI APPARATI DIRIGENTE ED ESCRETORE
Usa le immagini e le parole di queste pagine per ricordare ciò che sai sugli apparati dirigente ed escretore.
L’apparato dirigente è formato da...
• canale alimentare (bocca, esofago, stomaco, intestino e ano)
• fegato e pancreas
Le funzioni dell’apparato dirigente sono…
• digestione
• assorbimento
faringe
bocca
fegato
pancreas
intestino tenue
retto ano
I denti...
esofago
stomaco
DIGESTIONE
ASSORBIMENTO
• tritano e sminuzzano il cibo
• sono 32, divisi in due arcate
8 incisivi (4 sopra e 4 sotto)
intestino crasso
4 canini (2 sopra e 2 sotto)
feci
• hanno: una parte visibile (corona) una parte inserita nell’osso (radice)
8 premolari (4 sopra e 4 sotto)
12 molari (6 sopra e 6 sotto)
corona radice
bolo
chimo
chilo
I nutrienti...
• servono al corpo per produrre energia, crescere e ripararsi
carboidrati
vitamine e sali minerali acqua
L’apparato escretore è formato da...
• reni, ureteri, vescica e uretra
Le funzioni dell’apparato escretore sono…
• depurare il sangue
• eliminare le sostanze di scarto sotto forma di urina
Scegli l’argomento di un riquadro per ogni sistema e ripassalo in uno di questi modi: esponi a voce
approfondisci e scrivi sul quaderno
p.
fai la mappa sul quaderno o su eStudy
SCELGO IO!
L’apparato riproduttore
L’apparato riproduttore è l’unico del corpo umano a essere diverso nei maschi e nelle femmine ; la sua funzione è quella di produrre le cellule sessuali , che danno origine a una nuova vita. Quando una cellulamaschile (lo spermatozoo) si unisce a una cellulafemminile (la cellula uovo), può infatti svilupparsi un nuovo essere umano. La riproduzione è possibile solo dopo il raggiungimento della maturitàsessuale .
APPARATO RIPRODUTTORE MASCHILE
Gli organi principali dell’apparato riproduttore maschile sono i testicoli e il pene .
pene
tube di Falloppio
testicoli ovaie utero
vagina
spermatozoo ovulo
SCIENZATTIVA
1 Scrivi le parole corrette.
• producono gli ovuli
• Nei testicoli vengono prodotti gli spermatozoi , cioè le cellule maschili.
• Gli spermatozoi vengono poi espulsi attraverso il pene , che serve per portarli all’interno dell’apparato riproduttore femminile, dove potranno incontrare la cellula uovo.
APPARATO RIPRODUTTORE FEMMINILE
L’apparato riproduttore femminile è formato da ovaie , tube di Falloppio , utero e vagina e si trova all’interno del corpo.
• Le ovaie producono le cellule femminili, chiamate ovuli .
• Le tubediFalloppio sono due canali che collegano le ovaie all’utero. Qui avviene la fecondazione , cioè l’unione tra la cellula uovo e lo spermatozoo.
• L’ utero è un organo con pareti spesse ed elastiche: in caso di fecondazione, ospita e protegge il nuovo essere
• La vagina è il canale che collega l’esterno del corpo all’utero: è da qui che entrano gli spermatozoi e, durante il parto, nasce il bambino.
• cellule riproduttive femminili
• ospita e protegge il feto
• collegano utero e ovaio
• producono gli spermatozoi
• cellule riproduttive maschili
EDUCAZIONE CIVICA
La pubertà
La pubertà segna il passaggio dall’infanzia all’età adulta e il raggiungimento della maturità sessuale .
È un periodo di grandetrasformazione , fisica ed emotiva. Nei maschi, la pubertà inizia tra i 9 e 14 anni, nelle femmine tra gli 8 e i 13 anni: per ogni persona ci sono tempi e modi diversi, perché è unica e speciale!
Ma come si manifesta la pubertà?
In entrambi i sessi aumenta la statura , compaiono i peli sotto le ascelle e nelle parti intime, cambiano alcune proporzionidelcorpo e si sviluppano nuoviinteressiedemozioni .
Nelle femmine , si sviluppa il seno e si ha la prima mestruazione , una piccola perdita di sangue dalla vagina che segnala che le ovaie hanno iniziato a funzionare. Nei maschi , aumentano le dimensioni dei testicoli , spunta la barba e la voce diventa più profonda. Non è sempre facile accettare questi cambiamenti, ma ricorda che anche se il tuo corpo cambia, tu resti sempre tu: con i tuoi gusti, le tue passioni, le tue amicizie e i tuoi valori.
TEST SALUTE
Ascoltare, rispettare il corpo e i sentimenti di sé stessi e degli altri è importante sempre, ma durante la crescita ancora di più!
• Che cosa ti fa sentire bene con te stesso o con te stessa? Scrivi o disegna cinque cose che ti rendono unico o unica (possono essere qualità, passioni, sogni, caratteristiche fisiche...). Poi scrivi o disegna tre cose che apprezzi negli altri.
• C’è una parola o una frase gentile che vorresti sentirti dire? Scrivila su un post-it e poi attaccate tutti i post-it su un grande cartellone.
• C’è qualcosa del tuo corpo o del tuo modo di essere che senti stia cambiando? Come ti senti quando pensi a questi cambiamenti? Riflettici insieme alle tue compagne, ai tuoi compagni e all’insegnante. Scoprirai che le domande, i dubbi e le curiosità che senti dentro di te sono gli stessi che provano anche gli altri.
La fecondazione e lo sviluppo embrionale
A partire dalla pubertà, circa una volta al mese, un ovulo lascia un’ovaia e passa nelle tube di Falloppio . Qui può avvenire la fecondazione , cioè l’unione tra uno spermatozoo e la cellula uovo . La cellula che si forma, chiamata zigote , è la prima cellula da cui inizia lo sviluppo di una nuova vita.
Nei giorni seguenti, lo zigote si sposta lentamente verso l’ utero , e durante il viaggio si divide molte volte: prima in 2, poi in 4, poi in 8 cellule e così via.
Dopo circa 5 giorni, la piccola massa di cellule arriva nell’utero e si attacca alla sua parete: da questo momento in poi viene chiamata embrione .
All’interno dell’utero, l’embrione cresce protetto da un sacco pieno di liquido, chiamato saccoamniotico , che lo difende dai colpi e mantiene la temperatura costante.
La mamma e l’embrione sono collegati attraverso la placenta , da cui parte il cordoneombelicale . Attraverso la placenta e il cordone ombelicale passano ossigeno e sostanze nutritive dal sangue della mamma all’embrione e sostanze di rifiuto dall’embrione alla mamma.
Grazie a questo scambio continuo, la nuova vita può crescere e svilupparsi fino al momento della nascita.
ovulo embrione 2 cellule zigote decine di cellule fecondazione
Ti sei mai chiesto perché abbiamo l’ombelico?
Alla nascita il cordone ombelicale viene tagliato e annodato: si forma così l’ombelico.
Le fasi della gravidanza
Negli esseri umani, la gravidanza dura circa 9 mesi , e viene divisa in tre trimestri , ognuno dei quali ha tappe importanti.
PRIMO TRIMESTRE (dal 1° al 3° mese)
• Si formano il sacco amniotico e la placenta
• Iniziano a svilupparsi i primiorgani e il cuore comincia a battere.
• Dopo circa 8 settimane , l’embrione viene chiamato feto .
