Metodo di studio
Intelligenza visiva
Competenze non cognitive
Classe capovolta
Sintesi e mappe
Educazione civica
3 Che cosa studierò in classe
52 GLI
Metodo di studio
Intelligenza visiva
Competenze non cognitive
Classe capovolta
Sintesi e mappe
Educazione civica
3 Che cosa studierò in classe
52 GLI
Le Scienze spiegano ciò che accade nella realtà intorno a noi.
Il termine scienza deriva dal latino scientia, che significa conoscenza. Attraverso lo studio delle Scienze possiamo conoscere la natura, la materia, l’essere umano, lo spazio
Studia:
• il mondo dei viventi: animali, piante, essere umano;
• il mondo dei non viventi: acqua, aria, suolo;
• le trasformazioni naturali e artificiali;
• i problemi legati all’essere umano, come le malattie, o alla Terra, come l’inquinamento.
• La botanica/Il botanico
• Lo zoologo/La zoologa
• La chimica/Il chimico
• La fisica/Il fisico
• Attraverso il metodo scientifico: si fanno delle ipotesi che poi si verificano con l’osservazione e gli esperimenti
Le Scienze con il loro metodo ci permettono di scoprire la realtà.
• I regni dei viventi: le piante e gli animali. • Gli ecosistemi e i biomi: le catene e le reti alimentari.
• I non viventi: l’aria e l’atmosfera, l’acqua, il suolo
• La materia: gli stati, le trasformazioni fisiche e chimiche.
• La tecnologia: applicata a piante e animali.
Le Scienze ci dimostrano che sul nostro pianeta gli esseri viventi e i non viventi sono collegati tra loro in un equilibrio fondamentale per la vita. Attraverso l’Educazione Civica puoi capire quali siano i comportamenti corretti che i cittadini e le cittadine del mondo, come te, devono avere per tutelare e mantenere questo delicato equilibrio.
Le api non trovano più cibo e non impollinano i fiori perché gli ambienti si sono modificati a causa del cambiamento climatico, dei pesticidi usati in agricoltura, della riduzione di spazi naturali.
Senza alberi, gli uccelli non hanno più posti sicuri dove nidificare.
Il nostro pianeta è bellissimo!
Dobbiamo imparare a
La parola “bios” significa vita; la parola biodiversità indica, quindi, la grande varietà di viventi presenti in un ecosistema. Il nostro pianeta ha ecosistemi meravigliosi che, purtroppo, sono a rischio e molte specie animali e vegetali non trovano più l’ambiente adatto per vivere. Ma che cosa mette in pericolo la biodiversità?
I ghiacci si sciolgono, gli orsi polari non hanno più un ambiente adatto e la loro sopravvivenza è a rischio.
L’ONU (Organizzazione delle Nazioni Unite) ha creato un piano, chiamato Agenda 2030, per realizzare entro il 2030 miglioramenti significativi per il nostro pianeta e i suoi abitanti. • Se non la conosci e non ne hai mai sentito parlare, fai una ricerca insieme ai compagni e alle compagne. Conoscerla significa comprendere gli obiettivi (chiamati goal) e capire il loro impatto sulla nostra vita.
La causa maggiore della diminuzione di biodiversità è l’inquinamento delle acque, del suolo, dell’aria. Fabbriche, impianti di riscaldamento, automobili… riversano nell’aria grandi quantità di gas inquinanti. Purtroppo anche la deforestazione colpisce molte aree del pianeta ed altera la biodiversità degli ecosistemi di boschi e foreste.
Questi sono i goal n. 14 e n. 15 Proteggere e favorire un uso sostenibile degli ecosistemi serve a combattere la desertificazione, la perdita della biodiversità, il degrado del suolo e delle acque.
Per proteggere la biodiversità, prima di tutto occorre conoscerla e comprendere quanto sia preziosa, poi occorre modificare le nostre abitudini in favore dell’ambiente.
Ricordate che ogni piccola azione fa la differenza!
Lavorate insieme e documentatevi per conoscere bene la fauna e la flora della vostra
Regione, poi provate a pensare a come potreste ridurre il vostro impatto sulla Terra.
Secondo voi, potreste ridurre il consumo di plastica? Se sì, come?
Voi e le vostre famiglie potreste ridurre l’utilizzo delle automobili?
Che cosa potreste fare ancora per aiutare il nostro pianeta?
La vita sulla Terra ha avuto origine da organismi microscopici . Nel corso del tempo, con l’evoluzione , le specie viventi si sono moltiplicate e diversificate.
Animali e piante nascono, crescono, si riproducono e muoiono: perciò sono esseri viventi.
Vedo e imparo
Classe capovolta
• Quali viventi riesci a vedere?
• È possibile che ci siano altri viventi che non riesci a vedere?
• Non li vedi perché sono piccolissimi?
Contenuti digitali dell’unità
Questa è acqua di palude, vista al microscopio. La goccia sembra sporca. Quelle “striscioline” che vedi sono esseri viventi. Che cosa saranno?
Dove crescono i funghi? Perché i funghi non sono verdi? Se non sono verdi, possono essere piante?
• Come si è formata la muffa?
• Se prima sull’arancia la muffa non c’era, si può dire che la muffa “è nata”? La muffa sarà un essere vivente?
Ripetiamo insieme
• Gli esseri viventi sono molti, diversi e di differenti dimensioni.
• Esistono anche esseri viventi microscopici.
La metacognizione aiuta i bambini e le bambine a recuperare le conoscenze pregresse. Attraverso domande verificare quanto essi/e ricordano sulla nascita e sull’evoluzione della vita sulla Terra.
Gli esseri viventi hanno caratteristiche comuni: tutti sono composti da cellule e hanno un ciclo vitale.
La varietà di organismi viventi è spettacolare: ve ne sono di piccolissimi e di enormi. Li accomunano alcune caratteristiche molto evidenti. Cani, gatti, piante, fiori… nascono, crescono, si riproducono, muoiono: hanno un ciclo vitale. Queste sono le particolarità distintive più visibili.
Gli esseri viventi hanno anche una particolarità nascosta, che si può osservare solo “entrando” in essi: tutti gli organismi, a differenza dei non viventi, sono composti da cellule, i “mattoncini” vitali. La cellula è l’unità fondamentale degli organismi viventi
Ci sono organismi formati da una sola cellula e altri formati da miliardi di cellule. Negli organismi unicellulari (una sola cellula) la cellula svolge tutte le funzioni vitali. In quelli pluricellulari le cellule si specializzano e svolgono differenti funzioni; perciò si organizzano in tessuti che a loro volta formano gli organi. Nell’essere umano, per esempio, le cellule che formano la pelle sono differenti da quelle che formano i nervi o le ossa.
Le cellule che formano gli organismi viventi hanno tutte la stessa struttura fondamentale Le cellule vegetali e quelle animali si differenziano un po’ perché devono svolgere funzioni differenti.
Organelli (organuli):
sono immersi nel citoplasma; hanno il compito di svolgere tutte le funzioni vitali: respirare, nutrirsi, riprodursi…
Nucleo: il “cervello” della cellula. Contiene il DNA , una sostanza che ha al suo interno tutte le informazioni su come è fatto l’organismo.
Cloroplasti: contengono la clorofilla, la sostanza verde che serve per produrre il nutrimento della pianta.
Vacuoli: immagazzinano proteine, acqua e altre sostanze.
Parete cellulare: circonda la cellula vegetale e le dà forma.
Membrana:
la sottile “pellicina” che rinchiude ogni cellula. Attraverso la membrana passano le sostanze che servono alla cellula.
Citoplasma: la sostanza in cui si svolgono tutte le funzioni vitali della cellula.
Punti chiave
1
• Il ciclo vitale degli esseri viventi
• La cellula animale e vegetale
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Completa a voce la sintesi e utilizzala per esporre.
Le parti già sottolineate ti possono aiutare.
• Tutti gli organismi viventi hanno un…, cioè…
• Gli organismi viventi sono formati da…
• Ci sono cellule…
• Le parti delle cellule animali sono…
• Le parti delle cellule vegetali sono…
Basi della classificazione
Per classificare i viventi, gli scienziati e le scienziate hanno considerato le caratteristiche più rilevanti che li contraddistinguono. La classificazione più conosciuta raggruppa tutti gli esseri viventi in cinque grandi regni.
Gli scienziati e le scienziate hanno classificato gli esseri viventi sulla base di alcune caratteristiche fondamentali. Innanzitutto hanno preso in esame la complessità del loro organismo: un batterio è un essere vivente come un uomo, ma la complessità del suo organismo è molto diversa, sia per il numero di cellule che lo compone sia per il modo in cui è fatta la cellula. Poi si sono occupati di una funzione vitale fondamentale, la nutrizione Ci sono viventi capaci di fabbricarsi da soli il nutrimento, cioè sono autotrofi, e viventi che si cibano di altri organismi e sono quindi eterotrofi Autotrofo significa nutrirsi da solo; eterotrofo significa nutrirsi di altro.
La classificazione più conosciuta divide i viventi in cinque regni: monere, protisti, funghi, piante, animali
Questi grandi gruppi sono poi suddivisi in altri gruppi e sottogruppi in base a caratteristiche comuni sempre più particolari: ad esempio una farfalla e un elefante sono due animali, ma uno è un insetto, l’altro è un mammifero.
Organismi semplici
Le monere e i protisti sono i viventi più semplici: sono quasi tutti formati da una sola cellula. Furono i primi viventi che comparvero sulla Terra. Appartengono a questo regno i batteri e moltissimi microrganismi, che vivono in acqua, come alcune specie di alghe.
1
• La classificazione dei viventi
• I cinque regni
Ricavo informazioni ed espongo
Punti chiave 2 3 Completa a voce la sintesi e utilizzala per esporre. Le parti già sottolineate ti possono aiutare.
• Gli scienziati e le scienziate hanno classificato i viventi tenendo conto di:
• complessità
• numero e tipo di
• modo in cui si
• I cinque regni in cui sono suddivisi gli esseri viventi sono: monere, protisti,
I cinque regni dei viventi
Utili o dannosi
I funghi sono organismi decompositori. Sono in grado di modificare le sostanze organiche. Sono utilizzati anche per la produzione di cibi e bevande.
I funghi più conosciuti sono quelli che si trovano nei boschi, che possono essere commestibili oppure velenosi. Alcuni tipi di funghi sono pericolosi per l’essere umano, altri sono utilissimi.
Decompositori
I funghi possono essere microscopici o enormi. Sono organismi eterotrofi perché non producono il proprio nutrimento. Ma sono anche decompositori perché si nutrono di piante morte o di animali morti che trasformano anche in fertilizzante per il terreno. Hanno una funzione molto importante nell’equilibrio degli ecosistemi: senza di essi le sostanze di rifiuto ricoprirebbero in breve tempo tutto il pianeta e le piante non troverebbero più sostanze nutritive nel terreno.
I funghi si riproducono attraverso le spore, piccole cellule che si trovano generalmente sotto il cappello del fungo, tra le lamelle.
Al regno dei funghi appartengono anche i lieviti e le muffe
Muffa
Ti è mai successo di osservare un alimento su cui si è formata la muffa?
La muffa è composta da tantissimi microscopici funghi che lentamente trasformano la materia di cui è composto l’alimento. Alcune muffe sono utilizzate per produrre dei formaggi, come il gorgonzola.
Lieviti
I lieviti vengono utilizzati da millenni per produrre il vino, la birra, il pane.
Punti chiave 1
• L’importanza dei funghi
• Le muffe
• I lieviti
Ricavo informazioni
2
Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda.
• Perché i funghi sono importanti nell’equilibrio degli ecosistemi?
• Come si riproducono?
• Che cosa sono muffe e lieviti?
• Per che cosa vengono utilizzati le muffe e i lieviti?
Espongo 3
Utilizza le parti che hai sottolineato come traccia per esporre.
30 g di lievito di birra, acqua tiepida, 5 g di sale, 500 g di farina, una ciotola, un panno pulito.
1 Sciogli il lievito di birra in un bicchiere di acqua tiepida.
2 In una ciotola impasta la farina con il lievito sciolto. Sposta l’impasto su un tavolo pulito e lavora la pasta a lungo. Se l’impasto fosse troppo morbido, aggiungi pure un po’ di farina.
3 Rimetti l’impasto nella ciotola, coprilo con un panno pulito e lascialo in un luogo caldo per 3 ore.
4 Poi impastalo nuovamente, dividilo in pezzetti e, con l’aiuto di una persona adulta, mettilo a cuocere in forno caldo (220 gradi centigradi) per circa 40 minuti.
Il lievito, come tutti i viventi, respira e, con questa funzione vitale, produce un gas: l’anidride carbonica. È questa la sostanza che “gonfia” l’impasto.
Che cosa succede se:
• aumenti o diminuisci la quantità di lievito?
• poni l’impasto a lievitare in un luogo più caldo o in un luogo più freddo?
Per controllare come la quantità di lievito e il calore dell’ambiente influiscono sulle modificazioni dell’impasto cambia una delle variabili, cioè la quantità di lievito o quella di calore e osserva che cosa succede.
Ricorda di cambiare una sola variabile per volta, perché se le cambiassi entrambe non riusciresti a capire quale delle due ha determinato il risultato differente.
con una persona adulta
Animali e piante, anche se non sono gli unici esseri viventi, sono quelli che più vengono alla mente quando si pensa alle forme di vita sulla Terra.
Piante e animali sono organismi complessi: sono sempre formati da molte cellule e, per sopravvivere, hanno sviluppato differenti modi di adattarsi all’ambiente. Perciò ne esistono tante e diverse specie.
Le piante sono organismi formati da più cellule vegetali. Sono autotrofe, cioè capaci di fabbricare il proprio nutrimento. Sono fondamentali perché producono ossigeno e sono alimento per gli altri esseri viventi. Sono piante: le erbe, i cespugli, gli alberi
Gli animali sono organismi formati da più cellule animali e sono eterotrofi; devono perciò cibarsi di altri organismi viventi.
Punti chiave 1
• Gli organismi complessi:
• animali
• piante
Ricavo informazioni
2
Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda.
• Perché animali e piante sono organismi complessi?
• Qual è la caratteristica delle piante?
• Qual è la caratteristica degli animali?
Espongo
Utilizza le parti che hai sottolineato come traccia per esporre. 3
Gli esseri viventi più “visibili” Piante AnimaliHai mai visto un documentario che parli di animali o piante? Sicuramente sì! Puoi ripensare a ciò che già conosci, guardando le immagini di queste pagine. Tutto ciò che tu conosci, anche al di fuori della scuola, ti può aiutare. Ora concentrati su queste immagini e vedrai che non sarà difficile ricordare.
1 Completa.
I leoni, come tutti gli esseri , nascono, , , Una funzione fondamentale per la vita è la Il leone e il bufalo sono eterotrofi perché . L’acacia è perché .
I viventi sono classificati in regni. Tutti i viventi sono formati da .
3 Completa.
Questa foto rappresenta
Gli animali sono formati da animali.
Le piante sono formate da
Osserva di nuovo le immagini e leggi i punti chiave che ricordano.