• Alla fine del terzo mese, il feto è lungo circa 6 cm
SECONDO TRIMESTRE (dal 4° al 6° mese)
• Il feto cresce e la mamma inizia a sentire i suoi movimenti .
• Si sviluppano i sensi : tatto, gusto e udito.
• Alla fine del secondo trimestre, il feto è lungo circa 28cm .
TERZO TRIMESTRE (dal 7° al 9° mese)
• Il feto cresce rapidamente e si prepara a vivere fuori dall’utero
• Gli apparatirespiratorio e circolatorio completano il loro sviluppo.
• Alla nascita, il neonato è lungo circa 50cm e pesa circa 3 kg
SCIENZATTIVA
1 Inserisci le parole corrette scegliendo tra quelle sotto riportate. cellula uovo • amniotico • utero • embrione • ombelicale • zigote • placenta • spermatozoo La vita di un essere umano inizia con la fecondazione di una da parte di uno . Dall’unione si origina una nuova cellula, detta ................................, che lentamente si sposta verso l’ ................................. Durante questo percorso, lo zigote si divide più volte formando un insieme di cellule, detto , che cresce protetto nel sacco e collegato al corpo della mamma attraverso la da cui parte il cordone in cui passano l’ossigeno e le sostanze nutritive.
Il sistema nervoso
Il sistema nervoso riceve e interpreta tutti gli stimoli che arrivano dall’ambiente esterno e dall’interno del corpo ed elabora una risposta ; inoltre ha la funzione di coordinare tutte le attività del corpo , sia volontarie (come scrivere) sia involontarie (come respirare). Pensa per esempio allo stimolo della fame: quando il corpo ha bisogno di energia, invia un segnale al sistema nervoso. Se decidi di mangiare (azione volontaria), altri segnali fanno sì che inizi la digestione (azione involontaria). Vediamo ora come è fatto e come funziona il sistema nervoso.
I neuroni
Il sistema nervoso è formato da miliardi di cellule speciali chiamate neuroni . I neuroni sono come piccoli messaggeri che trasmettono informazioni sotto forma di impulsielettrici . Comunicano tra loro attraverso minuscoli spazi chiamati sinapsi .
dendriti sinapsi
SCIENZATTIVA
1 Collega ogni termine alla giusta definizione.
Ogni neurone è composto da:
• un corpocellulare , che contiene il nucleo ;
• numerosi dendriti , che ricevono il segnale;
• un assone , un lungo prolungamento che porta il messaggio verso un altro neurone o verso un organo.
È la zona di contatto tra due neuroni. ASSONE
SINAPSI NEURONE DENDRITI
Sono le cellule che formano il sistema nervoso.
Sono prolungamenti, brevi e molto ramificati, dei neuroni.
È un unico e lungo prolungamento del neurone, che termina con piccole ramificazioni.
Sistema nervoso centrale e periferico
Il sistema nervoso è suddiviso in due parti: il sistema nervoso centrale e il sistema nervoso periferico , che collaborano affinché tutte le informazioni vengano trasmesse ed elaborate nel migliore dei modi.
SISTEMA NERVOSO CENTRALE
È formato da encefalo e midollospinale .
• L’ encefalo , contenuto nel cranio, è il centro di controllo del nostro organismo: riceve ed elabora tutte le informazioni.
• Il midollospinale mette in comunicazione l’encefalo con il resto del corpo e si trova all’interno della colonna vertebrale. Il midollo spinale è inoltre responsabile dei riflessi , cioè di risposte velocissime e involontarie; quando reagisci all’improvviso per evitare un pericolo, come ritirare la mano da una pentola che scotta, il tuo corpo agisce prima ancora che l’encefalo se ne accorga!
SISTEMA NERVOSO PERIFERICO
È formato dai nervi , che portano le informazioni dal corpo all’encefalo e dall’encefalo al corpo. Una volta che il sistema nervoso centrale ha elaborato il messaggio, i nervi trasmettono la risposta agli organi che devono agire.
SCIENZE LAB
Che riflessi!
Procedimento : siediti su un tavolo alto in modo che le tue gambe non tocchino il pavimento. Chiudi gli occhi e rilassati; un compagno o compagna darà un colpetto, delicato ma deciso, al tuo ginocchio. La tua gamba si solleverà indipendentemente dalla tua volontà di farlo.
encefalo midollo spinale
SISTEMA NERVOSO CENTRALE SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (nervi)
Ti vengono in mente delle occasioni in cui entrano in gioco i tuoi riflessi?
Conclusioni : il movimento della gamba è un riflesso. Il tempo di è molto perché l’azione di involontaria arriva direttamente ai senza passare per il
muscolo
midollo spinale
cervello
Il cervello e le sue funzioni
cervelletto tronco encefalico
Qual è la funzione del cervelletto e del tronco encefalico? Fai una ricerca e scoprilo!
L’encefalo è formato da cervello , cervelletto e tronco encefalico . Il cervello, quindi, è solo una parte dell’encefalo, ma è quella più grande e complessa! Di fatto, si tratta della vera centrale operativa dell’encefalo. Scienziate e scienziati hanno scoperto che ogni zona del cervello ha un compito specifico : alcune aree controllano i movimenti del corpo, altre si occupano del pensiero, del linguaggio e della memoria, altre ancora ricevono e interpretano le informazioni provenienti dai nostri organi di senso.
movimento
concentrazione
vista
olfatto
equilibrio
gusto
SCIENZATTIVA
1 Completa.
• Il cervello fa parte dell’ , che è contenuto nel cranio e comprende anche cervelletto e tronco encefalico. Insieme al , racchiuso all’interno della vertebrale, forma il sistema nervoso
• Il sistema nervoso periferico è formato dai che raccolgono le informazioni dall’interno e dall’ del corpo e le trasmettono al sistema nervoso ................................................; da qui vengono poi trasmessi i comandi agli .
Gli organi di senso
Gli organi di senso ci consentono di conoscere il mondo intorno a noi; sono: la cute , la lingua , il naso , le orecchie e gli occhi , ognuno collegato a un senso.
Al loro interno ci sono i recettorisensoriali , cellule speciali che raccolgono le informazioni provenienti dall’esterno (come la luce, i suoni o il calore) e le trasformano in impulsi nervosi . Questi impulsi viaggiano lungo i nervi fino all’ encefalo , che interpreta le informazioni ed elabora una risposta.
La cute e il tatto
La cute, che di solito chiamiamo pelle , è il nostro organo più esteso: infatti, riveste tutto il corpo; ci protegge dalle infezioni, mantiene costante la temperatura corporea e ci permette di percepire ciò che ci circonda grazie ai recettorideltatto . Essi sono di diversi tipi e percepiscono stimoli diversi, come caldo , freddo , dolore o pressione . Quando tocchiamo qualcosa, i recettori inviano segnali nervosi all’encefalo, che interpreta lo stimolo e ci fa provare una sensazione: morbido, ruvido, caldo, pungente…
La cute è formata da tre strati principali.
• Epidermide : è lo strato più esterno, a contatto con l’ambiente; protegge il corpo e si rinnova continuamente.
• Derma : è lo strato più spesso, dove si trovano i recettori del tatto, i bulbi piliferi (da cui nascono i peli), le ghiandole sudoripare (che producono il sudore) e sebacee (che producono il sebo, una sostanza che mantiene morbida la pelle).