• Gli esseri viventi hanno un ciclo vitale
• Gli organismi possono essere autotrofi o eterotrofi
• I viventi sono classificati in cinque regni
• I viventi sono formati da cellule
Sono riuscito/a a stare tranquillo/a…
molto abbastanza poco
Quali sono le caratteristiche proprie degli esseri viventi?
Gli esseri viventi nascono, crescono, si riproducono, si nutrono, respirano, muoiono
Che cosa sono le cellule?
Le cellule sono “i mattoncini” che formano tutti gli esseri viventi. Alcuni viventi sono organismi unicellulari, cioè formati da una sola cellula, altri sono pluricellulari, cioè formati da molte cellule.
Le cellule sono tutte uguali? Come sono fatte?
Le cellule sono diverse tra loro: ad esempio vi sono cellule che formano le piante e quelle che formano gli animali. Tutte le cellule, però, hanno il nucleo, il citoplasma e la membrana cellulare
Come sono classificati i viventi?
I viventi sono raggruppati, in base alle caratteristiche comuni, in cinque grandi regni: le monere, i protisti, i funghi, le piante, gli animali.
Che cosa sono le monere e i protisti?
Le monere e i protisti sono organismi molto semplici, per la maggior parte unicellulari, alcuni autotrofi, altri eterotrofi. A essi appartengono le alghe unicellulari e i batteri
Che cosa sono i funghi?
I funghi sono organismi eterotrofi, per la maggior parte pluricellulari.
Appartengono a questo regno le muffe, i lieviti e i funghi che troviamo nei boschi.
Che cosa sono le piante?
Le piante sono organismi complessi, pluricellulari e autotrofi.
Ci sono moltissime specie di piante: le erbe, i cespugli, gli alberi…
Che cosa sono gli animali?
Gli animali sono organismi complessi, pluricellulari ed eterotrofi.
Ci sono moltissime specie di animali.
• Completa la mappa per ricordare e organizzare le conoscenze.
hanno
un ciclo vitale (nascono, crescono…)
funzioni vitali (si nutrono, 1 )
sono composti da 2
vengono classificati in base a caratteristiche comuni
unicellulari o 3
complessità dell’organismo
modo in cui si 4
sono classificati in 5 protisti monere piante
cinque regni
1 Scrivi il nome di alcune funzioni vitali.
2 Come si chiamano le piccole unità visibili al microscopio, che formano tutti i viventi?
3 Il contrario di unicellulari è…
4 Ricorda che gli organismi viventi possono essere autotrofi o eterotrofi perché è diverso il modo in cui si…
5 Sono organismi decompositori.
Le piante hanno molte particolarità. Una importantissima è quella di produrre ossigeno, l’elemento fondamentale per l’evoluzione degli animali sulla Terra. Senza le piante non ci sarebbe stata la varietà di specie animali che oggi vediamo.
Le piante e gli animali sono esseri viventi pluricellulari.
Le piante sono autotrofe. Infatti non si nutrono di altri esseri viventi. Gli animali sono eterotrofi e devono cibarsi di piante o altri animali.
Vedo e imparo
Classe capovolta
• Perché la bambina dà le crocchette al cane?
• Perché il bambino annaffia la pianta?
Contenuti digitali dell’unità
• Sia gli animali sia le piante hanno bisogno di nutrirsi, ma in modo differente.
• Sia gli animali sia le piante si riproducono, ma in modo differente.
• Sia gli animali sia le piante si adattano all’ambiente.
In queste immagini vedi luoghi caldi e luoghi freddi. Gli animali e le piante come riescono a sopravvivere in questi ambienti?
Attraverso domande, verificare quanto i bambini e le bambine hanno interiorizzato riguardo il mondo delle piante e degli animali. Invitare i bambini e le bambine a confrontare le analogie e le differenze nel modo in cui animali e piante soddisfano i loro bisogni vitali.
Le specie vegetali si sono evolute nel corso del tempo. Le piante semplici sono le più antiche.
La grande varietà di forme che le piante oggi presentano sono frutto dell’evoluzione. In miliardi di anni le piante hanno colonizzato il pianeta. Sono nate nuove specie, molte si sono estinte. Le prime forme di vita vegetale furono le alghe, seguite da muschi e felci. Queste piante sono chiamate “semplici”: non hanno fiori, frutti, semi, e si riproducono attraverso cellule piccolissime, le spore
Le alghe furono i primi vegetali a comparire sulla Terra. Oggi sono diffuse ovunque, soprattutto negli ambienti acquatici. Non hanno né fusto, né radici. Possono essere microscopiche o molto grandi, e di differenti colori.
I muschi, come le alghe, non hanno radici. Hanno un fusto molto sottile a cui sono attaccate delle minuscole foglie. Vivono nei luoghi umidi.
Le felci hanno radici, fusto e foglie. Nella parte inferiore della foglia hanno delle piccole “vescichette”, gli sporangi, che contengono le spore. Le felci vivono nel sottobosco e nei luoghi umidi.
Circa 350 milioni di anni fa, dopo un lungo periodo in cui la Terra fu dominata da piante giganti simili alle felci, apparvero le prime piante complesse.
In esse ogni parte ha una funzione specifica: a differenza delle piante semplici, le complesse si riproducono attraverso i semi
Le spore hanno bisogno di ambienti umidi per attecchire, mentre i semi possono vivere a lungo anche in luoghi secchi, aspettando il momento favorevole per germogliare. Perciò questo cambiamento nel modo di riprodursi permise alle piante di colonizzare anche ambienti differenti, cioè di espandersi in altri luoghi.
Le prime piante complesse furono le gimnosperme, come il pino e l’abete: i semi di queste piante non sono contenuti in un frutto, ma in una pigna rigida. Più tardi, circa 140 milioni di anni fa, comparvero le prime piante con veri fiori: le angiosperme, piante dotate di fiori colorati, frutti, semi.
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Le piante, pur diverse tra di loro, hanno una struttura simile e ogni loro parte ha una funzione specifica.
I fiori, i frutti, i semi sono necessari per la riproduzione.
Sul nostro pianeta esistono centinaia di migliaia di specie vegetali. Sono molto diverse tra di loro, ma tutte sono organismi autotrofi e pluricellulari
Sono vegetali gli alberi, come il melo, con il fusto grande e legnoso; gli arbusti, come l’oleandro, con i rami che partono direttamente dal terreno; le erbe, come le margherite, con un fusto sottile.
Tutte le piante, però, nonostante siano così diverse tra loro, hanno una struttura simile, in cui ogni parte ricopre una funzione particolare.
I botanici e le botaniche hanno classificato le piante in base al modo in cui si riproducono, alla presenza o meno dei fiori, alla forma delle foglie, ai tipi di fiore. Tenendo conto del modo in cui si riproducono, hanno suddiviso le piante in semplici e complesse:
• le piante semplici sono senza fiori e senza semi;
• le piante complesse hanno fiori e semi
Rispettiamo le piante
Che siano semplici o complesse, le piante sono fondamentali per la nostra vita e devono essere rispettate.
Fin dall’antichità, gli esseri umani hanno compreso l’importanza delle piante: l’uomo preistorico le raccoglieva per sfamarsi. Quando imparò a coltivarle capì come esse potessero migliorare la sua vita.
I vegetali permettono la sopravvivenza delle specie viventi anche perché producono ossigeno e riducono la quantità di anidride carbonica.
Senza le piante non ci sarebbe la vita sulla Terra, perciò vanno rispettate e tutelate
Punti chiave
1
• La struttura delle piante
• Tipi di piante
• La classificazione delle piante
Ricavo informazioni
2
Sottolinea nel testo, con i colori indicati:
• i nomi delle parti delle piante e la loro funzione
• i tipi di piante
• la classificazione
Espongo
3
Utilizza le parti che hai sottolineato come traccia per esporre.
Le piante, come tutti i viventi, devono riprodursi. Le piante semplici si riproducono attraverso le spore, quelle più complesse attraverso i semi.
Fiori e frutti di kiwi.
Gli stami producono il polline, una polverina gialla, contenuta nelle antere.
Fiori, frutti, semi
Se in primavera osservi per alcuni giorni una pianta fiorita, ti accorgerai che ben presto i petali dei fiori cadono e, dove prima c’era un bel fiore, piano piano si forma il frutto. Molte piante si riproducono in questo modo: i fiori si trasformano in frutti che contengono i semi che daranno vita a nuove piante.
Impollinazione
Frutto e seme
Perché il fiore si trasformi in frutto è necessario che il polline raggiunga l’ovario. Gli insetti e il vento sono i “veicoli” che trasportano il polline.
Quando il polline entra nel pistillo, feconda gli ovuli. A questo punto, il fiore ha terminato il suo “lavoro”: non è più utile alla pianta e appassisce. L’ovario si ingrossa e si trasforma in frutto. Al suo interno gli ovuli si trasformano in semi
Per poter dare origine a nuove piante, i semi devono essere trasportati lontano dalla pianta madre, dove troveranno uno spazio adatto e maggiori sostanze nutritive per potersi sviluppare e crescere. Le piante utilizzano strategie differenti per disseminare i loro semi:
• alcuni semi sono ricoperti da frutti polposi per essere mangiati dagli animali;
• altri sono leggerissimi per essere trasportati dal vento;
• altri ancora hanno uncini per attaccarsi al pelo degli animali.
Le piante con fiori (angiosperme) sono le piante più evolute. E le altre come si riproducono?
Semi nelle pigne
Le gimnosperme, di cui fanno parte le conifere (pini, abeti, larici…), hanno gli strobili, gli antenati dei fiori. Ci sono strobili che contengono polline e altri che contengono gli ovuli. Gli strobili che contengono gli ovuli sono chiamati pigne. Quando il polline trasportato dal vento feconda gli ovuli, si formano i semi che cresceranno protetti dalla pigna.
Spore
Le piante semplici, come hai già studiato, si riproducono attraverso le spore, minuscole cellule che la pianta libera nell’aria o nell’acqua. Se le spore troveranno un terreno umido adatto, germineranno e daranno vita a nuove piante.
Punti chiave 1
• L’impollinazione
• La disseminazione
• Altri modi di riprodursi
Ricavo informazioni ed espongo
2 3
Utilizza le immagini per parlare delle parti del fiore e per spiegare come le piante si riproducono. Completa a voce la sintesi.
Attraverso l’impollinazione i fiori si trasformano in…
Il polline viene trasportato dal… o dagli…; entra nel pistillo e feconda gli… Nei frutti sono contenuti i… che daranno vita a nuove…
I semi vengono trasportati lontano dal… o dagli animali.
I semi del tarassaco sono trasportati dal vento, quelli della bardana si attaccano al pelo degli animali.
I vegetali fabbricano autonomamente il proprio nutrimento. Attraverso la fotosintesi clorofilliana le piante producono nutrimento, consumano anidride carbonica ed emettono ossigeno. Le radici, il fusto e le foglie permettono la produzione di nutrimento.
La fotosintesi clorofilliana avviene solo in presenza di luce e clorofilla. Il suo nome, fotosintesi clorofilliana, indica appunto una combinazione (sintesi) possibile solo grazie alla luce (foto) e alla clorofilla. Per capire come ogni vegetale riesce a trasformarsi in un produttore di cibo, vediamo insieme i vari passaggi.
1 Le radici assorbono dal terreno la linfa grezza, cioè l’acqua che porta con sé i sali minerali disciolti nel terreno.
2 La linfa grezza risale nel fusto e giunge fino alle foglie.
3 Nelle foglie la clorofilla cattura la luce del Sole e la utilizza per combinare la linfa grezza con l’anidride carbonica.
4 La linfa grezza si trasforma in linfa elaborata, cioè il cibo per la pianta, e ossigeno. L’ossigeno che si è formato viene liberato nell’aria.
5 La linfa elaborata raggiunge tutte le parti della pianta per nutrirla.
La fotosintesi clorofilliana, oltre a produrre so stanze nutritive, ha un’altra funzione importantis sima per l’ambiente: consuma anidride carbonica e produce ossigeno, migliorando così la qualità dell’aria.
Più alberi, più ossigeno
Questo potrebbe essere lo slogan per invitare il Comune a piantumare alberi negli spazi liberi, e le cittadine e i cittadini a tenere piantine sui balconi.
Le radici hanno le funzioni di tenere la pianta ben ancorata al terreno e di assorbire l’acqua in cui sono disciolti i sali minerali. Le radici si dirigono verso il basso, frantumando il terreno e anche le rocce molto dure. Esistono differenti tipi di radici.
A fittone (carota, rapanello, barbabietola, dente di leone): da una radice principale partono altre radici più piccole.
Fascicolate (frumento, molte erbe): un gruppo di radici, più o meno tutte uguali, si allargano in tutte le direzioni.
Aeree (orchidee): le radici non si trovano sotto il terreno, ma sono esposte all’aria, da cui assorbono il vapore acqueo e le sostanze minerali.
Fusto Il fusto, duro e legnoso negli alberi, sottile e flessibile nelle erbe, ha il compito di sostenere la pianta e di trasportare il nutrimento delle radici fino alle foglie. È percorso da piccolissimi canali: quelli più interni trasportano la linfa grezza verso le foglie, quelli più esterni trasportano la linfa elaborata dalle foglie al tronco e alle radici.
Punti chiave 1
• La fotosintesi clorofilliana
• Radici, fusto, foglie
Ricavo informazioni
Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda.
• Che cosa significa fotosintesi clorofilliana?
• Quale gas si produce durante la fotosintesi? Quale viene consumato?
• Quali funzioni hanno le radici?
• Qual è il compito del fusto?
• Che cosa sono le nervature?
• Che cosa sono gli stomi?
Espongo
Utilizza il disegno per esporre le fasi della fotosintesi clorofilliana.
Osservando una foglia puoi vedere dei piccoli tubicini: sono le nervature, nelle quali scorrono la linfa grezza e la linfa elaborata. Per capire da dove entra l’anidride carbonica necessaria per la fotosintesi e da dove esce l’ossigeno prodotto, invece, devi usare un microscopio. Con esso potrai vedere, nella pagina inferiore della foglia, dei minuscoli forellini: gli stomi. È attraverso di essi che avviene lo scambio di gas con l’aria.
Nervature Stomi
Eliminazione dell’acqua in eccesso Vapore e ciclo dell’acqua
Le piante eliminano l’acqua in eccesso attraverso la traspirazione.
I vegetali assorbono acqua dal terreno, ma non la utilizzano tutta durante la fotosintesi. Devono dunque eliminare l’acqua assorbita in eccesso e lo fanno emettendo, attraverso gli stomi, l’acqua sotto forma di gas (vapore acqueo): questa è la traspirazione
Pensa che ogni giorno le piante della Terra assorbono una quantità di acqua veramente enorme: un solo albero ne assorbe circa 40-60 litri. La maggior parte di quest’acqua viene poi immessa nell’aria sotto forma di vapore acqueo: il vapore forma le nuvole che, a loro volta, riporteranno l’acqua sul suolo, in un ciclo che non ha mai fine.
una pianta con molte foglie verdi, acqua, un sacchetto di plastica, cordoncino
Osservazioni
1 Innaffia abbondantemente la pianta.
2 Copri le foglie con un sacchetto trasparente e chiudilo alla base con un cordoncino.
3 Osserva di nuovo la pianta dopo qualche ora.
Sicuramente vedrai che sulla parte interna del sacchetto si sono formate delle goccioline di acqua. Da dove sono arrivate? Possono essere arrivate dall’esterno, se il sacchetto è chiuso?
Deduzioni
Poiché il sacchetto è chiuso, le goccioline d’acqua possono essere arrivate solo dall’interno, cioè dalle foglie. Le goccioline che vedi non sono altro che il vapore acqueo traspirato dalle foglie che si è condensato, cioè trasformato in acqua, sulla parte interna del sacchetto.
Anche le piante, come tutti i viventi, respirano. Durante la respirazione la pianta produce anidride carbonica e consuma ossigeno. Con la fotosintesi, però, annulla gli effetti negativi della respirazione sull’ambiente perché produce molto più ossigeno di quanto ne consuma.
Una necessità vitale Tutti gli esseri viventi (a eccezione di alcuni batteri) respirano: cioè consumano ossigeno e producono anidride carbonica e le piante non sono un’eccezione.
Gli effetti negativi della respirazione
Le piante, infatti, respirano e producono anidride carbonica. Lo scambio di gas avviene, come nella fotosintesi, attraverso gli stomi. La particolarità, però, è che le piante, con la fotosintesi clorofilliana consumano circa 25 volte più anidride carbonica di quella che producono respirando. Con la fotosintesi clorofilliana la pianta produce ossigeno e consuma anidride carbonica, mentre con la respirazione consuma ossigeno e produce anidride carbonica. La respirazione e la fotosintesi, che rispondono a due necessità vitali diverse, utilizzano gli stessi gas, ma in modo opposto. Spesso ci dimentichiamo che le piante respirano proprio perché l’ossigeno che consumano è molto meno di quello che immettono nell’aria.
Mentre la fotosintesi clorofilliana avviene solo in presenza del Sole, la respirazione avviene sempre sia di giorno sia di notte.
Punti
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Espongo 3
Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda.
• Che cosa eliminano le piante con la traspirazione? Come?
• Quale gas utilizza la pianta per respirare?
• Quale gas produce durante la respirazione?
• La fotosintesi ha effetti opposti alla respirazione: quali?
Utilizza le parti che hai sottolineato per esporre le tue conoscenze.
Quali sono le caratteristiche delle piante?
Le piante sono organismi pluricellulari e autotrofi, cioè fabbricano da soli il proprio nutrimento.
Sono piante: le erbe, i cespugli, gli alberi…
Come vengono classificate le piante?
Le piante si suddividono in piante semplici e complesse.
Quali particolarità hanno le piante semplici?
Le piante semplici sono le prime che apparvero sulla Terra: sono alghe, muschi, felci. Si riproducono attraverso spore e vivono in luoghi umidi.
Quali particolarità hanno le piante complesse?
Le piante complesse si riproducono con semi. In esse ogni parte (radice, fusto, foglia, fiore, frutto, seme) ha una funzione specifica.
Come si nutrono le piante?
Le piante sono autotrofe, capaci di produrre da sole il proprio nutrimento, trasformando l’acqua in materiale organico.
Questo processo si chiama fotosintesi clorofilliana.
Quando e dove avviene la fotosintesi?
La fotosintesi (foto = luce e sintesi = combinazione) avviene solo in presenza di luce e clorofilla, la sostanza verde contenuta nelle foglie e nello stelo. Attraverso la fotosintesi le piante producono nutrimento, consumano anidride carbonica ed emettono ossigeno.
Le piante respirano?
Come tutti gli esseri viventi anche le piante respirano.
• Completa la mappa per ricordare e organizzare le conoscenze.
sono organismi pluricellulari e 1
si suddividono in caratteristiche
semplici (alghe, muschi, felci)
si riproducono attraverso 2
sono formate da varie parti, ognuna con una sua funzione: radici, fusto, rami, fiori, frutti, foglie attraverso la fotosintesi
complesse
si riproducono attraverso gimnosperme (i sono contenuti in una pigna)
(piante con fiori, frutti, semi)
producono nutrimento per sé utilizzando
1 Il nome dato agli organismi che producono da soli il proprio nutrimento.
2 Come si chiamano le piccole cellule riproduttive delle piante semplici?
3 Come si chiamano le piante che hanno fiori, frutti, semi?
4 La sostanza che rende verdi le foglie dà il nome a questa funzione.
5 Il gas nocivo che viene consumato dalle piante.
6 Il gas indispensabile per vivere.
Gli animali comparvero sulla Terra dopo le piante, quando nell’atmosfera iniziò a esserci l’ossigeno. Da allora, nel corso delle ere geologiche, si sono evoluti dando origine a milioni di specie differenti. Durante l’evoluzione si sono differenziati in invertebrati e vertebrati.
I primi organismi viventi apparsi sulla Terra non furono animali: perché questa forma di vita fosse possibile, occorreva che nell’atmosfera si formasse l’ossigeno. Gli animali, infatti, comparvero miliardi di anni dopo la nascita dei primi organismi viventi.
Gli occhi dello struzzo sono molto grandi con ciglia lunghe per proteggerli dalla polvere della savana.
Grazie ai grandi occhi individua con facilità prede e predatori.
Gli animali più antichi fino a ora conosciuti sono organismi simili agli attuali coralli: alcuni erano fissi sul terreno, altri strisciavano sul fondo marino. Ne sono state ritrovate tracce fossili risalenti a circa 630 milioni di anni fa. Da questi ebbero poi origine le innumerevoli specie di altri invertebrati, gli animali che non hanno lo scheletro.
Evoluzione
Circa 500 milioni di anni fa, sempre nell’acqua dove le condizioni di vita erano più favorevoli, comparvero i primi vertebrati: i pesci. In seguito alla loro evoluzione alcuni pesci diventarono anfibi e cominciarono ad abitare anche sulla terraferma.
Agli anfibi seguirono i rettili, alcuni dei quali si evolsero in mammiferi, altri in uccelli.
L’hoatzin è un uccello che vive nella foresta amazzonica ed è uno dei pochissimi uccelli al mondo a mangiare solo foglie.
Gli animali hanno popolato qualsiasi ambiente e, per adattarsi alle diverse condizioni climatiche, hanno sviluppato caratteristiche fisiche e comportamenti differenti
Ambiente
Adattamento del singolo
Il pellicano, grazie al sacco sotto al becco, riesce a catturare molti pesci insieme. Il sacco può contenere circa 13 litri di cibo.
Gli ambienti della Terra sono innumerevoli, così come le specie animali e vegetali che li popolano: animali e piante dipendono dall’ambiente e in esso trovano ciò che consente loro di vivere. Ogni essere vivente è capace di cambiare alcune sue abitudini, se cambiano le condizioni di vita: questa capacità si chiama adattamento e può riguardare un singolo individuo o l’intera specie.
Nel corso del tempo sono sopravvissuti gli animali che nascevano con una determinata caratteristica che poi è stata trasmessa ai propri piccoli.
Le specie si sono diversificate per resistere in ambienti e climi differenti.
Diverso è l’adattamento che riguarda i singoli animali. Quelli che vivono in cattività ad esempio nei safari park, negli allevamenti, nelle case devono modificare le proprie abitudini e il proprio fisico. Molti animali, ad esempio, diventano più grassi per lo scarso movimento o l’eccesso di cibo: questa caratteristica però non viene trasmessa alla prole.
Punti chiave
1
• L’evoluzione: invertebrati e vertebrati
• L’adattamento
Espongo 3
Ricavo informazioni Rispondi a voce.
2
• Quale sostanza rese possibile la vita degli animali?
• Quale caratteristica hanno gli animali invertebrati?
• Quale caratteristica hanno gli animali vertebrati?
• Che cos’è l’adattamento?
Utilizza la linea del tempo per spiegare l’evoluzione delle specie animali e la differenza tra invertebrati e vertebrati.
Diversi, ma uguali
Gli esseri viventi hanno caratteristiche comuni: tutti sono composti da cellule, hanno un ciclo vitale e si adattano all’ambiente in cui vivono.
In natura ci sono moltissimi animali: alcuni con una struttura molto semplice, altri molto complessa; alcuni conosciuti, altri ancora da scoprire. Gli animali abitano la terra, le acque, il cielo. Si muovono, respirano, si riproducono in modi molto diversi tra loro, ma tutti hanno alcune caratteristiche che li accomunano:
• sono formati da più cellule;
• devono procurarsi il cibo (sono eterotrofi);
• almeno in uno stadio della loro vita, si muovono.
Evoluzione e adattamento
Gli animali che oggi popolano la Terra, come le piante, sono il risultato di una lenta e lunghissima evoluzione. Nel corso di centinaia di milioni di anni, gli animali si sono adattati all’ambiente, sviluppando caratteristiche particolari.
Elementi della classificazione
Gli scienziati e le scienziate hanno classificato gli animali prendendo in considerazione:
• come respirano;
• come si nutrono;
• come si riproducono;
• le particolarità del loro corpo, di cui quella principale è la presenza dello scheletro
La caratteristica più evidente che contraddistingue gli animali è la capacità di muoversi
Esistono animali molto piccoli e altri molto grandi, ma nessuno di essi è formato da una sola cellula. Le varie cellule hanno dovuto specializzarsi e hanno formato organi che permettono di respirare, vedere, muoversi, proteggere il corpo…
Scheletro interno
Nel corso dell’evoluzione gli animali si sono differenziati moltissimo: i più complessi hanno sviluppato uno scheletro interno che ha permesso loro di muoversi meglio e di proteggere gli organi interni.
Colonna vertebrale
La colonna vertebrale è una parte dello scheletro formata da tanti anelli (le vertebre). Permette molti movimenti: grazie a essa il corpo può ruotare, piegarsi, inclinarsi…
Tutti gli animali che hanno uno scheletro interno hanno la colonna vertebrale; gli scienziati e le scienziate hanno classificato gli animali in due grandi gruppi:
• i vertebrati (gli animali che hanno lo scheletro interno);
• gli invertebrati (animali senza scheletro interno).
Lince Cavallo
Punti chiave 1
• La classificazione
• Lo scheletro
Ricavo informazioni ed espongo Completa a voce la sintesi e utilizzala per esporre.
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• Gli animali sono esseri pluricellulari, sono… perché devono procurarsi il cibo e si…
• Gli elementi della classificazione sono…
• Gli animali più complessi sono dotati di…
• La colonna vertebrale è…
Gli animali, come tutti gli organismi viventi, devono alimentarsi, respirare e riprodursi Queste funzioni differenziano i tipi di animali.
La nutrizione
Organismi eterotrofi
Gli animali non sono capaci di fabbricare il cibo e nessun animale può vivere cibandosi solo di sali minerali come, invece, fanno le piante.
Gli animali devono mangiare altri esseri viventi, sono quindi eterotrofi
I modi in cui gli animali si nutrono sono numerosi e diversi perché dipendono dal cibo che essi hanno a disposizione nell’ambiente in cui vivono. Esistono animali erbivori, carnivori, onnivori
La respirazione
Assorbire ossigeno
Diversi organi
Respirare significa introdurre ossigeno nel proprio corpo: tutti gli organismi viventi ne hanno bisogno. Se vivono sulla terraferma, gli animali prendono l’ossigeno dall’aria; se vivono in acqua, assorbono quello contenuto nell’acqua stessa.
Gli organismi più semplici, i vermi e in parte anche gli anfibi, respirano attraverso la pelle
Gli insetti respirano attraverso le trachee, dei piccoli tubi che comunicano con l’esterno attraverso dei forellini (gli stigmi) e portano l’ossigeno in tutto il corpo dell’animale.
I pesci utilizzano le branchie, sottili lamelle attraverso cui passa l’acqua. Servono per assorbire l’ossigeno.
Molti animali terrestri e i mammiferi acquatici utilizzano i polmoni, dove arriva l’aria che entra dalla bocca o dal naso.
Continuare la specie, cioè riprodursi, è un’esigenza fondamentale di tutti gli esseri viventi. La maggior parte degli animali è ovipara, cioè si riproduce attraverso le uova Ci sono uova piccole e gelatinose, come quelle della rana, o grandi e con un guscio duro, come quelle dello struzzo. Alcune vengono covate, altre no. In tutte però sono contenute le sostanze nutritive necessarie per far crescere il piccolo che si svilupperà al suo interno e che uscirà quando sarà completamente formato.
Alligatore
Negli animali vivipari il piccolo si sviluppa nella pancia della mamma. Quando nasce è completamente formato, ma ha bisogno di cure per imparare a sopravvivere. Sono vivipari solo i mammiferi.
Nelle specie ovovivipare il piccolo si sviluppa in un uovo che rimane nel corpo materno fino al momento della schiusa. Vi sono pochissime specie ovovivipare: alcuni squali, le vipere, le salamandre…
Punti chiave
• La nutrizione
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Sottolinea nel testo, con i colori indicati:
• La riproduzione 1
• La respirazione
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• i differenti modi in cui gli animali si alimentano
• da dove prendono l’ossigeno gli animali
• i differenti organi utilizzati per respirare
• i differenti modi di riprodursi
Utilizza le parti sottolineate per esporre le tue conoscenze.
Gli invertebrati sono animali che non hanno scheletro. Alcuni però sono provvisti di un guscio o di una conchiglia, di uno scheletro esterno o di un rivestimento duro. Sono numerosissimi e si trovano in tutti gli ambienti.
Caratteristiche Gli animali invertebrati sono numerosissimi e costituiscono più del 90% delle specie viventi. Popolano tutti gli ambienti: l’acqua, l’aria e la terraferma. Non hanno uno scheletro interno, ma spesso sono protetti da gusci o corazze esterne. Ve ne sono di piccolissimi, ma anche di enormi, come il calamaro gigante. Alcuni di loro possono essere confusi con le piante, perché vivono ancorati al terreno.
Gli invertebrati sono animali ectotermi: ciò significa che la temperatura del loro corpo non è sempre costante. In questi animali il calore corporeo dipende dalla temperatura esterna dell’acqua o dell’aria. Gli invertebrati sono suddivisi in sei gruppi: poriferi, echinodermi, celenterati, anellidi, molluschi, artropodi.
I poriferi sono chiamati anche spugne. Vivono in acqua dolce o salata, attaccati agli scogli e ai fondali rocciosi. Hanno il corpo munito di minuscoli forellini, i pori, attraverso i quali passa l’acqua da cui prendono il cibo. Una spugna non è un solo animale, ma un insieme di animali: le spugne, infatti, vivono in colonie, cioè gruppi molti numerosi.
Anche gli echinodermi vivono solo in acqua. Il loro nome significa “pelle spinosa”. Infatti, sono ricoperti da un rivestimento duro, che presenta sporgenze (stella marina, cetriolo di mare) o anche lunghi aculei (riccio di mare). Non hanno arti, ma pedicelli, piccole protuberanze che servono per nutrirsi e per muoversi.