• Ipoderma : è lo strato più interno, ricco di vasi sanguigni e di grasso, che serve come riserva di energia e aiuta a mantenere il calore.
pelo ghiandole sudoripare
bulbo pilifero
ghiandole sebacee
recettore sensoriale vasi sanguigni nervi
Le persone non vedenti leggono grazie al tatto. L’alfabeto Braille (dal nome del suo inventore), infatti, è basato su simboli in rilievo.
Il naso e l’olfatto
Il naso è l’organo dell’olfatto, il senso che ci permette di percepire gli odori presenti nell’aria. Quando inspiriamo, le molecole odorose entrano nelle cavitànasali attraverso le narici . La parte superiore delle cavità nasali ospita i recettori olfattivi , che riconoscono le sostanze odorose e inviano impulsi nervosi all’encefalo tramite il nervo olfattivo . L’encefalo interpreta questi segnali e li trasforma in sensazioni di odore: profumo di fiore, odore di pizza appena sfornata, o magari... di qualcosa di bruciato!
La lingua e il gusto
nervo olfattivo
recettori olfattivi
cavità nasali
La lingua è l’organo del gusto: sulla sua superficie si trovano tante piccole protuberanze, le papillegustative , su cui sono presenti i recettoridel gusto . Essi riconoscono i cinque sapori fondamentali: dolce , salato , acido , amaro e umami (un gusto intenso, tipico della salsa di soia o dei formaggi stagionati).
Quando assaggiamo un cibo, i recettori gustativi trasformano il sapore in un impulso nervoso che viaggia lungo i nervi del gusto fino all’encefalo, dove il cervello riconosce il sapore e lo collega alla nostra esperienza: “Troppo salato!”, “Aspro!”.
Per riconoscere non solo il sapore, ma di che cibo si tratta, il gusto collabora con l’olfatto . In bocca, infatti, cibi e bevande rilasciano particelle odorose che raggiungono le cavità nasali attraverso la faringe.
Ora ho capito perché quando ho il raffreddore il cibo mi sembra più insipido! Perché lingua e naso collaborano per percepire appieno i sapori.
recettori del gusto
narici
lingua
papilla gustativa
L’orecchio, l’udito e l’equilibrio
L’orecchio svolge due funzioni: ci permette di sentire i suoni e di mantenere l’ equilibrio ; è formato da tre parti: orecchioesterno , orecchiomedio e orecchiointerno , che comunicano tra loro grazie a sottili membrane .
• ORECCHIO ESTERNO È costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo. Il timpano separa l’orecchio esterno dall’orecchio medio.
• ORECCHIOMEDIO È formato da tre ossicini: martello, incudine e staffa.
Tra l’orecchio medio e l’orecchio interno si trova la finestra ovale.
• ORECCHIOINTERNO È formato dai canali semicircolari, dalla coclea e dal nervo acustico.
Vediamo ora quale percorso compiono le ondesonore nell’orecchio e comeudiamo i suoni .
1 Il padiglioneauricolare raccoglie le ondesonore dall’ambiente e le convoglia nel canaleuditivo.
2 Le onde fanno vibrare il timpano, una sottile membrana che separa l’orecchio esterno da quello medio.
3 Le vibrazioni passano ai tre ossicini dell’orecchio medio: martello, incudine e staffa, che amplificano il suono e lo trasmettono alla finestraovale, la membrana che porta all’orecchio interno.
4 Nell’orecchio interno, le vibrazioni si propagano nel liquido della coclea, una struttura a forma di chiocciola. Qui, le cellulerecettricidelsuono trasformano le onde in impulsinervosi che viaggiano lungo il nervoacustico fino all’encefalo, dove il cervello riconosce il suono.
La staffa è l’osso più piccolo che abbiamo: misura 3 mm!
padiglione auricolare
canali semicircolari martello, incudine e staffa
nervo acustico
canale uditivo
Nell’orecchio interno ci sono anche i canali semicircolari , che ci permettono di stare in equilibrio. Al loro interno si trova un liquido che si muove ogni volta che cambiamo posizione o ci spostiamo. Questo liquido stimola delle cellulerecettricidelmovimento , che inviano segnali all’encefalo per dirgli come siamo orientati nello spazio. Se giri su te stesso molte volte e poi ti fermi, il liquido continua a muoversi per qualche secondo… ecco perché ti senti stordito o barcollante!
timpano
coclea
finestra ovale
L’occhio e la vista
L’occhio è l’organo della vista, il senso che ci permette di riconoscere colori , forme , luci , ombre e movimenti . È anche chiamato bulbo oculare e si trova in una cavità del cranio chiamata orbita . Essendo molto delicato, l’occhio è protetto da diversi elementi:
• le ciglia e le sopracciglia trattengono i sudore e la polvere;
• le palpebre si chiudono automaticamente per proteggere l’occhio e mantenerlo umido.
Vediamo ora quale percorso compie la luce nell’occhio e come vediamoun’immagine .
1 La luce attraversa la cornea, un tessuto trasparente.
2 Penetra nella pupilla, un piccolo foro capace di allargarsi e restringersi per regolare l’entrata della luce (si allarga al buio e si restringe alla luce intensa). La pupilla è circondata dall’iride
3 La luce attraversa poi il cristallino, una lente trasparente che concentra i raggi luminosi sulla retina.
4 La retina è lo strato più interno, dove si trovano i recettori visivi che trasformano la luce in impulsi nervosi.
5 Da qui, i segnali viaggiano lungo il nervoottico fino all’encefalo, che li interpreta e ci permette di vedere.
iride
nervo ottico cristallino retina cornea
pupilla
SCIENZATTIVA
1 Segna con una X la risposta corretta.
sopracciglia ciglia palpebre
pupilla
Confrontatevi: perché
è importante proteggere gli organi di senso?
iride
Quali comportamenti aiutano a mantenerli sani?
Proteggere gli occhi dal sole, non ascoltare musica troppo alta...
• Le papille gustative si trovano: nelle cavità nasali nella cute sulla lingua
• Nell’orecchio interno si trova: la coclea il timpano la staffa
• Il derma è uno strato: dell’occhio della cute dell’orecchio
• Il cristallino è: la lente dell’occhio il foro dell’occhio l’osso più piccolo
• I recettori olfattivi sono collocati: nelle cavità nasali nel derma sulla retina
SCIENZE LAB Esperimento
TRE ESPERIMENTI SUI SENSI
TATTO ALLA PROVA
Materiale : tre penne scariche, senza inchiostro (due delle quali unite con nastro adesivo)
Procedimento : A coppie, uno/a chiude gli occhi e l’altro/a tocca con una o due punte diverse parti del corpo dell’altro/a. In quali punti riconoscete correttamente se si tratta di una punta o di due?
Conclusioni : i recettori tattili non sono distribuiti in modo uguale su tutto il corpo. Alcune zone, come i polpastrelli, le labbra o la pianta dei piedi, sono molto più sensibili di altre.
Procedimento : Versa in ogni bicchiere la stessa quantità di acqua e poi aggiungi 2, 5, 10 g di zucchero (segna con le etichette la quantità in ogni bicchiere). Fai assaggiare a un gruppo di compagni/e un cucchiaino da ogni bicchiere e chiedi di confrontare il livello di dolcezza. Ripeti dopo aver messo i bicchieri in frigorifero per un paio d’ore.
Conclusioni : Le basse temperature riducono la percezione della dolcezza (e anche dell’amaro). Il gelato si mangia freddo perché sciolto risulta spesso troppo dolce, stucchevole.
UN OCCHIO SOLO
Materiale : una penna
Procedimento : a coppie, uno/a chiude un occhio e prova a toccare con un dito la punta della penna che il compagno/la compagna regge davanti a lui: è facile come con due occhi?