Gli animali
Celenterati
Le attinie (anemoni di mare), i coralli, le madrepore, a causa della loro forma, vengono a volte scambiati per piante. Coralli e madrepore vivono in colonie: nelle calde acque tropicali formano le barriere coralline e gli atolli.
Educazione Civica
Punti chiave 1
• Le caratteristiche degli invertebrati
• Poriferi, echinodermi, celenterati, anellidi
Ricavo informazioni ed espongo
2 3
Per ciascuno dei gruppi di invertebrati studiati, completa la sintesi.
Poi utilizzala per esporre.
• Poriferi: corpo con... che servono per…
• Echinodermi: rivestimento… e… che servono per…
• Celenterati: lunghi…
• Anellidi: vivono sia… Si muovono…
Caratteristica principale
Il nome di questo gruppo di animali ne indica la caratteristica più rilevante: il corpo molle Spesso sono protetti da una conchiglia (cozze vongole, ostriche…) o da un guscio. I molluschi vivono sia nel mare sia sulla terraferma.
Non hanno arti: alcuni come le seppie, i polpi, i calamari hanno dei lunghi tentacoli, altri come la chiocciola e la lumaca hanno un “piede” che serve per muoversi e come sostegno.
Come si muovono
Dopo gli artropodi, i molluschi sono il gruppo di animali di cui si conosce il maggior numero di specie.
Gli zoologi e le zoologhe suddividono i molluschi in sottogruppi. I più importanti sono i bivalvi, i gasteropodi, i cefalopodi.
Bivalvi
Gasteropodi
I bivalvi sono i molluschi chiusi in conchiglie con due valve (due parti). Vivono solo in acqua. Cozze, vongole, ostriche sono molluschi bivalvi.
Il guscio dei gasteropodi è invece formato da una sola valva. Vivono sia in acqua sia sulla terra, in ambienti umidi. Chiocciole, murici, patelle sono molluschi gasteropodi.
Cefalopodi
I cefalopodi in genere non hanno né la conchiglia, né il guscio. Sono considerati i più “intelligenti” tra i molluschi. Vivono solo in acqua. Calamari, seppie, polpi sono molluschi cefalopodi.
Punti chiave
1
• Le caratteristiche
• I sottogruppi
Ricavo
informazioni ed espongo
2 3 Completa a voce la sintesi. Poi utilizzala per esporre.
• Mollusco significa che ha il…; i molluschi non hanno…, ma si muovono…
Gli insetti
Artropodi
Gli artropodi, pur così diversi tra di loro, hanno caratteristiche comuni: il loro corpo è protetto da un rivestimento esterno, l’esoscheletro, e le zampe sono articolate, divise in segmenti che permettono il movimento. Da quest’ultima caratteristica deriva il nome artropodi.
Sono artropodi le migliaia di specie di:
• insetti (farfalle, formiche, mosche, zanzare);
• aracnidi (ragni, scorpioni);
• crostacei (aragoste, granchi, gamberi);
• miriapodi (millepiedi, scolopendre).
Gli insetti hanno sei zampe e il loro corpo è diviso in tre parti: testa, torace, addome. Molte specie sono fornite di ali. Alcune subiscono una metamorfosi: quando nascono sono completamente diversi dall’animale adulto e si trasformano nel corso della loro vita.
• Le caratteristiche
• I sottogruppi
2 3
Punti chiave 1 Ricavo informazioni ed espongo Completa a voce la sintesi e utilizzala per esporre.
• Gli artropodi hanno…; le zampe sono…
• Le specie di artropodi sono…
Gli animali Quaderno operativo, p. 23
I primi vertebrati furono i pesci. Vivono in acque dolci e salate.
Riprodursi, respirare, nutrirsi
I pesci sono animali che si sono adattati a vivere in acqua: sono ectotermi, il loro corpo è coperto da scaglie protettive.
Si muovono con le pinne, respirano attraverso le branchie e si riproducono attraverso le uova. Tranne alcuni squali, che sono ovovivipari, gli altri pesci sono ovipari. Vi sono pesci erbivori che si nutrono di alghe o fitoplancton e pesci carnivori che si nutrono di altri pesci o di invertebrati.
Scheletro
Lo scheletro serve a proteggere gli organi interni, a sostenere il corpo, a permettere ampi movimenti. I primi pesci avevano uno scheletro fatto di cartilagine, una sostanza simile a quella che forma le ossa, ma meno dura e più flessibile. In seguito svilupparono uno scheletro più duro.
Oggi la maggior parte delle specie di pesci ha lo scheletro osseo, ma ci sono anche pesci con lo scheletro cartilagineo, come gli squali e le razze.
Organi
Punti chiave
1
La vescica natatoria è una specie di “palloncino” che, gonfiandosi e sgonfiandosi, permette al pesce di salire in superficie o di scendere in profondità. La linea laterale è una zona composta da tante cellule sensibili che raccolgono le informazioni (temperatura dell’acqua, salinità, rumori…) dall’esterno e le trasmettono al sistema nervoso del pesce.
• Le funzioni vitali
• Lo scheletro
• Gli organi
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Le parole chiave ti ricordano le caratteristiche principali dei pesci.
Utilizzale come traccia per riportare alla mente le informazioni apprese e per esporre le tue conoscenze.
La vita degli animali iniziò nell’acqua. Solo in seguito cominciarono a vivere sulla terraferma. Gli anfibi furono gli animali che segnarono questo passaggio. Ancora oggi iniziano la loro vita in acqua e la continuano sulla terraferma.
Caratteristiche
Ci sono molti tipi di anfibi: anfibi con le zampe e la coda, come la salamandra e il tritone; anfibi con le zampe e senza coda, come la rana e il rospo; anfibi senza zampe, come la cecilia. Tutti, però, hanno una particolarità in comune: nascono in acqua e per diventare adulti compiono una metamorfosi, cioè una trasformazione completa.
Gli anfibi vivono prevalentemente in luoghi umidi, anche se esistono alcune specie che vivono sugli alberi, come la rana arboricola. La pelle è nuda, non hanno né scaglie né penne né squame.
Riprodursi, respirare, nutrirsi
Da piccoli gli anfibi respirano attraverso le branchie come i pesci, ma da adulti hanno i polmoni. Respirano però anche attraverso la pelle. Sono ectotermi e ovipari: si riproducono attraverso uova gelatinose, che depongono nell’acqua. Prima della metamorfosi generalmente sono erbivori, ma da adulti si cibano di insetti, vermi, lumache…
Punti chiave
1 • Le caratteristiche
• Le funzioni vitali
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Utilizza le parole chiave come traccia per riportare alla mente le informazioni apprese e per esporre le tue conoscenze.
Utilizza il disegno per spiegare la metamorfosi della rana.
Camminare o strisciare Riprodursi, respirare, nutrirsi
I rettili furono i primi vertebrati che si adattarono alla terraferma. Ciò fu possibile perché le loro uova sono rinchiuse in un guscio resistente che le protegge dal calore del Sole.
Il nome rettile significa “che striscia”. Alcuni rettili, come i serpenti, non hanno zampe, ma la maggior parte ne ha 4 corte, poste ai lati del corpo. Sono rettili anche le tartarughe, i coccodrilli, gli alligatori, i gechi, le lucertole, le iguane
I rettili, anche se vivono in acqua, come la tartaruga marina, respirano attraverso i polmoni. Sono per la maggior parte ovipari; la vipera e altri serpenti sono ovovivipari. Sono quasi tutti carnivori, tranne le iguane e qualche specie di tartaruga. Il loro corpo è ricoperto da squame molto resistenti, come nei coccodrilli, o da scaglie ossee, come nella tartaruga. I rettili, come pesci e anfibi, sono ectotermi. Per mantenere la temperatura corporea costante, devono stare al sole: ti sarà certo capitato di vedere una lucertola crogiolarsi al sole!
Punti chiave
• Le caratteristiche
• Le funzioni vitali
Ricavo informazioni
Sottolinea nel testo le risposte.
• Che cosa significa il nome “rettile”?
• Quali sono i principali rettili?
• Come sono le uova dei rettili?
• Nel corso dell’evoluzione, la particolarità delle loro uova ha permesso ai rettili di vivere sempre sulla terraferma. Perché?
Espongo 3
Utilizza le parti che hai sottolineato come traccia per esporre le tue conoscenze.
Educazione Civica
Giornata mondiale delle tartarughe
Il 23 maggio si celebra la Giornata mondiale delle Tartarughe. In Italia vi sono centri per la protezione di questi bellissimi animali. Se vedi una tartaruga per strada, portala in un luogo sicuro, lontano dal traffico.
Gli uccelli derivano dai dinosauri, da cui si sono evoluti diventando sempre più piccoli e trasformando le zampe anteriori in ali.
Gli uccelli sono animali endotermi: sono in grado cioè di regolare la temperatura del loro corpo. Questa caratteristica ha permesso l’adattamento in zone con climi differenti: gli uccelli, infatti, popolano sia ambienti caldi sia ambienti molto freddi.
Tutto il corpo degli uccelli è adatto al volo: le ossa sono cave, vuote all’interno e quindi più leggere, i muscoli pettorali sono possenti. Gli uccelli, infatti, hanno bisogno di una grande forza per sollevarsi in volo. Il corpo è coperto di penne e piume che lo proteggono e aiutano il volo.
Gli uccelli sono ovipari. Respirano attraverso i polmoni e i sacchi aerei, prolungamenti dei polmoni che ne aumentano la potenza e “gonfiano” il corpo dell’uccello, aiutandolo a sostenersi in aria.
Si può intuire di che cosa si ciba l’uccello osservandone il becco: corto e robusto per chi si nutre di semi, ricurvo nei predatori carnivori, lungo negli insettivori… Gli uccelli non hanno denti per masticare. Hanno lo stomaco diviso in due parti: una parte tritura il cibo, l’altra lo digerisce.
Punti chiave
1
• Le caratteristiche
• Le funzioni vitali
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Cerchia le parole chiave nel testo. Poi utilizza le parole chiave e il disegno come traccia per esporre le tue conoscenze.
Riprodursi, respirare, nutrirsi Sangue “caldo”, muscoli possenti Airone grigio Barbagianni Polmoni Sacchi aerei PenneI mammiferi sono animali che partoriscono cuccioli vivi e li allattano. Sono diffusi su tutta la Terra e si sono adattati a qualsiasi ambiente. Anche l’essere umano è un mammifero.
I mammiferi sono animali che abitano tutti gli ambienti della Terra: si sono adattati a vivere in acqua, sulla terra, in aria. Sono mammiferi il piccolo topolino o l’enorme balenottera azzurra; il cane o il gatto; il pipistrello che vola, il delfino che nuota e la talpa che scava; il coniglio erbivoro, il riccio insettivoro e la tigre carnivora. Tutti però hanno alcuni caratteri in comune:
• sono endotermi, perciò possono adattarsi anche a climi molto caldi o molto freddi;
• sono coperti di peli, che in alcune specie diventano una folta pelliccia;
• respirano attraverso i polmoni Ma ciò che contraddistingue i mammiferi è il loro modo di riprodursi
I mammiferi sono gli unici animali vivipari, cioè danno alla luce dei piccoli già formati e li allattano: le cure che i genitori forniscono ai cuccioli durano più a lungo che nelle altre specie, fornendo loro un tempo maggiore per imparare.
Anche l’essere umano è un mammifero e per noi il periodo in cui riceviamo cure dai nostri genitori è particolarmente lungo: è proprio questo che ci ha avvantaggiato rispetto alle altre specie.
Ci sono però delle eccezioni: alcuni mammiferi, come il canguro, il koala, l’opossum, il diavolo della Tasmania sono marsupiali Quando nascono sono minuscoli e non completamente formati, ma completano la loro crescita nel marsupio della mamma, una speciale “tasca” che le femmine hanno sul ventre.
Dentatura
Tecniche intelligenti
Anche nel procurarsi il cibo i mammiferi dimostrano la loro “intelligenza”, non solo trasmettendo ai piccoli le tecniche imparate, ma anche, a volte, utilizzando strumenti come mezzi per procurarsi gli alimenti. La lontra di mare usa dei sassi per rompere le conchiglie dei molluschi di cui è ghiotta, alcuni scimpanzé stanano le termiti con bastoncini, alcuni delfini imparano fin da subito dalla madre a sondare il fondale marino proteggendo il muso con una spugna.
I mammiferi hanno anche un’altra particolarità: sono dotati di denti, che usano per masticare. Anche molti pesci, rettili e anfibi hanno una dentatura, alcuni anche temibile, come gli squali! Ma nei mammiferi la masticazione è molto più varia. I mammiferi hanno denti per afferrare la preda, denti per triturare i semi, denti per masticare a lungo le erbe… La dentatura si è specializzata nelle varie specie animali in base al cibo che compone la loro dieta: carne, insetti, vegetali o… tutto!
Punti chiave
1
• Dove vivono
• Le caratteristiche
• Come si riproducono
• Come si nutrono
Espongo 3
Ricavo informazioni
2
Sottolinea nel testo, con i colori indicati:
• i luoghi in cui si sono diffusi i mammiferi
• le caratteristiche comuni a tutti i mammiferi
• come respirano
• il modo in cui si riproducono
• la particolarità della dentatura
Utilizza le parti che hai sottolineato per esporre le tue conoscenze. Inizia così:
I mammiferi si sono diffusi…
Completare un esercizio è un po’ come risolvere un problema. Se tu sai individuare le informazioni all’interno di un testo di un problema avrai tutti gli elementi per risolverlo. Per completare queste pagine segui questo metodo: individua le informazioni date dalle immagini.
• Le piante si suddividono in due grandi gruppi: le piante e le piante
• Le piante semplici si riproducono attraverso le .
• Le piante complesse si riproducono attraverso i .
• Le piante con le pigne sono le
• Le piante con i fiori sono le
• Queste sono parti della pianta che intervengono nella clorofilliana.
• La clorofilla è contenuta nella parti della pianta di colore
• Attraverso questo processo la pianta consuma . e produce
3 Questi tre gruppi di fotografie rappresentano tre funzioni vitali degli animali. Scrivi a quale funzione si riferiscono.
• Qual è la più grande differenza tra questi due animali?
• Scrivi il nome di almeno due gruppi di invertebrati:
• Scrivi il nome di almeno due gruppi di vertebrati:
Osserva di nuovo le immagini e leggi i punti chiave che ricordano.
• Piante semplici e complesse
• La fotosintesi clorofilliana
• Le funzioni vitali degli animali
• La classificazione degli animali
Mindfulness
Sono riuscito/a a stare tranquillo/a…
molto abbastanza poco
Quali sono le caratteristiche degli animali?
Gli animali sono organismi pluricellulari ed eterotrofi, perciò devono nutrirsi di altri viventi.
Come vengono classificati?
Gli animali sono classificati in base alle caratteristiche del corpo e in base a come soddisfano i bisogni fondamentali: nutrirsi, respirare, riprodursi… In base alla presenza dello scheletro si suddividono in invertebrati e vertebrati.
Quali animali sono invertebrati?
Gli animali invertebrati non hanno scheletro interno. Spesso sono protetti da gusci o corazze. Furono i primi animali a comparire sulla Terra.
Sono suddivisi in sei gruppi: poriferi, celenterati, echinodermi, anellidi, molluschi, artropodi.
Quali animali sono vertebrati?
Gli animali vertebrati hanno scheletro interno. Sono suddivisi in cinque gruppi: pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi.
Quali caratteristiche hanno i differenti gruppi di vertebrati?
Gli animali vertebrati si riproducono con uova, tranne i mammiferi che partoriscono piccoli vivi.
I pesci respirano con le branchie. Rettili, uccelli e mammiferi respirano con i polmoni.
Gli anfibi respirano da piccoli con le branchie, poi sviluppano i polmoni.
Pesci, anfibi e rettili sono ectotermi, cioè la loro temperatura corporea dipende dalla temperatura del luogo in cui vivono.
Mammiferi e uccelli sono endotermi, cioè sono capaci di regolare autonomamente la loro temperatura corporea.
• Completa la mappa per ricordare e organizzare le conoscenze.
caratteristiche
sono organismi complessi e 1
classificazioni
invertebrati: non hanno uno interno
poriferi: spugne
celenterati: coralli, 4
echinodermi: 4
anellidi: 4
molluschi: 4
artropodi: aracnidi (ragno)
miriapodi (millepiedi)
crostacei (aragosta) (ape, mosca)
riproduzione: 2 ovovivipari, vivipari (mammiferi)
3 : pelle, trachee, branchie, polmoni
: hanno uno scheletro provvisto di colonna
pesci: scheletro osseo o cartilagineo
anfibi (rana, 4 )
Vivono sia in acqua sia
Subiscono una metamorfosi
rettili (4 )
Alcuni hanno corte zampe, altri
uccelli (4 )
Le ossa sono per permettere il volo.
mammiferi (4 ) Allattano i
1 Il nome dato agli organismi che devono cibarsi di altri viventi.
2 Come si chiamano gli animali che si riproducono con uova?
3 Come i viventi prendono ossigeno?
4 Scrivi il nome di un animale che appartiene al gruppo nominato.
Un lago, un bosco, un prato, il mare… sono ecosistemi in cui sono presenti viventi e non viventi che interagiscono.
Sono trascorsi circa 4 miliardi di anni da quando la vita è apparsa sulla Terra. Da allora gli esseri viventi si sono evoluti e moltiplicati e hanno formato innumerevoli ecosistemi, diversi tra loro
Negli ecosistemi gli esseri viventi entrano in relazione tra loro. Se assisti a una gara individuale (di nuoto, di corsa…) ogni atleta gareggia da solo. In una squadra, invece, ogni atleta è un individuo con particolari caratteristiche, ma entra in relazione con gli altri. Allo stesso modo negli ecosistemi ogni organismo è influenzato dagli altri viventi.
I diversi ecosistemi presenti sulla Terra sono collegati gli uni con gli altri. Tutti insieme formano la biosfera. Nella biosfera, come negli ecosistemi, gli elementi viventi dipendono gli uni dagli altri, si influenzano e si modificano.
Ma non finisce qui: negli ecosistemi sono importantissimi anche i non viventi. La quantità di acqua presente sul terreno, l’umidità, le piogge, il calore del Sole, il tipo di terreno cambiano le condizioni di vita di animali e piante.
Gli scienziati e le scienziate perciò definiscono l’ecosistema come l’insieme di tutti gli organismi viventi (piante, animali, batteri…) e di tutti i non viventi (acqua, terra, luce) che si trovano in un determinato luogo. L’ecologia è la scienza che studia le relazioni che si formano negli ecosistemi.
Gli ecosistemi sono collegati tra di loro
È importante considerare la Terra come un luogo in cui tutto è collegato.
L’ossigeno presente nell’aria che respiriamo viene prodotto da foreste lontane migliaia di chilometri da noi. Purtroppo anche l’anidride carbonica e le sostanze inquinanti che si formano in un luogo non rimangono ferme lì, ma vengono trasportate in altri posti.
Avere cura della Terra
Perciò è necessario che tutti noi, nessuno escluso, abbiamo cura del pianeta. Ciò che facciamo modifica prima di tutto il territorio in cui si vive, ma, poi, influisce anche su altre persone, animali, piante di altri ambienti.
Ecosistemi
Punti chiave
1
Proteggere gli ecosistemi significa prendersi cura di tutti i viventi, ma anche dei non viventi (acqua, aria, suolo) che la formano. Il danno causato a un altro essere vivente o all’acqua, all’aria, al suolo, prima o poi potrà avere conseguenze negative su tutte le forme di vita, anche sulla vita umana.
• Gli ecosistemi: che cosa sono
• La tutela degli ecosistemi
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Completa la sintesi e utilizzala come traccia per esporre le tue conoscenze.
• Sulla Terra ci sono innumerevoli…
• Tutti gli esseri… entrano in… tra loro e anche con i non…
• È importante rispettare e tutelare gli…
Il mondo è la nostra casa: se la trattiamo bene, ci serve da riparo e ci protegge. Se la trattiamo male, ne sprechiamo le risorse, la inquiniamo, non potrà più essere un luogo bello in cui vivere.
Come dice un antico detto dei nativi americani il pianeta non è nostro; lo abbiamo solo in prestito per il tempo in cui vi abitiamo. Perciò dobbiamo lasciarlo migliore di come lo abbiamo trovato a chi verrà dopo di noi.
Negli ecosistemi tutti i viventi trovano ciò che occorre loro per vivere, anche il loro nutrimento. E, perché un ecosistema sia in equilibrio, gli scarti non possono accumularsi e devono essere “riciclati”.
In qualsiasi ecosistema, ogni essere vivente, dal più piccolo al più grande, deve nutrirsi. Si parla di catena alimentare perché ognuno si ciba di altri organismi presenti nell’ecosistema, quindi ogni organismo è collegato agli altri come gli anelli di una catena.
Produttori
Nel primo anello troviamo le piante, che sono organismi autotrofi, cioè in grado di fabbricare il proprio nutrimento. Attraverso la fotosintesi clorofilliana riescono a trasformare l’acqua assorbita dal terreno in sostanze nutritive. Nella catena alimentare i vegetali hanno il ruolo di PRODUTTORI
Consumatori
Nel secondo anello troviamo gli animali, erbivori e carnivori. Sono organismi eterotrofi, cioè non sono in grado di fabbricare il proprio nutrimento, ma devono ricavarlo da altri organismi.
Nella catena alimentare gli animali hanno il ruolo di CONSUMATORI
Decompositori
Nel terzo anello ci sono i funghi, i batteri, le muffe…, tutti organismi che sono in grado di trarre nutrimento da vegetali e animali morti. Riescono anche a trasformare questi resti in sostanze che ritornano nel terreno e lo fertilizzano. Nella catena alimentare funghi, muffe, batteri… hanno il ruolo di DECOMPOSITORI.
• Produttori, consumatori, decompositori 1
Ricavo informazioni ed espongo
Punti chiave 2 3 Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda. Poi utilizza ciò che hai sottolineato per esporre le tue conoscenze.
• Quali organismi sono autotrofi?
• Quali organismi sono eterotrofi?
• Quali organismi sono decompositori? Quale funzione hanno?
In ogni ecosistema ci sono più catene alimentari che, intrecciandosi, formano reti alimentari.
Un animale erbivoro come la lepre si ciba di erba, ma anche di frutti e bacche.
La stessa lepre può diventare cibo per un’aquila, ma anche per una volpe o un lupo.
Le catene alimentari si “intrecciano” tra di loro dando vita alle reti alimentari.
In ogni rete alimentare le esigenze di ciascun organismo sono strettamente intrecciate con quelle degli altri.
In ciascun ecosistema ogni organismo ha la sua funzione: se uno degli anelli della catena o della rete alimentare viene a mancare, anche la sopravvivenza delle altre specie è minacciata. Se in un bosco, ad esempio, scomparissero i grandi predatori, come lupi e volpi, gli erbivori si moltiplicherebbero, ma dopo un po’ di tempo non troverebbero più cibo a sufficienza! Tutto l’ecosistema ne risentirebbe!
Punti chiave
• Che cos’è una rete alimentare
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Osservando l’immagine, spiega che cos’è una rete alimentare.
Gli ecosistemi sono moltissimi, alcuni molto grandi, altri molto piccoli. Un fattore importantissimo per la vita dell’ecosistema è il clima.
Sulle terre emerse i biologi e le biologhe hanno individuato nove grandi ecosistemi, determinati dal clima molto differente, e li hanno chiamati biomi
All’interno di ogni bioma sono presenti altri ecosistemi.
Leggi le caratteristiche dei biomi e ricercali nel planisfero; aiutati con i colori.
I deserti di ghiaccio
Sono zone ricoperte completamente dal ghiaccio. Le piante non riescono a crescere; gli animali che vivono lì (pinguini, orsi polari, foche) trovano nutrimento nell’acqua del mare.
I deserti caldi
Sono luoghi molto caldi e secchi. Solo pochi vegetali e animali riescono ad adattarsi a un clima così particolare: cactus, scorpioni, serpenti, dromedari…
Le praterie
Si trovano in zone dove piove poco. La vegetazione è composta soprattutto da erbe e piante basse. Sono il luogo ideale per i bisonti, i cavalli, i cervi…
Sono foreste composte da pini, abeti, larici dove vivono orsi, camosci, stambecchi, alci. Si trovano in zone con clima piuttosto freddo e in montagna.
Sono foreste composte da alberi come querce, faggi, betulle: si trovano in zone con clima non particolarmente freddo e nelle zone più basse delle montagne. Sono abitate da lupi, volpi, caprioli, linci…
Si trova nelle regioni vicine ai poli e in alta montagna. Il suolo è quasi sempre gelato: solo in estate, per un breve periodo, si scongela e i bassi cespugli riescono a fiorire. La parola “tundra” significa “posto senza alberi”. Qui vivono volpi artiche, renne, alci…
Si trova nelle zone che si affacciano sul Mar Mediterraneo, quindi anche in Italia, che ha un clima mite. Vi crescono alberi come pini marittimi, querce da sughero, arbusti e piante da sottobosco. È abitata da molti uccelli, cinghiali, scoiattoli, ghiri…
Si trovano in luoghi molto caldi e umidi, dove piove tanto e molto spesso. La vegetazione è alta, fitta e intricata. Qui vivono: scimmie, insetti, serpenti…
Il clima è caldo e piove molto poco. Ci sono grandi piante come i baobab, ma la vegetazione più diffusa è l’erba. La savana è abitata da grandi erbivori, come le gazzelle, le giraffe, le zebre, gli elefanti, e da grandi carnivori, come i leoni, i leopardi, le iene...
Hai imparato che le immagini sono come i dati che ti consentono di risolvere un problema. Ora, con calma osserva solo le immagini. Pensa a che cosa ti suggeriscono e non avrai particolari difficoltà a svolgere gli esercizi.
1 Scrivi nei cartellini i nomi e completa.
Nell’illustrazione ci sono esseri viventi? Sì No
Il prato, come il bosco, il lago, è un In un ecosistema si trovano esseri e non
2 In quale bioma puoi incontrare questi viventi?
3 Colora i pallini: produttori
animali erbivori
animali carnivori
In questa rete alimentare non sono stati evidenziati i decompositori.
È possibile che in un ecosistema non siano presenti i decompositori? Sì No
Osserva di nuovo le immagini e leggi i punti chiave che ricordano.
• Negli ecosistemi convivono viventi e non viventi
• I biomi sono grandi ecosistemi
• Nelle catene alimentari ci sono produttori, consumatori e decompositori
Più catene alimentari formano reti alimentari
Sono riuscito/a a stare tranquillo/a…
molto abbastanza
Che cosa sono gli ecosistemi?
Gli ecosistemi sono ambienti naturali o antropizzati, caratterizzati da elementi particolari: viventi (piante, animali, batteri) e non viventi (acqua, terra, luce e calore del Sole…).
Gli elementi degli ecosistemi entrano in relazione?
Negli ecosistemi tutti gli elementi si influenzano a vicenda: se un elemento si modifica (ad esempio se diminuisce la quantità di pioggia), tutti gli altri viventi e non viventi ne subiscono le conseguenze.
Che cosa sono le catene alimentari?
Negli ecosistemi tutti gli esseri viventi sono collegati in catene alimentari, perché ogni vivente si ciba di altri organismi presenti nell’ecosistema. I vegetali sono produttori, gli animali sono i consumatori; funghi, batteri e muffe sono i decompositori
Che cosa sono le reti alimentari?
In un ecosistema le catene alimentari si intrecciano e danno origine alle reti alimentari, dove più organismi sono collegati tra loro
Gli ecosistemi rimangono sempre uguali o si modificano?
Gli ecosistemi si modificano in continuazione sia per cause naturali sia per l’intervento umano.
Che cosa sono la biosfera e i biomi?
La biosfera è l’insieme di tutti gli ecosistemi della Terra. Nella biosfera si trovano i biomi, grandi e particolari ecosistemi intensamente influenzati dal clima: la savana, il deserto caldo, il deserto di ghiaccio, la macchia mediterranea, le foreste…
• Completa la mappa per ricordare e organizzare le conoscenze.
la biosfera è l’insieme degli 1 della Terra
gli ecosistemi sono ambienti o antropizzati
sono formati da
esseri (animali, piante…)
i biomi sono particolari e grandi ecosistemi molto influenzati dal 2
gli ecosistemi si modificano in continuazione
in relazione tra loro
ogni vivente cerca nell’ambiente il suo cibo; ciascuno mangia e a sua volta può essere
si formano così le
elementi non (acqua, suolo…)
che si intrecciano e formano le
catene alimentari
formate da
produttori: tutti i vegetali. Si chiamano così perché
consumatori: Si nutrono di altri viventi: animali
:
funghi, batteri, muffe. Trasformano le sostanze organiche
1 Come si definisce l’insieme di viventi e non viventi di un determinato luogo?
2 Ciò che è determinato dalla latitudine, dalla piovosità, dalla temperatura…
Tutto ciò che esiste sulla Terra è composto da materia: sia gli esseri viventi sia i non viventi. Gli esseri viventi non possono fare a meno di aria, acqua e suolo .
Intorno a noi ci sono oggetti che utilizziamo tutti i giorni: sono fatti con materiali differenti Anche il suolo, l’aria, l’acqua, indispensabili alla vita, sono fatti di materia.
Classe capovolta
• I giocattoli che sta utilizzando la bambina sono costruiti tutti con lo stesso materiale?
• Il drago è di plastica. Potrebbe essere realizzato con un altro materiale?
• In questa immagine che cosa deriva da un essere vivente?
• Che cosa si sta trasformando?
• Che cosa permette la trasformazione?
• Perché il subacqueo porta con sé le bombole?
• Si potrebbe fare a meno di bere?
• Le piante potrebbero crescere senza suolo?
• Ciò che ci circonda è realizzato con materiali differenti.
• I materiali possono derivare da esseri viventi oppure no. I materiali si possono trasformare.
• Aria, acqua, suolo sono indispensabili per la vita.