Conclusioni : percepiamo le distanze molto più facilmente con due occhi che con uno, perché il cervello elabora questa informazione grazie alle piccole differenze di immagine inviate dai due occhi.
Patogeno significa “che causa malattie”.
Il sistema immunitario
Il sistema immunitario è l’insieme di cellule, tessuti e organi che collaborano per difendere il corpo da microrganismi patogeni , come virus, batteri, funghi e parassiti. Il suo compito è riconoscere ciò che è pericoloso e proteggerci, impedendo agli agenti patogeni di entrare nel corpo o eliminandoli se riescono a superare le difese.
Il sistema immunitario utilizza due strategie di difesa principali.
• Le difeseimmunitarieaspecifiche sono la prima linea di difesa del nostro organismo. Agiscono subito e nello stesso modo contro qualunque agente patogeno, senza distinguerlo. Fanno parte di queste difese la pelle , la saliva , il muco , i succhigastrici e molti globulibianchi (o leucociti ).
Le cellule immunitarie “viaggiano” nel corpo attraverso una fitta rete di canali appositi.
• Le difeseimmunitariespecifiche entrano in gioco se un agente patogeno riesce a superare le difese aspecifiche. Questa difesa è più precisa ed è composta da una prima fase di riconoscimento dell’intruso e da una successiva fase di attaccomirato per eliminarlo. I protagonisti di questa risposta sono particolari globuli bianchi chiamati linfociti B , che producono anticorpi , e linfociti T , che distruggono le cellule infettate. Questa difesa lascia una memoria : se lo stesso microrganismo torna, il corpo lo riconosce e può così reagire più velocemente.
Tu non fai parte di questo corpo!
Adesso ci penso io!
ALLERGIE E MALATTIE AUTOIMMUNI
Le allergie si verificano quando il sistema immunitario reagisce a sostanze che per la maggior parte delle persone sono innocue: alimenti, pollini, acari della polvere, peli di animali, muffe...
Le malattieautoimmuni , invece, si manifestano quando il sistema immunitario scambia come pericolose cellule o molecole che appartengono all’organismo stesso e le attacca.
• Fate un sondaggio in classe e scoprite se ci sono allergie o persone celiache (la celiachia è una malattia autoimmune).
Glistrumentidellamedicina
Quando non stai bene, non basta raccontare ai tuoi genitori o al medico come ti senti: per capire che cosa succede nel tuo corpo, servono anche degli strumenti. Alcuni sono semplici e puoi trovarli in casa, come il termometro, altri sono più complessi e possono essere usati solo da personale specializzato, come i macchinari presenti negli ospedali. Ogni strumento ha una funzione specifica.
Ecco alcuni strumenti usati nelle visite mediche di base, per vedere lo stato di salute generale e fare una prima diagnosi di malattie specifiche.
• Stetoscopio ➜ ascolta cuore e polmoni
• Otoscopio ➜ osserva l’orecchio
• Oftalmoscopio ➜ osserva l’occhio
Queste invece sono tecnologie ospedaliere utili per vedere ciò che non è possibile osservare a occhio nudo.
• Raggi X ➜ osservano ossa e organi
• Ecografo ➜ “vede” nel corpo con gli ultrasuoni
• TAC ➜ fornisce immagini precise del corpo
Questi strumenti, infine, puoi averli anche a casa, sono semplici e puoi usarli anche tu! Completa la spiegazione della loro funzione.
• Termometro ➜ misura la ...............................................
• Bilancia ➜ misura
• Metro ➜ altezza e crescita
• Sfigmomanometro ➜ misura la pressione
• Saturimetro ➜ misura l’ossigeno nel sangue
• Martelletto ➜ controlla i riflessi e il sistema nervoso
• Risonanza ➜ usa campi magnetici per fornire immagini
Latecnologiacheaiutailcorpo
Negli ultimi decenni, la tecnologia in campo medico ha fatto grandi progressi. Oggi non serve solo a curare o a fare diagnosi, ma anche ad aiutare le persone nella vita di tutti i giorni.
Con l’espressione Tecnologia Assistiva si indicano tutti quegli strumenti e sistemi progettati per migliorare il benessere, l’autonomia e la partecipazione alla vita sociale delle persone con esigenze speciali. Secondo l’ Organizzazione Mondiale della Sanità ( OMS ), la Tecnologia Assistiva comprende sia strumenti semplici, come un bastone da passeggio, sia tecnologie molto avanzate, come sistemi informatici che aiutano a comunicare chi ha difficoltà nel linguaggio.
Ecco alcuni esempi di Tecnologie Assistive:
• I software di sintesi vocale trasformano il testo scritto in voce e sono utili a persone con disabilità visive o difficoltà nel linguaggio.
• Gli esoscheletri sono dispositivi robotici che sostengono il corpo e aiutano alcune persone con paralisi a camminare.
• Le app di comunicazione aumentativa permettono di comunicare usando immagini o simboli.
• Le protesiintelligenti si muovono insieme al corpo e rendono i movimenti più naturali.
• I sistemidomotici consentono di controllare luci, porte o elettrodomestici tramite comandi vocali o dispositivi elettronici.
Secondo l’OMS, nel mondo circa un miliardo di persone ha bisogno di almeno un dispositivo di Tecnologia Assistiva, ma solo una piccola parte riesce ad averlo. Per questo motivo, rendere queste tecnologie accessibili a tutti è una sfida importante per il futuro.
Anche io ho un esoscheletro!
A COLPO D’OCCHIO
L’APPARATO
RIPRODUTTORE
Usa le immagini e le parole di questa pagina per ricordare ciò che sai sull’apparato riproduttore.
L’apparato riproduttore produce...
maschili: spermatozoi
• le cellule sessuali unione = fecondazione
femminili: cellule uovo
L’apparato riproduttore maschile è formato da ...
• testicoli
• pene
L’apparato riproduttore femminile è formato da ...
• ovaie
• tube di Falloppio
• utero
• vagina
La fecondazione avviene ...
• dalla pubertà periodo maturazione sessuale
• nelle tube di Falloppio spermatozoo + cellula uovo = zigote
• utero = embrione feto
• sacco amniotico
• placenta e cordone ombelicale
Scegli l’argomento di un riquadro e ripassalo in uno di questi modi: in coppia: fate tre domande ciascuno e ascoltate le risposte
scrivi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
IL SISTEMA NERVOSO e immunitario
Usa le immagini e le parole di questa pagina per ricordare ciò che sai sui sistemi nervoso e immunitario.
Il sistema nervoso...
• ha il compito di ricevere stimoli, interpretarli, elaborarli, rispondere
• è formato da neuroni
– trasmettono impulsi elettrici (sinapsi)
– composti da corpo cellulare, dendriti, assone
• si divide in
cervello
encefalo cervelletto
– sistema nervoso centrale tronco encefalico
midollo spinale (colonna vertebrale)
– sistema nervoso periferico: nervi
Il sistema immunitario...
• ha il compito di difendere l’organismo e riconoscere e combattere gli agenti patogeni (virus, batteri, funghi, parassiti)
Scegli l’argomento di un riquadro e ripassalo in uno di questi modi: esponi oralmente
scrivi sul quaderno fai la mappa sul quaderno o su eStudy
A COLPO D’OCCHIO
ORGANI DI SENSO
Usa le immagini e le parole di questa pagina per ricordare ciò che sai sugli organi di senso.