Stimolare i bambini e le bambine a ricordare ciò che già conoscono o hanno sperimentato riguardo la materia e come essa, nei suoi diversi stati, si presenta nella realtà che li circonda.
Se l’insegnante ti chiede di prendere una penna, puoi farlo facilmente. Se invece ti chiedesse di “prendere” la simpatia o la tristezza, non riusciresti a farlo usando i sensi. Conosci la differenza tra nomi concreti e astratti: ciò ti può aiutare a capire che cos’è la materia. La caratteristica fondamentale della materia è quella di occupare uno spazio e avere un peso
Ciò è molto evidente se parliamo di un solido. Ma per le altre sostanze? Per l’aria, per esempio? Nel linguaggio comune si dice che un bicchiere è vuoto, non che è “pieno di aria”.
Tutto ciò che esiste è fatto di materia, che può essere organica o inorganica La materia si presenta sotto forma di materiali diversi, ognuno con proprie particolarità.
Prova a fare questo esperimento per verificare che l’aria occupa spazio.
1 Infila l’imbuto nel collo della bottiglia e sigilla bene con la plastilina il bordo della bottiglia. Esegui questa operazione con cura. La plastilina deve chiudere bene tutte le fessure tra l’imbuto e la bottiglia, affinché non filtri neanche un po’ d’aria.
2 Ora utilizzando un altro contenitore, prova a versare un po’ d’acqua nella bottiglia.
Che cosa succede? L’acqua non riesce ad entrare nella bottiglia, anche se essa sembra “vuota”.
La bottiglia, anche se sembra “vuota”, non lo è. È piena di aria, che è fatta anch’essa di materia e perciò occupa uno spazio. Poiché non ci sono fessure da cui possa uscire, l’aria rimane nella bottiglia e impedisce all’acqua di entrare.
La materia non è tutta uguale. Si chiamano materiali i diversi tipi di materia e si classificano in vari modi in base alle loro qualità.
Materiali organici e inorganici
La prima grande differenza che si può notare è che ciò che ci circonda o è vivente o non lo è. Tra i non viventi ci sono però anche oggetti e materiali che derivano da viventi: un pezzo di legno non è vivo, ma lo era quando era parte di una pianta; il miele non è vivo, ma lo ha prodotto un vivente. Si possono quindi dividere i materiali in:
• organici, se compongono o derivano da un essere vivente;
• inorganici, se non derivano da alcun vivente.
Materiali naturali e artificiali
I materiali possono essere suddivisi anche in materiali naturali e artificiali.
I primi esistono in natura, gli altri sono stati ottenuti artificialmente dall’essere umano. Ad esempio con la sabbia, che è un materiale naturale, si ottiene il vetro che, invece, è un materiale artificiale.
Caratteristiche
Ogni oggetto, in base ai materiali che lo compongono, ha caratteristiche differenti: è solido e resistente oppure morbido ed elastico… I materiali hanno diverse qualità e in base a esse scegliamo che cosa utilizzare: non si usa la carta per costruire un ponte, ma non si usa il cemento per costruire un libro. Conoscere le specificità di ogni materiale è fondamentale per costruire oggetti adatti allo scopo cui sono destinati.
Punti chiave
• La materia
• I materiali
Ricavo informazioni ed espongo
Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda. Poi utilizza le parti sottolineate per esporre le tue conoscenze.
• Che cos’è la materia?
• Che cosa sono i materiali?
• Che cosa sono i materiali organici? E quelli inorganici?
• Che cosa sono i materiali naturali? E quelli artificiali?
La materia intorno a noi si presenta sotto forma di solidi, liquidi o gas. Fornendo o sottraendo calore, la materia può passare da uno stato all’altro. L’acqua, che in natura possiamo osservare sotto diverse forme, ci dimostra che lo stato della materia può modificarsi.
Nella vita di tutti i giorni puoi vedere che la materia si presenta sotto varie forme, che gli scienziati e le scienziate hanno chiamato stati della materia:
• stato solido: gli oggetti hanno una forma e un volume (cioè lo spazio occupato da un corpo) propri che si modificano solo se l’oggetto viene rotto, frantumato, schiacciato, scaldato;
• stato liquido: i liquidi possono essere spostati da un contenitore a un altro. Non cambiano il loro volume, ma cambiano la forma, perché prendono quella del recipiente in cui sono contenuti;
• stato gassoso: i gas come l’aria o il vapore sono difficili da osservare. Ma, se spruzzi un deodorante, ti accorgerai che le particelle si disperdono nell’ambiente. I gas non hanno una forma propria e neppure un volume fisso perché si espandono e occupano tutto lo spazio possibile.
L’acqua è un materiale che in natura si trova in tutti e tre gli stati: è solida nei ghiacciai, liquida nei mari, laghi e fiumi, gassosa quando, sotto forma di vapore acqueo, si disperde nell’aria o forma le nuvole. Come l’acqua, anche gli altri materiali possono passare da uno stato all’altro. Il passaggio da uno stato all’altro avviene riscaldando il materiale (fornendo calore) o raffreddandolo (sottraendo calore).
I passaggi di stato hanno dei nomi precisi:
nella materia e vedere ciò che è nascosto. Tutti i materiali sono formati da molecole
La molecola è la particella più piccola di ogni materiale.
Ogni sostanza è fatta di molecole tutte uguali tra di loro: ad esempio, l’acqua è fatta di molecole di acqua, il sale di molecole di sale, il ferro di molecole di ferro e così via. Immagina le molecole come delle palline, collegate tra di loro con dei fili che le legano.
Le molecole sono vicine e non possono “spostarsi”:
la materia è solida
I legami sono molto forti.
Punti chiave 1
• Gi stati della materia
• I passaggi di stato
• Le molecole
Espongo
Le molecole sono libere di muoversi un po’ e di prendere varie forme:
la materia è liquida
I legami sono meno forti
Ricavo informazioni
2
Le molecole possono muoversi liberamente, la materia è un gas. Non ci sono legami tra le molecole.
Sottolinea nel testo, con colori differenti, i tre stati della materia e le loro caratteristiche. Poi rispondi a voce.
• Come avviene il passaggio da uno stato all’altro?
• Come si chiamano i differenti passaggi di stato?
• Che cosa sono le molecole?
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Quaderno operativo, p. 47
Quando un materiale cambia solo la sua forma, ma non la sua composizione, si ha una trasformazione fisica.
Quando il materiale si trasforma in un materiale completamente diverso, si ha una trasformazione chimica.
Le trasformazioni più evidenti che può subire un solido o un liquido o un gas sono quelle che si verificano quando, per cause procurate o involontarie, esso viene schiacciato, tritato, mescolato, riscaldato… Spesso le trasformazioni sono solo fisiche: il cioccolato fuso è sempre cioccolato, un gessetto, anche se rotto, rimane un insieme di gesso.
Reversibile o irreversibile
Quando un corpo subisce una trasformazione fisica, cambia il suo aspetto, ma non la sostanza di cui è fatto. Talvolta ciò che è successo è reversibile, cioè è possibile ritornare alla situazione di partenza: una palla schiacciata, ad esempio, può riprendere la sua forma. Un piatto rotto, invece, non può tornare intero: è una trasformazione irreversibile.
Soluzioni
Se mescoli del sale con acqua, il sale si scioglie nell’acqua. Hai ottenuto una soluzione: i due elementi, acqua e sale, sembrano indivisibili. Se però metti l’acqua salata a bollire, evaporerà solo l’acqua e sul fondo del pentolino rimarrà il sale. L’acqua si disperde nell’ambiente, ma sarai riuscito a separare le due sostanze.
Una “brutta” soluzione
L’insieme di acqua e sapone è una soluzione. Ma attenzione! È una soluzione irreversibile. Perciò il sapone che immettiamo nell’acqua va a finire negli scarichi e poi nei fiumi e nei mari. Evitiamo di usarne troppo!
Quando le sostanze vengono a contatto, si combinano tra di loro e ne formano altre, si hanno le trasformazioni chimiche. Se si brucia un pezzo di legno, rimarrà un residuo di cenere e carbone e nell’aria si vedrà sprigionarsi del fumo. Da un materiale, il legno, se ne sono ottenuti altri: cenere, anidride carbonica, carbone…
Importanza delle trasformazioni
Queste trasformazioni sono sotto i nostri occhi tutti i giorni, ma difficilmente le notiamo. Eppure sono fondamentali per la nostra vita. Nel nostro corpo e in quello degli animali avvengono in continuazione trasformazioni chimiche perché ciò che viene ingerito si trasforma in ossa, muscoli ed energia. Anche l’albero, con la fotosintesi clorofilliana, trasforma materia inorganica in organica e compie una trasformazione chimica. Perciò conoscere queste trasformazioni è molto importante.
Per comprendere le trasformazioni chimiche occorre scomporre la molecola. Ricorda: abbiamo detto che la molecola è la parte più piccola di una sostanza. Le molecole, a loro volta, sono composte da atomi, particelle ancora più piccole. Gli atomi, quando avviene una reazione chimica, si scompongono e si ricompongono dando vita a sostanze differenti.
Punti chiave
1
• Le trasformazioni fisiche
• Le trasformazioni chimiche
Ricavo informazioni Ricerca nel testo la spiegazione e gli esempi per capire la differenza tra trasformazioni fisiche e chimiche.
2
Espongo
3
Utilizzando gli esempi riportati nel testo, spiega che cosa sono le trasformazioni fisiche e le trasformazioni chimiche.
Se metti un cubetto di ghiaccio nell’acqua, galleggia. Come mai?
Osserva che cosa accade quando l’acqua si trasforma in ghiaccio.
1 Prendi una bottiglia e riempila di acqua, circa per tre quarti. Con un pennarello segna il livello che l’acqua ha raggiunto.
2 Metti la bottiglia in freezer.
Attenzione: deve rimanere in posizione verticale.
Quando l’acqua si sarà congelata osserva il livello che avrà raggiunto.
Che cosa è successo?
Il ghiaccio occupa più o meno spazio dell’acqua liquida?
Quando l’acqua è allo stato liquido le molecole, cioè le particelle più piccole, possono muoversi liberamente. Se la temperatura scende sotto lo zero, l’acqua si trasforma in ghiaccio e solidifica. Allo stato solido le molecole si dispongono in un modo particolare, a forma di esagono, lasciando parecchio spazio “vuoto”.
È per questo motivo che il ghiaccio, a parità di peso, occupa più spazio dell’acqua. Questo mostra perché l’acqua, congelando, aumenta di volume.
1 Prendi una bottiglietta da 0,5 litri e versaci mezzo bicchiere di aceto. Presta molta attenzione affinché l’aceto non schizzi. Possibilmente proteggiti con gli occhiali.
2 In un palloncino, aiutandoti con un imbuto e un cucchiaino, versa 2 o 3 cucchiaini di bicarbonato di sodio (si compera al supermercato).
3 Facendo in modo che il bicarbonato non cada nella bottiglia, metti il palloncino sul collo della bottiglia.
4 Solleva la punta del palloncino per far cadere il bicarbonato nella bottiglia. Magia! L’aceto comincia a “bollire” e il palloncino si gonfia.
Il bicarbonato di sodio e l’aceto, entrando in contatto, producono anidride carbonica. È questo gas che ha formato le bolle e ha gonfiato il palloncino. Se assaggi l’aceto rimasto nella bottiglia (solo una piccola goccia, per evitare che ti venga mal di pancia), ti accorgerai che è un po’ più salato di prima. Anche l’aceto si è modificato.
Ecco un trucchetto da vera spia! Anche le spie devono conoscere la chimica! Estrai il succo di un limone. Con un pennello scrivi un messaggio utilizzando il succo di limone. Quando il foglio è asciutto, mostralo ai tuoi amici e alle tue amiche: il foglio sembra bianco. Ma se lo avvicini a una fonte di calore (una candela, un termosifone caldo…), il messaggio comparirà! Fai attenzione a non bruciare il foglio!
Il succo di limone contiene carbonio che, a contatto con il calore, diventa scuro.
Che cos’è la materia?
La materia è ciò che forma tutti gli elementi esistenti nella realtà; ha un peso e occupa uno spazio
Che cosa sono i materiali?
I materiali sono diversi tipi di materia; si classificano in base alle loro qualità.
Quali differenti tipi di materiali esistono?
I materiali sono di origine:
• organica, se derivano o formano esseri viventi;
• inorganica, se derivano da non viventi.
I materiali sono:
• naturali, se si trovano in natura;
• artificiali, se sono stati realizzati artificialmente.
In quali stati si presentano la materia e i materiali?
La materia si presenta in tre stati: solido, liquido, gassoso
Solidi, liquidi e gas hanno caratteristiche particolari.
Lo stesso materiale può passare da uno stato all’altro (ad esempio da solido a liquido), per effetto del calore.
Da che cosa è composta la materia?
La materia è composta da molecole che a loro volta, sono composte da atomi.
Lo stato della materia è determinato dai legami tra le molecole che la compongono.
La materia e i materiali possono trasformarsi?
La materia e i materiali possono trasformarsi.
Nelle trasformazioni fisiche il materiale cambia la sua forma, ma non la sua composizione (ad esempio un mattone sbriciolato).
Nelle trasformazioni chimiche il materiale si trasforma completamente (ad esempio il vino che diventa aceto).
• Completa le mappe per ricordare e organizzare le conoscenze.
forma può essere
ogni elemento esistente organica inorganica che si modifica con il calore 1 :
(il legame tra le molecole è forte)
molecole, a loro volta composte da
che si legano tra di loro in modo diverso
è formata da e determinano
lo stato della
1 :
(il legame è meno forte e le molecole si spostano)
1 :
(il legame è molto debole e le molecole tendono ad allontanarsi)
trasformazioni 2 : il materiale cambia la forma, ma non la sua composizione
trasformazioni 2 : i materiali si trasformano completamente
Ossigeno Azoto
L’aria è un miscuglio di gas, tra i quali l’ossigeno, che è fondamentale per la vita. In ogni momento della nostra vita siamo immersi nell’aria.
L’aria è formata da un miscuglio di gas: azoto, ossigeno, anidride carbonica…
1% altri gas
20,9% ossigeno
78,1% azoto
L’ossigeno rappresenta circa un quinto dell’aria: è un gas fondamentale per i viventi. Ce ne accorgiamo quando facciamo sport: diciamo che “ci manca l’aria”, ma ciò di cui abbiamo veramente bisogno è l’ossigeno.
L’azoto rappresenta la parte più rilevante dell’aria. Il suo nome significa “senza vita” perché, quando venne scoperto, più di 200 anni fa, si riteneva che fosse dannoso per i viventi. Anche se non serve per la respirazione, l’azoto ha però una funzione molto importante: quando dall’aria si trasferisce nel terreno, forma delle sostanze utilissime alle piante.
Anidride carbonica
L’anidride carbonica rappresenta una piccola parte dell’aria: meno dell’1%. Viene prodotta dagli esseri viventi durante la respirazione e da qualsiasi cosa bruci: il legno, il gasolio, la benzina. Nell’aria ci sono anche, seppure in minima parte, vapore acqueo e altri gas come metano, argon, neon, kripton, xeno, e piccolissime particelle di polvere che formano il pulviscolo atmosferico.
Guardando il cielo si possono notare alcune caratteristiche dell’aria: si muove se c’è vento, sostiene uccelli, insetti e… alianti e paracadute.
Se abbassi lo sguardo potrai notare le ruote di auto, moto e biciclette che, gonfie di aria, sostengono anche grandi pesi; se immergi una spugna e la premi vedrai salire in superficie l’aria.
Caratteristiche dell’aria
L’aria, come tutti i gas, non ha una forma propria né un volume proprio e occupa tutto lo spazio. L’aria ha un peso, è comprimibile, cioè può essere schiacciata e quando è calda, sale verso l’alto.
Esegui anche tu queste esperienze per comprendere le caratteristiche dell’aria.
L’aria ha un peso?
• Prendi un palloncino. Pesalo utilizzando una bilancia di precisione.
• Gonfia il palloncino e pesa di nuovo. Verificherai che la bilancia segna un peso maggiore.
Perciò puoi affermare che l’aria contenuta nel palloncino ha un suo peso
L’aria
• Utilizza una siringa senza ago.
• Con un dito chiudi l’apertura della siringa. Con l’altra mano schiaccia lo stantuffo.
• Riesci a spingere un po’ lo stantuffo, ma non fino in fondo.
Hai dimostrato che l’aria occupa uno spazio ma può essere compressa. Se l’aria viene “schiacciata” il suo volume diminuisce.
L’aria calda sale verso l’alto?
• Taglia alcune striscioline di carta velina.
• Con un filo o facendo un piccolo nodo, legale alla maniglia di una finestra sopra un termosifone acceso.
• Dopo qualche minuto vedrai le striscioline muoversi.
Hai dimostrato che l’aria scaldata dal termosifone sale verso l’alto e fa muovere la carta.
Punti chiave
1
• I gas che formano l’aria
• Le caratteristiche dell’aria
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Osservando l’areogramma, parla della composizione dell’aria e spiega le caratteristiche dei gas che la compongono. Utilizza gli esperimenti per spiegare le caratteristiche dell’aria.
L’aria che avvolge e protegge la Terra forma l’atmosfera. L’atmosfera si modifica a mano a mano che ci si allontana dal suolo.
Sappiamo che l’aria ha un peso e sappiamo che sopra di noi ci sono chilometri di aria. Il peso dell’aria è detto pressione atmosferica. La pressione atmosferica non è uguale dappertutto. Cambia con il variare:
• dell’altezza: in montagna è minore perché lo strato di aria è minore e più rarefatto;
• della temperatura: l’aria calda pesa meno di quella fredda;
• dell’umidità: l’aria ricca di vapore acqueo è più leggera.
Immagina di essere un palloncino gonfio: saliresti su attraverso l’atmosfera, lo strato di aria che avvolge tutta la Terra.
A mano a mano che si sale, l’aria diventa più rarefatta, gli atomi che la compongono sono più distanziati tra di loro: nell’aria vi è meno ossigeno ed è più difficile respirare. È per questo motivo che a un’altezza di 10 chilometri la vita è impossibile: sopravvive solo qualche microrganismo. 10 chilometri sono una distanza che si potrebbe coprire a piedi sulla Terra, ma, se i chilometri sono in altezza, la differenza è enorme!
Gli scienziati e le scienziate hanno diviso l’atmosfera in cinque strati, con caratteristiche differenti. Partendo dal basso, nella prima parte dell’atmosfera, la troposfera, si formano i venti, le nuvole.
Nella seconda parte, la stratosfera, c’è un gas molto prezioso, l’ozono, che ha la particolarità di assorbire i raggi ultravioletti pericolosi per i viventi formando così una barriera protettiva.
La mesosfera fa “da scudo” alla Terra: qui vengono distrutti i meteoriti provenienti dallo spazio.
Oltre la linea di Kármán si trovano la termosfera e l’esosfera
Il confine tra l’atmosfera vera e propria e lo spazio
è chiamato linea di Kármán
Al di sotto di questa linea un oggetto cade sulla Terra per effetto della forza di gravità, oltre questa linea inizia a fluttuare.
Prendi un contenitore vuoto da 1 litro in tetrapak con il tappo. Non usare una bottiglia di plastica perché il calore potrebbe deformarla.
1 Con l’aiuto di una persona adulta, porta a ebollizione dell’acqua e versala nel contenitore. Lascia l’acqua nel contenitore per 10 - 20 secondi.
2 Svuotalo e tappalo immediatamente.
3 Appoggia il contenitore sul tavolo e osserva. Senza che nessuno lo tocchi, il contenitore implode, cioè viene schiacciato verso l’interno.
L’aria dentro il contenitore è più calda e più leggera di quella esterna. Quindi la pressione dell’aria esterna al contenitore è maggiore di quella interna e lo schiaccia.
Punti chiave 1
• Gli strati dell’atmosfera
• La pressione atmosferica
Espongo 3
Ricavo informazioni
2
Sottolinea nel testo, con i colori indicati:
• che cos’è l’atmosfera
• che cos’è e da che cosa dipende la pressione atmosferica
• le informazioni relative ai 5 strati dell’atmosfera
Utilizza le parti che hai sottolineato per esporre le tue conoscenze.
L’acqua è un elemento fondamentale per la vita. Si ricicla in continuazione e ha molteplici usi.
Si trova allo stato naturale in forma di liquido, di solido, di gas.
Pianeta blu Uno scrittore diceva che il nostro pianeta non dovrebbe chiamarsi Terra, ma Acqua. Infatti esso è coperto per il 70% dall’acqua degli oceani e dei mari. È proprio la presenza di tanta acqua ad aver reso possibile la vita sul pianeta.
Troviamo l’acqua dappertutto: nell’aria sotto forma di vapore acqueo; nei mari, nei laghi, nei fiumi allo stato liquido; nei ghiacciai allo stato solido. È anche dentro di noi e in tutti gli esseri viventi.
Abbiamo bisogno dell’acqua per sopravvivere: ogni giorno bisogna berne a sufficienza per rimanere in buona salute.
E poi abbiamo bisogno dell’acqua per lavarci, per irrigare i campi, per far funzionare molte macchine industriali, per produrre energia elettrica.
La usiamo come via di comunicazione perché a volte è più facile muoversi lungo un fiume o via mare piuttosto che via terra.
Acqua a disposizione
L’acqua è un elemento che si ricicla in continuazione: quella che puoi osservare cadere dal cielo durante un temporale ha già percorso la stessa strada innumerevoli volte nel corso della sua esistenza. Dal cielo arriverà sulla terra e, dopo aver dissetato persone, animali, piante tornerà al mare. Lì il suo viaggio ricomincerà per effetto dell’evaporazione: è il ciclo dell’acqua. Nel suo continuo viaggio, l’acqua raccoglie sostanze “buone”, come i sali minerali, ma spesso, purtroppo, anche sostanze inquinanti che si trovano nell’aria e nel suolo. Per questo motivo prima di essere portata nelle case viene controllata e depurata negli acquedotti.
Proprio perché è così diffusa sul nostro pianeta, possiamo trovare l’acqua dappertutto. Non credere però che tutta l’acqua sia a disposizione: la maggior parte infatti è acqua salata o è “intrappolata” nei ghiacciai.
Punti chiave 1
• Gli stati dell’acqua
• Il ciclo dell’acqua
Espongo 2
Esponi con parole tue quali sono gli stati dell’acqua e il ciclo dell’acqua. Collega le nuove informazioni con ciò che già conoscevi.
Soluzione
Quando l’acqua viene a contatto con altri materiali, le reazioni sono differenti. Alcuni materiali si sciolgono e diventano indistinguibili dall’acqua, altri mantengono le loro caratteristiche.
Tutti i giorni capita di mescolare l’acqua con sostanze solide: il sale, lo zucchero, il bicarbonato sono sostanze solide che si sciolgono in acqua. Naturalmente non si sono perse, ma solo mescolate: infatti, se assaggi l’acqua in cui sono state messe, essa avrà un sapore differente. In questo caso è stata ottenuta una soluzione, cioè l’insieme di due sostanze in cui una si è sciolta in un’altra.
Sospensione
Altri solidi, invece, come la farina o il cacao, si mescolano con l’acqua, ma non completamente: le particelle del solido rimangono sospese nell’acqua e, dopo un po’ di tempo, si depositeranno sul fondo. In questo caso si è ottenuta una sospensione, cioè un miscuglio di due sostanze in cui una è finemente dispersa nell’altra, ma le due sostanze rimangono divise. Infatti con un filtro si possono separare nuovamente.
Emulsione
Che cosa accade se si mescolano due liquidi? Se si versa dello sciroppo (di menta, di limone…) o dell’aranciata in un bicchiere d’acqua, i due liquidi si mescolano e non si riesce a distinguere uno dall’altro. La stessa cosa non accade con l’olio. Se provi a versare dell’olio nell’acqua, ti accorgerai che l’olio rimane in superficie. Se poi agiti il composto, i due liquidi sembrano amalgamarsi, ma dopo un po’ di tempo le goccioline di olio torneranno in superficie: si è ottenuta una emulsione.
Punti chiave
1
• Soluzione, sospensione, emulsione
Ricavo informazioni ed espongo
2 3 Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda. Poi utilizza le parti sottolineate per esporre le tue conoscenze.
• Che cos’è una soluzione?
• Che cos’è una sospensione?
• Che cos’è una emulsione?
Il suolo è la parte superficiale della crosta terrestre; è formato da rocce e resti organici e diventa sempre più duro e compatto scendendo in profondità. La diversa composizione dei terreni rende molto differenti tra loro i vari tipi di suolo.
Humus È uno strato soffice e scuro: contiene molte sostanze nutritive. In esso circolano aria e acqua: le piante vi affondano le radici in cerca di nutrimento.
Lettiera È lo strato più superficiale dove si trovano molti resti organici: foglie, rami, resti di animali morti.
Strato minerale È più compatto dello strato che lo ricopre: è composto soprattutto da ghiaia, argilla, sabbia, pietre.
Sottosuolo Scendendo in profondità il suolo diventa sempre più duro e le rocce sono compatte.
Quando parliamo di “terra”, se utilizziamo la lettera maiuscola intendiamo il nostro pianeta; se utilizziamo la lettera minuscola intendiamo invece il terreno, cioè il materiale che forma il suolo. Quando si formò, la crosta terrestre era composta solo da rocce. Con il passare degli anni gli agenti atmosferici (grandine, pioggia, neve, vento…) l’hanno trasformata. Parte delle rocce si è frantumata e a esse si sono mescolati i resti degli organismi viventi. Il suolo è la parte più superficiale della crosta terrestre: anch’esso, come l’aria e l’acqua, è fondamentale per la vita perché trattiene l’acqua, l’azoto, i sali minerali e li rende disponibili per tutti i viventi.
Se ti è mai capitato di osservare un terreno franato o scavato, avrai notato che non è tutto uguale, ma sembra formato da vari strati sovrapposti.
Se raccogli alcuni campioni di terra in vari luoghi, potrai subito osservare, grazie alla vista, al tatto e all’olfatto, che hanno caratteristiche molto diverse: un campione di terreno di bosco non ha né lo stesso odore né lo stesso colore né la stessa consistenza di un terreno sabbioso o di un terreno argilloso.
Com’è formato il terreno
Il suolo è formato da resti organici e da minerali, in proporzioni differenti a mano a mano che si scende in profondità. Ma nel suolo ci sono anche altri due elementi: l’aria e l’acqua
Le caratteristiche del suolo sono quindi legate ai minerali che lo compongono, alla quantità di resti organici e anche alla compattezza del terreno, che influisce sulla quantità di acqua e di aria che può contenere.
È importante conoscere le caratteristiche del terreno sia quando su di esso vengono costruiti edifici sia quando è utilizzato come terreno agricolo per le coltivazioni.
Diversi tipi di terreno
L’impermeabile è l’indumento che indossi per non fare passare l’acqua. Per il suolo la permeabilità è la proprietà di lasciarsi attraversare dall’acqua e questo è molto importante per stabilire se il terreno è adatto a essere coltivato.
I terreni permeabili, come quelli sabbiosi e ghiaiosi, sono formati da particelle piuttosto grandi che si lasciano attraversare facilmente dall’acqua. I terreni impermeabili sono quelli composti soprattutto da argilla. Le particelle sono piccole e molto vicine tra di loro, quindi l’acqua filtra con difficoltà e rimane a disposizione delle piante: sono i più adatti per l’agricoltura.
Punti chiave 1
• Le sostanze che formano il terreno
• Terreni permeabili o impermeabili
Ricavo informazioni 2
Sottolinea nel testo, con i colori indicati, la risposta a ogni domanda.
• Quali sono i quattro elementi fondamentali che compongono il terreno?
• Quali terreni sono permeabili?
• Quali terreni sono impermeabili?
Espongo 3
Esponi utilizzando questa traccia.
• Il suolo è composto da…
• I terreni possono essere…
I tipi di terreno sono molti. Questi esperimenti possono aiutarti a conoscerli un po’ meglio. Registra sempre la situazione iniziale, quella finale, le tue osservazioni e le tue deduzioni. Lavora in gruppo e confronta i tuoi risultati con quelli dei compagni e delle compagne.
Dimostra che il terreno contiene acqua
1 Prendi alcuni campioni di diversi terreni: per ognuno mettine una quantità uguale in un contenitore (sono sufficienti 400 g di terra). Prendi nota dei luoghi in cui hai raccolto i campioni.
2 Lascia i contenitori aperti in un luogo caldo per alcuni giorni, poi pesa nuovamente il terreno. Noterai che il peso di tutti i campioni è diminuito, ma in modo differente. Ciò è successo perché è evaporata parte dell’acqua che essi contenevano.
Annota quali terreni contengono una quantità maggiore di acqua e cerca di capire da che cosa sono composti: ghiaia, sabbia, humus, argilla…
Dimostra che il terreno contiene aria
1 Metti in un contenitore graduato un bicchiere di acqua. Annota la quantità di acqua.
2 Rimetti l’acqua nel bicchiere e nel contenitore versa un campione di terra. Annota il livello raggiunto.
3 Aggiungi l’acqua al campione di terreno. Osserverai che il livello raggiunto da acqua e terreno è minore della somma dei livelli di acqua e terra misurati separatamente. Ciò è successo perché l’acqua ha preso il posto dell’aria contenuta tra i granelli di terreno. Noterai inoltre delle bolle di aria salire dal terreno mentre versi l’acqua su di esso.
Ripeti l’esperimento cambiando tipo di terreno.
Ciao, come ti senti oggi?
Scusa, non capisco… Che cosa vuoi dire?
Che cosa succede al suolo?
Non troppo bene, a dire la verità. A volte l’essere umano non rispetta l’acqua, l’aria e il suolo!
Voglio dire che l’essere umano, con il suo stile di vita, le sue abitudini, oggi sta mettendo a rischio la salute dell’acqua, dell’aria e del suolo.