La cute e il tatto
• caldo, freddo, dolore o pressione
• recettori del tatto
• epidermide, derma, ipoderma
Il naso e l’olfatto La lingua e il gusto
• odori
• recettori olfattivi
• cavità nasali
• sapori fondamentali: dolce, salato, acido, amaro e umami
• recettori del gusto
• papille gustative
L’orecchio, l’udito e l’equilibrio L’occhio e la vista
• suoni
• cellule recettrici del suono
• timpano, coclea
• equilibrio
• cellule recettrici del movimento
• canali semicircolari
• colori, forme, luci, ombre e movimenti
• recettori visivi
• pupilla, cristallino, retina
Scegli l’argomento di tre riquadri e ripassalo in uno di questi modi: esponi oralmente in coppia: scrivi una domanda per ogni argomento e ascolta la risposta del/la compagno/a
fai la mappa sul quaderno o su eStudy
SCELGO
Le illusioni ottiche
Abbiamo imparato che lo stimolo sensoriale parte dagli organi di senso e arriva al cervello, dove viene elaborato e trasformato in sensazione o percezione (per esempio suono o immagine). A volte il cervello si lascia “ingannare” dai sensi e percepisce cose che in realtà non esistono oppure interpreta in modo errato ciò che guarda.
1 Osserva queste immagini. Che cosa vedi? Confrontati con compagni e compagne.
2 Allo stesso tempo, però, il nostro cervello riesce a farci capire il senso di ciò che leggiamo anche se l’ordine delle lettere in ogni parola è invertito, tranne la lettera iniziale e quella finale. Curioso, vero?
SECNODO UN PFROSSEORE DLEL’ UNVIESRITÀ DI CMABRDIGE , NON IMORPTA IN CHE ORIODNE APAPAINOLE LETETRE IN UNA PAOLRA, L’UINCA CSOA IMNORPTATE È CHE LA PIMRA E L’ULIMTA LETETRA SINAO NEL PTOSO GITUSO. IL RIUSTLATO PU Ò SERBMARE MLOTO CNOFSUO, MA NOONSTATNE TTUTO SI PU Ò LEGERGE SEZNA MLOTI PRLEOBMI .
3 Dividetevi in gruppi, scegliete un animale e cercate informazioni riguardanti le sue capacità visive. Eccone alcuni interessanti: talpe, uccelli rapaci, serpenti, cani e lupi, felini. Realizzate dei cartelloni e poi condividete le informazioni in classe.
4 Dopo aver capito il meccanismo di visione di alcuni animali, basato sulla sensibilità al calore diffuso dai corpi, scienziati e scienziate hanno inventato i visoritermici , che permettono la visione notturna di elementi che emettono calore anche a 200 m di distanza. Secondo voi, a quali animali, tra quelli elencati al punto 3, si sono ispirati?
QUADERNO
ESERCIZI
VERIFICHE
corpo umano
sistemi scheletrico e muscolare
apparati respiratorio e circolatorio
apparati digerente ed escretore
riproduttore
sistema nervoso e gli organi di senso
L’energia
1 Collega ogni inizio di frase al suo completamento.
L’energia è la capacità di un corpo di…
Tutti gli esseri viventi hanno bisogno di energia per…
L’energia potenziale è quella che dipende…
L’energia cinetica è dovuta…
L’energia elettrica è dovuta alla carica elettrica di…
dalla posizione del corpo. protoni ed elettroni. al movimento dei corpi. svolgere le attività quotidiane. compiere un lavoro.
2 Completa la tabella: inserisci le fonti di energia nel gruppo corretto.
Sole • acqua • carbone • calore della Terra • metano • vento • biomassa
3 Indica con una X gli oggetti che funzionano con l’energia elettrica.
FONTI RINNOVABILI FONTI NON RINNOVABILI
La luce
1 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• La luce non è una forma di energia.
• La luce è un particolare tipo di onda elettromagnetica.
V F
V F
• Le onde luminose si propagano in linea retta. V F
• Le sorgenti luminose possono essere solo naturali. V F
• La lampadina accesa è una sorgente luminosa artificiale. V F
• La luce viaggia a circa 300 000 chilometri al secondo. V F
2 Collega ogni fotografia con lo schema corrispondente, che rappresenta il modo in cui la luce si comporta attraversando un corpo.
3 Scrivi nel quadratino di ogni immagine il numero corrispondente al fenomeno che illustra.
Il suono
1 Completa il testo con le parole elencate.
vibrazioni • o recchie • vuoto • sorgente • mezzo • aria • gassoso • onde
Il suono è prodotto da che creano sonore. Un oggetto che vibra è detto .................................... sonora. Nel .................................... il suono non può
propagarsi: le onde sonore, infatti, hanno bisogno di un , cioè un corpo materiale solido, liquido o che le possa trasmette. Il mezzo più comune attraverso cui il suono viaggia e raggiunge le nostre è l’
2 Indovina le parole e scrivile negli appositi spazi.
• È la caratteristica che permette di distinguere i suoni gravi o bassi dai suoni acuti o alti
• È la caratteristica che permette di distinguere i suoni forti da quelli deboli
• È la caratteristica che permette di distinguere una sorgentesonora da un’altra.
3 Leggi il testo e rispondi alle domande.
Nora sta esplorando una caverna molto stretta e lunga solo 10 metri. Siccome vuole fare un esperimento con il suono, urla il suo nome, ma in risposta sente un suono confuso, che sembra “impastato”. Allora esce e urla di nuovo il suo nome, stavolta rivolta verso una montagna lontana 200 metri: dopo un attimo, sente chiaramente il suo nome tornare indietro.
• Come si chiama il fenomeno avvenuto nella caverna ?
• Come si chiama il fenomeno avvenuto verso la montagna ?
• Perché nella caverna non ha sentito il suono tornare indietro chiaramente?
Perché la caverna era troppo buia.
Perché la parete era troppo vicina (meno di 17 metri) e i suoni si sono sovrapposti.
Perché il fischio era troppo forte.
Le forze
1 Collega ogni immagine all’effetto prodotto da una forza a cui si riferisce.
Fermare un movimento Deformare un oggetto Produrre un movimento
2 Indica con una X la risposta corretta.
• I magneti o calamite sono corpi che esercitano forza attrattiva… solo su alcuni metalli, come il ferro. su tutti i materiali. solo su ferro e legno.
• La forza delle calamite: si chiama forza polare. respinge i metalli. agisce anche a distanza.
• Se avviciniamo due magneti, i poli opposti… si respingono. si attraggono. non esercitano alcuna forza.
3 Collega le parti di una leva con la corretta definizione; poi inserisci le lettere nell’immagine nel quadratino che corrisponde alla definizione.
a Punto di applicazione della forza
b Punto di resistenza
c Fulcro
È il punto fisso attorno al quale si muove la leva.
È il punto dove si agisce con la mano o il piede.
È la parte dell’oggetto che si oppone al movimento.
L’Universo
1 Indica con una X la risposta corretta.
• Secondo la teoria del Big Bang, l’Universo è nato circa… 10 miliardi di anni fa. 14 miliardi di anni fa. 14 milioni di anni fa.
• Il Sole è… un pianeta. una nebulosa. una stella.
2 Leggi le definizioni e completa il cruciverba.
Nella colonna colorata scoprirai il nome dei corpi celesti che corrispondono a questa definizione: “Hanno una massa enorme, per cui generano una forza di gravità così intensa da trattenere al loro interno anche la luce”.