Il suolo è a grande rischio di inquinamento: i rifiuti solidi e le sostanze tossiche lasciate sul terreno lo inquinano. Pensa solo alla plastica: molti affermano che la plastica si decompone in 100 anni e forse più. La plastica è stata inventata circa 150 anni fa, ma la prima bottiglietta di plastica è stata realizzata nel secolo scorso, meno di 100 anni fa. Tutte le bottigliette di plastica, se non sono state riciclate, sono ancora “in giro” per il mondo.
I tuoi mari e gli oceani sono grandissimi, che cosa può fare loro del male?
Nell’acqua arrivano le sostanze inquinanti gettate nei fiumi e nel mare dagli scarichi domestici e industriali e anche quelle disciolte nell’aria, trasportate dalla pioggia. E non parliamo della spazzatura solida! Nell’Oceano Pacifico c’è una vera e propria isola galleggiante composta tutta da rifiuti, soprattutto da plastica. Si chiama Pacific Trash Vortex: è più grande di tutta l’Italia e non è la sola, purtroppo!
E l’aria come sta?
Non benissimo… puzza un po’! L’aria viene inquinata dalle sostanze emesse dai gas di scarico di automobili, camion, aerei e dai fumi prodotti dalle industrie e dal riscaldamento delle case. E ogni tanto sfoga la sua rabbia. I cicloni (grandi tempeste in cui i venti fortissimi superano i 120 km all’ora) e i tornadi (le “trombe” d’aria) negli ultimi decenni sono aumentati di numero e di intensità.
Ma allora tu sei malata?
Eh sì! Si può dire che ho un po’ di febbre. Anche tu, quando hai la febbre, hai la temperatura alta!
La mia è aumentata negli ultimi 100 anni. Non di molto, è vero, circa un grado, ma se continua, proprio non ce la posso fare!
E noi bambini e bambine che cosa possiamo fare?
Siamo piccoli!
No, anche voi potete fare molto!
Ricordate alle persone adulte che il rispetto dell’ambiente è fondamentale. Fate la raccolta differenziata dei rifiuti. Cercate sempre di risparmiare risorse: un vestito o uno zaino gettato via quando può essere ancora utile dovrà essere sostituito e ciò provocherà un danno, anche se piccolo, all’ambiente.
• E voi che cosa potete fare per l’ambiente? Scrivete su un grande foglio le azioni “buone” che possono aiutare il nostro pianeta! E non dimenticatevi di… metterle in pratica!
Prima di affrontare gli esercizi di queste pagine, dai un’occhiata veloce a queste immagini. Anche se non ti soffermi su ciascuna di essa, ti sembrerà sicuramente di aver già visto intorno a te ciò che è rappresentato qui. Collega quanto hai studiato con le esperienze della tua vita di tutti i giorni.
Osserva le immagini e completa.
Tutto ciò che ci circonda è formato da . Tutto ciò che vedi dimostra che la materia occupa uno La materia non è tutta uguale. I differenti tipi di materia si chiamano .
In queste immagini vedi oggetti d’oro che vengono fusi e trasformati in lingotti.
Ti dimostrano che la materia può passare dallo stato allo stato . Per fare ciò occorre il
In queste fotografie, vedi due fasi del ciclo dell’acqua. Quali?
Perché nelle prime due immagini non c’è alcun tipo di vegetazione? Com’è il terreno?
La mongolfiera rimane sospesa in aria perché il pallone contiene aria calda, che tende a salire verso l’alto. Ricordi tutte le caratteristiche dell’aria?
Osserva di nuovo le immagini e leggi i punti chiave che ricordano.
• Tutto ciò che è intorno a noi è formato da materia
• La materia si presenta sotto differenti stati
• L’acqua si ricicla in continuazione
• Vi sono differenti tipi di suolo
• L’aria ha particolari e proprie caratteristiche
Sono riuscito/a a stare tranquillo/a…
molto abbastanza poco
Quali sono i principali materiali che influenzano gli ecosistemi e sono importanti per la vita?
Acqua, aria, suolo sono materiali importantissimi: sono i principali elementi non viventi della biosfera. Permettono la vita e condizionano gli ecosistemi.
Dove si trova l’acqua? Quali sono le sue caratteristiche?
L’acqua si trova allo stato naturale in forma di liquido (acqua), di solido (ghiaccio), di gas (vapore acqueo). Si ricicla in continuazione e ha molteplici usi.
L’acqua, mescolata con altre sostanze forma delle:
• soluzioni (le due sostanze sono indistinguibili)
• sospensioni (le due sostanze rimangono separate).
Dove si trova l’aria? Quali sono le sue caratteristiche?
L’aria si trova dappertutto.
L’aria è un miscuglio di gas: azoto, ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo.
L’ossigeno è necessario a tutti i viventi per produrre energia.
L’aria, come tutti i gas, non ha volume proprio e tende a espandersi. Ha un peso, è comprimibile, se viene scaldata tende a salire verso l’alto.
Il peso dell’aria determina la pressione atmosferica
L’atmosfera è lo strato d’aria che circonda la Terra.
L’atmosfera protegge la Terra dai raggi solari e impedisce al calore del Sole di disperdersi nello spazio.
Che cos’è il suolo? Quali sono le sue caratteristiche?
Il suolo (terreno) è la parte più superficiale della crosta terrestre.
È formato da rocce e resti organici tra cui circolano anche aria e acqua.
Il suolo è formato da vari strati, sempre più duri e compatti a mano a mano che si scende in profondità.
Vi sono differenti tipi di terreni: hanno diversa composizione e possono essere permeabili o impermeabili.
• Completa la mappa per ricordare e organizzare le conoscenze.
fondamentali per la vita
stato 1 miscuglio di gas: azoto, 2 , anidride carbonica, vapore acqueo
ciclo dell’acqua
con altre sostanze forma
(le sostanze sono indistinguibili)
non ha volume proprio, tende a espandersi ha un peso
parte più superficiale della crosta
3 formato da minerali e resti organici permeabile
determina la pressione
(le sostanze rimangono separate)
forma 5
(le sostanze sembrano amalgamarsi, ma dopo un po’ si separano)
1 Ricorda i tre stati della materia.
2 Il gas necessario per la vita.
3 Significa “della Terra”.
4 Il terreno che non lascia passare l’acqua.
5 Lo strato di aria che protegge la Terra dai raggi solari e ostacola la dispersione di calore.
Contenuti digitali dell’unità
Se pensi alla tecnologia, probabilmente ti vengono in mente computer, smartphone di ultima generazione, satelliti, droni… Certo non pensi subito alla bicicletta, alla biro, al cavatappi, ma anche questi sono oggetti “super tecnologici”.
La tecnologia è la scienza che studia tutto ciò che può servire alla soluzione di un problema pratico ad esempio, illuminare un locale, contare velocemente, riprodurre suoni e immagini su un dispositivo...
La tecnologia semplifica alcune attività della nostra vita.
La tecnologia studia e progetta macchine, basandosi sulle scoperte scientifiche e lo studio dei materiali. Lo sapevi che in un solo smartphone ci sono più di dieci minerali differenti, come l’alluminio, il quarzo, il rame? Senza gli studi specifici su questi minerali, non sarebbe possibile avere gli smartphone moderni.
L’Homo habilis usava le mani per afferrare bastoni, sassi, frutti. Aveva imparato a scheggiare le pietre per renderle più taglienti e le utilizzava per spolpare la carne e tagliare la pelle degli animali.
I primi passi della storia dell’umanità portano
il nome della tecnologia che li contraddistingueva: l’Età della Pietra, l’Età della Pietra lavorata, l ’Età del Ferro, l’Età del Bronzo
Nelle nostre case siamo circondati da oggetti tecnologici. Se paragoniamo una delle nostre abitazioni con quelle dei nostri bisnonni, ci sembrano ambienti lontani tra loro mille anni.
Il progresso tecnologico è molto veloce e se confrontiamo ad esempio, un telefono fisso di venti anni fa con uno smartphone moderno, le differenze sono enormi.
Pensa alla tua giornata. Assomiglia a questa?
La mattina ti alzi.
Per preparare la colazione apri il frigorifero e per scaldare il latte o il tè utilizzi il forno a microonde o il piano a induzione: ma anche il “vecchio” fornello a gas è una meraviglia tecnologica paragonata alla cucina a legna dei bisnonni!
Ti lavi: l’acqua è riscaldata da un impianto di riscaldamento centralizzato o da uno scaldabagno, poi ti asciughi i capelli, esci di casa: prendi l’ascensore o le scale.
Intanto in casa qualche persona adulta forse legge le ultime notizie sul tablet, programma la lavatrice e la lavastoviglie per metterle in funzione più tardi, regola il riscaldamento decidendo quando farlo funzionare e quale temperatura dovrà esserci in casa!
Quanta tecnologia!
Le piante ci forniscono da sempre il cibo. Ma i modi e gli strumenti che sono utilizzati per coltivare le piante e produrre alimenti è molto cambiato nel corso della storia.
Preistoria: agricoltura e tecnologia
sassi scheggiati furono i primi strumenti tecnologici impiegati nell’agricoltura. Ma il più importante attrezzo agricolo tecnologico fu l’aratro.
Oggi: agricoltura e tecnologia
Nel corso dei millenni le tecniche di agricoltura sono migliorate moltissimo. Di conseguenza sono migliorate le condizioni di vita dell’essere umano. Ma è negli ultimi decenni che l’agricoltura ha visto cambiamenti enormi, sia nelle macchine in uso sia nei prodotti e nei sistemi di coltivazione.
In futuro: agricoltura e tecnologia
L’aumento della popolazione richiede la produzione di molto cibo.
Alcuni nuovi sistemi di coltivazione utilizzano meno terreno. Le coltivazioni “verticali” sono per la maggior parte idroponiche, cioè coltivazioni “fuori dal suolo” o “senza suolo”. La terra è sostituita con un sottile strato di argilla espansa, fibra di cocco, tutti materiali che trattengono una grande quantità di acqua nella quale vengono sciolte sostanze nutritive indispensabili per la crescita e lo sviluppo delle piante.
Questo nuovo terreno permette di avere le coltivazioni distribuite in verticale, come sui ripiani di una libreria.
Come la scoperta dell’agricoltura, anche la domesticazione degli animali ha costituito un cambiamento enorme per la storia dell’essere umano. La tecnologia ha portato svariate innovazioni anche nei sistemi di allevamento.
Oggi: tecnologia e allevamento
Oggi, per rispondere alla grande richiesta di cibo, gli allevamenti intensivi hanno sostituito i piccoli allevamenti. Negli allevamenti moderni vengono usati diversi mezzi tecnologici che permettono di velocizzare e ottimizzare il lavoro.
La tecnologia sostituisce il lavoro umano
Nei pollai moderni il cibo viene distribuito in modo automatico, ma è negli allevamenti di bovini dove si ha un maggior utilizzo di macchine dalla tecnologia molto avanzata. I robot di mungitura hanno sostituito le mani. In questo modo non solo ci si libera di lavori faticosi, ma si tiene sotto controllo anche la produzione. Il robot da mungitura, infatti, controlla anche la quantità e la qualità del latte.
Tecnologia a tutela degli animali
I cetacei, come le balene e i delfini, sono spesso a rischio a causa delle reti da pesca in cui rimangono impigliati. La moderna tecnologia ha messo a punto il “pinger”. È un piccolo dispositivo che emette impulsi sonori e viene attaccato alle reti da pesca. I delfini e le balene riescono così ad accorgersi della presenza delle reti perché sentono gli impulsi sonori ed evitano il pericolo.
Materiali per il caldo e per il freddo
Gli studi per la produzione di nuovi materiali entrano nella struttura più profonda della materia per conoscerla e modificarla.
Sono stati realizzati, ad esempio, tessuti particolari capaci di difendere le persone dalle temperature estreme: altissime o bassissime. In questo modo è possibile rimanere a lungo anche in posti freddissimi (come nelle basi scientifiche in Antartide) o in posti caldissimi (nelle miniere di una particolare roccia, lo scisto, ad esempio, la temperatura raggiunge i 100° C).
L’essere umano, nella produzione di oggetti, non solo utilizza i materiali che trova in natura, ma ne realizza di nuovi per far fronte a molteplici necessità.
Materiali idrorepellenti
Le atlete e gli atleti che praticano sport all’aperto usano indumenti fatti con materiali idrorepellenti Le fibre che costituiscono questi materiali sono molto vicine tra loro. Questo consente all’acqua di scivolare via senza penetrare all’interno. Questi nuovi tessuti, rispetto ai materiali impermeabili, trattengono meno il calore corporeo.
Come gli scienziati e le scienziate sono riusciti e riuscite a realizzare materiali idrorepellenti? Studiando, per esempio, le verze. Le gocce di pioggia e di rugiada non le bagnano, ma scivolano su di esse.
Un’università della California ha realizzato una speciale maglietta su cui i proiettili rimbalzano. Il tessuto è stato ottenuto mescolando al cotone una sostanza dura quasi come il diamante. Chissà se su questa maglietta hanno disegnato la S di Superman?
T-Shirt che fanno
l’elettrocardiogramma
Negli Stati Uniti sono in vendita magliette con sensori incorporati che misurano il battito cardiaco, la respirazione, il lavoro dei muscoli e possono anche inviare immediatamente i dati a qualsiasi computer con cui vengano collegati.
Un’azienda italiana sta lavorando su una linea di abiti “ripieni”. Nel tessuto vengono messe alcune piccolissime capsule che, quando il vestito viene indossato, si rompono e rilasciano la sostanza che contengono. Gli abiti potranno così rilasciare sul corpo profumi, deodoranti o sostanze che tengono lontani gli insetti!
In futuro chiunque potrà rendersi invisibile come Harry Potter quando indossa il suo mantello. Un’azienda canadese sta lavorando alla realizzazione di un impermeabile speciale che, una volta indossato, grazie a speciali luci che emana, dovrebbe riuscire a ingannare chi guarda.
I viventi e le loro relazioni
La tecnologia
Metacognizione
• Studiando gli argomenti proposti nel testo Missione Compiuta! hai trovato alcune informazioni che già conoscevi?
• E come ti ha fatto sentire?
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Mindfulness
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• Colora di blu il cerchietto dell’argomento che ti ha interessato di meno.
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La materia e i materiali
Responsabile editoriale: Mafalda Brancaccio
Coordinamento redazionale: Chiara Tricella
Redazione: Maria Chiara Basile, Chiara Tricella
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Copertina: Ilaria Raboni
Illustrazioni: Mauro Sacco ed Elisa Vallarino, Archivio Spiga
Cartografia: Studio Balbo-Gozzelino
Ricerca iconografica: Chiara Tricella
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EquiLibri • Progetto Parità è un percorso intrapreso dal Gruppo Editoriale ELi, in collaborazione con l’Università di Macerata, per promuovere una cultura delle pari opportunità rispettosa delle differenze di genere, della multiculturalità e dell’inclusione.
Si tratta di un progetto complesso e in continuo divenire, per questo ringraziamo anticipatamente il corpo docente e coloro che vorranno contribuire con i loro suggerimenti al fine di rendere i nostri testi liberi da pregiudizi e sempre più adeguati alla realtà.
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