1 Sono enormi ammassi di gas e polveri in cui nascono le stelle.
2 Grande pianeta ghiacciato che ruota in modo insolito.
3 È il pianeta più piccolo del Sistema Solare.
4 È ciò di cui sono costituite le comete, insieme a roccia e polveri.
5 Corpi celesti freddi e opachi, che ruotano intorno a una stella.
6 È il pianeta più caldo in assoluto.
7 È un pianeta gigantesco che ha una grande macchia rossa.
8 È l’unico pianeta dove, per ora, risulta essersi sviluppata la vita.
9 Corpi rocciosi che ruotano, insieme ai pianeti, intorno al Sole.
3 Inserisci i nomi degli 8 pianeti del Sistema Solare.
Quale posizione occupa la Terra? È il del Sistema Solare, in ordine di vicinanza al Sole.
La Terra
1 Osserva il disegno e completa le frasi con le parole elencate.
: strato più esterno, sottile e Ha uno spessore medio di 35 km (fino a 70 km sotto i , circa 5 km sotto gli ) ed è divisa in o zolle.
: strato molto spesso (circa km). La parte superiore è e scorre (insieme alle placche della crosta), sulla parte inferiore, che è e in movimento.
: strato più , composto da (ferro e nichel). Ha uno spessore di circa .................................... km ed è diviso in due parti: una esterna e una interna .
2 Colora di verde le affermazioni che riguardano il moto di rotazione e con il rosso quelle riferite al moto di rivoluzione.
Dura sempre 24 ore.
Segue un’orbita ellittica.
Determina l’alternarsi del dì e della notte.
Dura 365 giorni e 6 ore.
Determina l’alternarsi delle stagioni.
Avviene attorno all’asse terrestre in senso antiorario.
La Luna
1 Completa il testo con le parole elencate.
crateri • riflette • satellite • Sole • meteoriti • mari • rotazione • asse • Terra • rivoluzione
La Luna è l’unico naturale della Terra. La sua superficie è cosparsa di , che si sono formati in seguito alla caduta di , e di , ampie zone scure pianeggianti ricoperte di polvere e detriti rocciosi. La Luna compie simultaneamente tre movimenti: di ...................................., intorno al proprio , di intorno alla e uno in cui segue la Terra nel moto di rivoluzione intorno al Sole. La Luna è un corpo opaco, che la luce del . La vediamo illuminata in modi diversi a seconda di come la luce del Sole la illumina.
2 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• La Luna compie due movimenti: gira intorno alla Terra e con essa intorno al Sole. V F
• Le fasi lunari sono cinque. V F
• La Luna impiega circa 25 giorni per ruotare su se stessa e intorno alla Terra. V F
• Durante il Novilunio la Luna è tutta in ombra. V F
• La Luna è illuminata perché brilla di luce propria. V F
3 Completa il disegno scrivendo i nomi delle fasi lunari nella posizione corretta.
Il corpo umano
1 Scrivi i nomi dei sistemi o apparati sotto le immagini corrispondenti.
2 Collega i tipi di tessuto con la definizione e l’immagine corrispondenti.
TESSUTO MUSCOLARE
TESSUTO NERVOSO
TESSUTO CONNETTIVO
TESSUTO EPITELIALE
Formato da speciali cellule ramificate che si chiamano neuroni, permette di ricevere, elaborare e trasmettere le informazioni.
Formato da cellule che sostengono e collegano gli altri tessuti, include ossa, sangue e tessuto adiposo.
Formato da lunghe cellule elastiche, capaci di contrarsi e rilassarsi, che formano i muscoli.
Formato da cellule piatte e compatte, forma un rivestimento protettivo sulla superficie del corpo (pelle) e nelle cavità di alcuni organi.
I sistemi scheletrico e muscolare
1 Leggi l’elenco delle principali ossa del corpo umano e scrivi il numero nella posizione corrispondente.
2 Cancella l’alternativa sbagliata.
1 mandibola
2 cranio
3 sterno
4 bacino
5 vertebre
6 ulna e radio (ossa lunghe avambraccio)
7 costole
8 falangi della mano
9 femore
10 omero (osso lungo del braccio)
• Le ossa delle gambe e delle braccia sono ossa lunghe / corte
• Le vertebre sono ossa lunghe / corte .
• Il sistema muscolare e il sistema scheletrico formano l’apparato locomotore / escretore .
• Le fibre muscolari sono cellule di forma molto estesa / allungata .
• Il cuore è un muscolo volontario / involontario .
3 Associa ogni caratteristica o azione alla tipologia di muscoli corretta.
Intervengono in funzioni come la digestione e la respirazione.
MUSCOLI
VOLONTARI
Si trovano in molti organi interni come nello stomaco e nell’intestino.
Alzare una mano o aprire la bocca. Il loro movimento dipende dai comandi del cervello.
MUSCOLI
INVOLONTARI
Battito del cuore. Camminare o correre.
Afferrare un oggetto. Circolazione sanguigna.
L’apparato respiratorio
1 Leggi le definizioni e completa il cruciverba.
1 Quelle nasali sono un filtro che trattiene le impurità.
2 Il tratto da cui passa il cibo subito dopo la bocca.
3 Liquido rosso che riceve ossigeno negli alveoli.
4 Organi spugnosi nei quali avviene lo scambio di gas con il sangue.
5 Gas fondamentale per la vita.
6 Due ramificazioni elastiche che si dividono in tubicini sempre più sottili.
7 Via attraverso cui, dopo la faringe, passa l’aria.
8 Buchi nel naso che permettono l’ingresso dell’aria.
9 Tubo lungo, davanti all’esofago, formato da anelli di cartilagine.
2 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• L’apparato respiratorio è formato dalle vie respiratorie e dal cuore. V F
• Le cellule hanno bisogno di anidride carbonica per vivere. V F
• I polmoni sono organi rigidi. V F
• L’espirazione è la fuoriuscita dell’aria. V F
• Il muscolo che permette la respirazione si chiama diaframma. V F
3 Cancella le parole sbagliate.
L’ ossigeno / azoto è fondamentale per la vita, perché permette allecellule / aimuscoli di trasformare le sostanze nutritive in forza / energia . Attraverso la respirazione, forniamo al nostro scheletro / organismo l’ossigeno ed eliminiamo le sostanze liquide / dirifiuto come l’anidride carbonica. Gli esseri umani respirano per mezzo dellebranchie / deipolmoni , due organi rigidi / elastici e spugnosi.
L’apparato circolatorio è formato dal che rappresenta il “mezzo di trasporto”, dai che sono le “vie” che percorre per arrivare in tutto il corpo e dal che è il “motore” di questa circolazione. Il sangue è un connettivo di colore rosso; il suo compito è quello di trasportare l’ , le sostanze e i prodotti di in tutto l’organismo. È composto per metà dal (un liquido giallognolo che contiene , proteine e sostanze nutritive) e per metà da cellule (globuli , globuli e ).
2 Indovina le parole.
• Ogni metà del cuore è formata da un atrio e da un …
• Se appoggi due dita sulla parte interna del polso, puoi sentire le …
• Il “viaggio” che il sangue compie nel corpo è la …
• Il sangue circola attraverso i capillari, le vene e le ...
V P C A
3 Completa il disegno che spiega la composizione del sangue.
formato da , e
Gli apparati digerente ed escretore
1 Riordina il viaggio del cibo numerando correttamente.
Le sostanze che non vengono assorbite passano nell’intestino crasso dove, con l’acqua, si formano le feci che saranno espulse dall’ano.
Il bolo viene deglutito e passa nell’esofago.
Il chimo passa nell’intestino tenue, dove il succo pancreatico e la bile aiutano ad assorbire i nutrienti.
I denti sminuzzano il cibo e la lingua lo impasta con la saliva trasformandolo in bolo.
Il cibo arriva nello stomaco e, grazie ai succhi gastrici, viene demolito in sostanze più semplici: il bolo diventa chimo.
Dall’intestino, i nutrienti passano nel sangue e il chimo diventa un liquido chiaro: il chilo.
2 Scrivi sotto a ogni immagine il principale tipo di nutriente che contengono questi alimenti.
3 Collega le frasi alla parola a cui si riferiscono.
Ha la forma di un fagiolo.
È un liquido formato da acqua e sostanze di rifiuto.
Produce l’urina.
Si raccoglie nella vescica.
Rene Urina
Scende attraverso gli ureteri.
Si elimina attraverso l’uretra.
È grande come un pugno.
Filtra il sangue e lo depura da sostanze nocive.
Il sistema nervoso e gli organi di senso
1 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• I neuroni generano e trasportano segnali elettrici. V F
• L’encefalo è composto solo dal cervello. V F
• Ogni zona del cervello non ha un compito specifico. V F
• Il midollo spinale mette in comunicazione il cervello con il resto del corpo. V F
2 Inserisci nell’immagine i termini elencati. Inserisci nell’immagine i termini elencati.
dendriti • sinapsi • assone • nucleo
3 Sottolinea con lo stesso colore i termini che si riferiscono a ogni organo di senso.
vista
tatto
olfatto
udito
gusto
cornea
pupilla
epidermide
staffa
iride
incudine
martello
timpano
narici
cristallino
papille gustative
retina
padiglione auricolare derma
Il sistema immunitario
1 Leggi il testo e rispondi alle domande.
Tutto intorno a noi ci sono microrganismi come batteri o virus, spore di funghi o pollini, che potrebbero entrare nel nostro organismo con la respirazione, gli alimenti che ingeriamo, l’acqua che beviamo, ma anche attraverso ferite della pelle. Molti di questi microrganismi sono patogeni, cioè in grado di causare malattie. Nella maggior parte dei casi il corpo attiva delle barriere sufficienti per bloccare gli invasori. Nel caso in cui, nonostante queste barriere, il corpo venga invaso, entra in azione una difesa specifica del sistema immunitario formata da speciali globuli bianchi (i linfociti T e B), che riesce a identificare gli invasori e spesso a neutralizzarli.
• Quali possono essere gli “invasori” del nostro corpo?
• Cosa significa “patogeno”?
• Da cosa è formata la difesa “specifica” del nostro sistema immunitario?
2 Completa il testo con le parole elencate. anticorpi • muco • leucociti • aspecifiche • linfociti T • saliva • difesa • patogeni
Le strategie di che il corpo attiva per difenderci dagli agenti sono dette quando agiscono nello stesso modo contro tutti i patogeni, senza distinguerli. Questa è la prima linea di difesa del nostro organismo, e comprende la pelle, la , il , i succhi gastrici e molti
Le difese immunitarie specifiche sono più precise: c’è una prima fase di riconoscimento dell’intruso e una fase successiva di attacco mirato per eliminarlo. Questo è possibile grazie ai linfociti B, che producono , e ai , che distruggono le cellule infettate.
3 Leggi le definizioni e indovina le parole.
• Così si chiamano i microrganismi che provocano malattie. P
• Altro nome dei globuli bianchi. LE
• Sono prodotti dai linfociti di tipo B. A
L’energia e le forze
1 Scrivi quale tipo di energia è in azione in ciascuna delle situazioni descritte.
energia termica • energia elettrica • energia cinetica • energia potenziale
• Fornello acceso sotto la pentola: ........................................................................................................
• Calciatore che corre in campo: ............................................................................................................
• Libro sul bordo della mensola: .............................................................................................................
• Lampadina accesa in salotto: .................................................................................................................
2 Completa il testo con le parole elencate. trasparente • opaco • diverso • traslucido • attraversa • luce
I raggi di luce quando incontrano un corpo qualsiasi si comportano in modo . Un oggetto, infatti, viene detto se non lascia passare la ...................................................., .................................................... se la lascia passare, se la luce lo solo in parte, rendendo l’immagine sfuocata.
3 Indica con una X la risposta corretta.
• La riflessione del suono avviene quando un’onda sonora… non arriva al nostro orecchio. viene completamente assorbita da una superficie. incontra un ostacolo e torna indietro.
• Affinché si produca l’eco, la parete oltre a non assorbire il suono, dev’essere a una distanza… minore di 17 metri di almeno 17 metri di almeno 7 metri
Rifletti e completa con una X .
• Il fenomeno del rimbombo avviene quando il suono di partenza e quello riflesso… si sovrappongono si distinguono chiaramente sono molto lontani
Qual è l’esercizio che hai svolto con più sicurezza? 1 2 3
Quale argomento, secondo te, devi ripassare meglio? L’energia Le forze
MI VALUTO
L’Universo
1 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• La Via Lattea è una galassia.
V F
• L’Universo ha avuto origine dal Big Bang. V F
• Il Big Bang è la gigantesca esplosione avvenuta alcune centinaia di anni fa. V F
• Le galassie sono enormi sistemi di stelle. V F
• Il Sole è un pianeta gigante. V F
• Le stelle sono corpi celesti che brillano di luce riflessa.
V F
• Gli asteroidi sono piccoli pianeti. V F
2 Rispondi alle domande sul Sistema Solare.
Quali sono i 4 pianeti interni e rocciosi?
Quali sono i 4 pianeti esterni, detti anche giganti gassosi?
Quale pianeta ha un sistema di anelli fatti di roccia, polveri e ghiaccio? ...........................................
3 Collega ogni inizio di frase al suo completamento.
La struttura della Terra...
Il ciclo lunare...
L’attrazione della Luna...
La Terra compie un moto di rotazione...
La Terra compie un moto di rivoluzione...
MI VALUTO
Rifletti, completa con una X e rispondi.
in un anno e questo determina l’alternanza delle stagioni.
provoca le maree, cioè i cambiamenti periodici del livelli del mare.
è fatta di tre strati: la crosta, il mantello e il nucleo.
in circa 24 ore, che determina l’alternarsi del dì e della notte. dura 29 giorni e alcune ore.
Qual è l’esercizio che hai trovato più facile? 1 2 3
Se c’è un argomento che non ti è ancora tanto chiaro, qual è?
Il corpo umano
1 Completa le frasi con le parole elencate. organo • apparato • cellula • tessuto • funzione • sistema • organismo • apparati
• Ogni ha una forma diversa a seconda della per cui è predisposta.
• Cellule uguali tra loro e con la stessa funzione formano un ..........................................
• L’insieme di più tessuti che collaborano per svolgere la stessa funzione, costituisce un ..........................................
• Più organi che lavorano insieme per la stessa funzione e sono costituiti dallo stesso tessuto, formano un , come nel caso dello scheletro; se invece gli organi sono composti da tessuti diversi formano un . Tutti i sistemi e gli costituiscono l’ .
2 Indica con una X la risposta corretta.
• I tessuti sono insiemi di cellule che hanno… forma diversa e stessa funzione forma simile e stessa funzione forma simile e funzioni diverse
• Un insieme di organi formati da tessuti diversi che lavorano insieme per svolgere una funzione è un: apparato sistema organismo
3 Leggi le definizioni e scrivi a quale tessuto si riferiscono.
• È formato da cellule ramificate chiamate neuroni e la funzione di ricevere, elaborare e trasmettere le informazioni: è il tessuto
• È formato da lunghe cellule elastiche, capaci di contrarsi e rilassarsi, che formano i muscoli e ci permette di muoverci: è il tessuto
• Sono fatte di questo tessuto le ossa, il sangue e il tessuto adiposo. È formato da cellule che sostengono e collegano gli altri tessuti: è il tessuto
MI VALUTO
Rifletti, completa con una X e rispondi.
Hai svolto il compito con precisione e attenzione? Non molto. Abbastanza. Sì.
Quale esercizio hai trovato più difficile? 1 2 3 Perché?
I sistemi scheletrico e muscolare
1 Indica con una X la risposta corretta.
• È un osso piatto che fa parte della spalla. femore costola scapola
• È un osso che lavora in coppia con la mascella.
rotula mandibola clavicola
• È l’osso più lungo del corpo umano. sterno omero femore
• È l’osso che permette il movimento del ginocchio.
falange rotula scapola
2 Collega ogni inizio di frase al suo completamento.
Le ossa sono rigide quanto basta per sostenere il corpo…
I muscoli sono organi capaci di , cioè accorciarsi, e di estendersi cioè ..................................................... Nel corpo umano esistono due tipi di muscoli: i muscoli , che funzionano da soli, come per esempio quelli dello stomaco, formati da cellule affusolate e allungate; i muscoli , detti anche scheletrici perché sono fissati alle ossa, che sono volontari. Il è un muscolo involontario speciale, ha contrazioni intense e rapide, ma involontarie.
Rifletti, completa con una X e rispondi.
Quale sistema ti è più chiaro? Sistema scheletrico Sistema muscolare
Quale ha termini meno facili da ricordare? Sistema scheletrico S istema muscolare
MI VALUTO
Gli apparati respiratorio e circolatorio
1 Metti in ordine le fasi del percorso dell’aria numerandole da 1 a 7. Poi completa il disegno con i nomi delle parti che costituiscono l’apparato respiratorio.
Nei polmoni, i bronchi si dividono in ramificazioni sempre più fini, fino ai bronchioli.
L’aria entra attraverso il naso e la bocca.
I bronchioli portano l’aria negli alveoli, rivestiti da capillari sanguigni.
L’anidride carbonica fa il percorso contrario, fino a essere espulsa dal naso o dalla bocca.
La trachea si divide in due rami, i bronchi, ciascuno dei quali porta l’aria a un polmone.
L’ossigeno dell’aria passa nel sangue attraverso gli alveoli, mentre l’anidride carbonica passa dal sangue agli alveoli.
L’aria scende nella faringe, nella laringe e nella trachea.
2 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• Il sangue è composto solo da globuli bianchi, globuli rossi e piastrine. V F
• Il cuore è un muscolo involontario.
• Il cuore è formato da due atri e da un ventricolo.
V F
V F
• Nell’uomo la circolazione sanguigna è doppia. V F
• Le vene portano il sangue ricco di ossigeno ai tessuti. V F
3 A quali cellule del sangue corrispondono le definizioni? Scrivilo tu.
• Trasportano ossigeno e anidride carbonica: .
• Difendono l’organismo dagli agenti patogeni:
• Servono a far coagulare il sangue dopo una ferita: .....................................................
MI VALUTO
Rifletti, completa con una X e rispondi.
Quale esercizio hai trovato più difficile? 1 2 3
Perché?
Gli apparati digerente ed escretore
1 Associa il numero corretto ai vari organi dell’apparato digerente.
1 bocca
2 esofago
3 diaframma
4 stomaco
5 fegato
6 pancreas
7 intestino tenue
8 intestino crasso
2 Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F).
• L’intestino crasso è l’ultima parte del tubo digerente. V F
• L’epiglottide chiude la laringe in modo che il cibo entri nell’esofago. V F
• Nell’intestino ci sono i succhi gastrici. V F
• L’esofago è un tubo che mette in comunicazione lo stomaco con l’intestino. V F
• Il bolo nello stomaco si modifica e diventa chimo. V F
3 Completa le frasi con le parole elencate.
9 ano esterno • reni • urina • vescica • urinarie • filtrano • uretra • ureteri • nocive L’apparato escretore è formato dai due e dalle vie , cioè dai due ureteri, dalla ................................................ e dall’uretra. I reni ................................................... il sangue e lo depurano dalle sostanze . L’acqua in eccesso scende nei due canali, cioè gli e si raccoglie nella vescica. La contrazione della vescica provoca il passaggio dell’ nell’ e da qua essa viene espulsa all’ .
Rifletti e rispondi.
Quale esercizio ti è sembrato più semplice? Coloralo con il verde.
Quale invece più complicato? Coloralo con il rosso. 1 2 3
L’apparato riproduttore
1 Cancella l’alternativa sbagliata.
• Gli organi dell’apparato genitale maschile sono posti per la maggior parte all’interno / all’esterno del corpo.
• Le ovaie producono gli spermatozoi / le cellule uovo .
• La riproduzione umana si definisce asessuata / sessuata .
• La placenta ha il compito di nutrire / fecondare l’embrione.
• L’embrione prende il nome di feto dal terzo / sesto mese.
• Il collegamento tra la placenta e l’embrione avviene attraverso le tube di Falloppio / il cordone ombelicale
2 Rispondi alle domande.
• Quali organi formano l’apparato genitale maschile? e .
• Quali organi formano l’apparato genitale femminile? , , e .
• Che cosa rappresenta questa immagine?
3 Indica con una X la risposta corretta.
• La prima cellula che si forma dall’unione tra uno spermatozoo e la cellula uovo si chiama: embrione feto zigote
• Il sacco amniotico all’interno dell’utero serve per: trasportare le sostanze di rifiuto fornire ossigeno e nutrienti proteggere l’embrione
Rifletti e completa con una X .
• Lo scambio di sostanze tra la madre e l’embrione avviene attraverso: la placenta e il cordone ombelicale le tube di Falloppio le ovaie
Quale esercizio ti ha richiesto più tempo per le risposte?
Perché, secondo te?
MI VALUTO
Il sistema nervoso e gli organi di senso
1 Leggi le definizioni e scrivi a quali componenti del sistema nervoso si riferiscono.
• È il più lungo prolungamento del neurone: è l’
• È contenuto nel cranio e comprende il cervello, il cervelletto e il tronco encefalico: è l’
• Si trova all’interno della colonna vertebrale: è il
• È formato da nervi che raggiungono tutti gli organi del corpo umano:
è il
2 Indica con una X la risposta corretta.
• La cute è formata da: epidermide e recettori del tatto epidermide, derma e ipoderma pelle, derma ed encefalo
• I recettori del gusto si trovano: sulle papille gustative nelle narici nella faringe
• Il sapore intenso tipico della salsa di soia si chiama: acido umami dolce
3 Collega ogni parola con la sua definizione.
Orecchio esterno
Timpano
Orecchio medio
Finestra ovale
Orecchio interno
MI VALUTO
è formato da canali semicircolari, coclea e nervo acustico si trova tra l’orecchio medio e l’orecchio interno
è formato da tre ossicini: martello, incudine e staffa
è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo separa l’orecchio esterno dall’orecchio medio
Rifletti, completa con una X e rispondi.
Ti è piaciuto il percorso di studio del corpo umano? Non molto. Abbastanza. Sì.
Quale argomento hai trovato più interessante? Perché?
