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Coordinamento editoriale: Mauro Traversa

Coordinamento redazionale: Elisabetta Gabellich

Redazione: Silvia Zignani

Progetto grafico e impaginazione: Ka Communications

Copertina: Ka Communications

Disegni: Stefano Trainito

L’Editore è presente su Internet all’indirizzo: http://www.rizzolieducation.it

ISBN 978889157674-3

© 2023 Rizzoli Education S.p.A., Milano Tutti i diritti riservati

Prima edizione: gennaio 2023

Ristampe

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Stampato presso: Rotolito S.p.A., Pioltello (MI)

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Progettazione: Fabio Ferri, Nicola Barzagli

Redazione e realizzazione: EICON s.r.l., IMMAGINA s.r.l., Isabella Spagni, Lumina Datamatics, Silvia Sferruzza

Audio: IMMAGINA s.r.l.

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Coordinamento editoriale: Marina Aglieri

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Redazione: Giuseppina Ricucci

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In HUB Kids e in HUB Kit: testi facilitati e semplificati. I testi facilitati e semplificati sono raccolti nel volume CheFacile! - Saperi di base 5, disponibile su richiesta dell’insegnante. Nella Guida per l’insegnante: strategie e dettagli operativi per la didattica inclusiva.

L’ENERGIA

Avete sicuramente già sentito parlare di forza ed energia nella vita di tutti i giorni. Nel mondo che ci circonda, infatti, possiamo trovare energia ovunque, e per la sua produzione è sempre necessario esercitare una forza.

La forza

La forza è la protagonista di tanti giochi che fai con i tuoi amici e le tue amiche.

L’energia

Quando il nostro corpo si muove, o compie qualsiasi tipo di azione, produce energia.

Le fonti di energia

Se cammini per le strade di una città dopo il tramonto puoi incontrare diverse fonti di energia.

I tipi di energia

Probabilmente, quando pensi all’energia le prime cose che ti vengono in mente sono gli elettrodomestici di casa o le lampadine. Ma questi sono solo due dei tanti tipi di energia sul nostro pianeta.

IMPARIAMO INSIEME

- Confrontatevi in classe e descrivete alcune situazioni in cui, secondo voi, viene esercitata una forza.

- Poi, dividetevi a coppie ed elencate i diversi tipi di energia con cui avete a che fare nella vita di tutti i giorni. Lavorando con il tuo compagno o la tua campagna ne hai scoperti alcuni che non avevi mai notato?

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Che cos’è la forza

Per rispondere a questa domanda potete cominciare con una semplice attività: sedetevi in cerchio con le gambe incrociate e passatevi una palla, colpendola delicatamente con le mani. Che cosa permette alla palla di muoversi e di cambiare direzione?

Se appoggiate semplicemente la palla sul pavimento, questa rimane ferma. Ciò che “rompe” il suo stato di quiete e la mette in movimento è la forza con cui la colpiamo. Si potrebbe, quindi, definire la forza come l’interazione tra i corpi, cioè tra i vari elementi, coinvolti in un’azione. La forza in sé non è visibile, ma possiamo osservare i suoi effetti nella 1 variazione del movimento o della direzione del movimento di un corpo, oppure nella sua 2 deformazione.

Che cosa succede se soffiate su un palloncino gonfio appoggiato su un tavolo? E se un’altra persona soffia sullo stesso palloncino ma verso un’altra direzione?

Se prendete un pezzo di plastilina e lo schiacciate con l’indice e il pollice della mano, che cosa accade?

E se continuate a manipolarlo?

pezzo di plastilina nuovo

schiaccia la pallina tra indice e pollice

Il raggio di azione di una forza, cioè la zona in cui si percepiscono i suoi effetti, si chiama campo. Forze diverse hanno campi diversi.

Le forze possono avere anche una differente intensità. Per esempio, è possibile calciare un pallone con delicatezza, per fare un tiro di precisione, oppure colpirlo più energicamente, per farlo arrivare lontano.

Le forze possono agire in modi diversi.

Una forza agisce a distanza se si manifesta anche quando i corpi non si toccano.

Per esempio, una calamita che attira a sé dei chiodi di ferro esercita una forza a distanza.

Una forza agisce a contatto se si manifesta quando i corpi si toccano.

Per esempio, una persona che spinge un carrello esercita una forza a contatto.

IMPARIAMO INSIEME

Riflettete insieme sulla situazione 1 a pagina precedente. Secondo voi, la forza del soffio, che fa muovere un palloncino appoggiato su una superficie, agisce a contatto oppure a distanza?

Analizzo ed espongo

In ogni frase cerchia l’alternativa corretta. Poi usa le frasi per esporre l’argomento.

• La forza è l’interazione / la distanza tra i corpi.

• La forza è / non è visibile ma lo sono / non lo sono i suoi effetti.

• Forze diverse hanno intensità uguale / diversa.

• Le forze agiscono anche / solo a distanza.

Le principali tipologie di forza

La forza di gravità

La forza di gravità è una delle forze fondamentali. È una forza di attrazione e riguarda tutti i corpi che, proprio perché possiedono una massa, si attraggono gli uni con gli altri.

Nello spazio celeste la forza di gravità permette ai pianeti di ruotare attorno al Sole, mentre sulla Terra consente a ogni corpo, compresi noi stessi, di rimanere ancorati al suolo. Questa forza, che ci fa percepire il peso del nostro corpo, non è uguale da tutte le parti: se ci pesassimo in un luogo a livello del mare peseremmo un po’ di più che in cima a una montagna. Infatti, più si è lontani dal centro della Terra, più l’attrazione della forza di gravità è minore.

La forza di attrito

Immaginate di dover spostare all’interno dell’aula una libreria piena di libri pesanti, senza avere la possibilità di sollevarla o svuotarla. L’unica soluzione, quindi, sarebbe spingerla. Sicuramente sarebbe faticoso e richiederebbe un importante sforzo fisico. Perché, secondo voi? Spingere o trascinare un oggetto pesante sul pavimento è così difficile perché due corpi a contatto esercitano una resistenza al movimento. La responsabile di tutto ciò è la forza di attrito, cioè una forza frenante che si oppone al movimento di un corpo, soprattutto quando viene trascinato. In molti casi l’attrito rappresenta un ostacolo, ma in alcune occasioni è fondamentale: per esempio, senza di esso non potremmo camminare, perché i nostri piedi scivolerebbero continuamente sulla superficie su cui ci troviamo.

IMPARIAMO INSIEME

Confrontatevi in classe sulle seguenti situazioni.

- L’elio è un gas che viene usato anche per gonfiare i palloncini. Poiché è più leggero dell’aria, se molliamo la presa di un palloncino gonfio, questo vola verso l’alto. Secondo voi, il palloncino a elio risente della forza di gravità oppure no?

- Su una superficie ghiacciata l’attrito aumenta oppure diminuisce? Perché?

La forza magnetica

In natura esistono alcuni minerali in grado di attrarre piccoli pezzi di ferro. Tra di essi c’è la magnetite, che viene usata per produrre le calamite. Ogni calamita ha due poli magnetici opposti: polo nord e polo sud. Che cosa accade se si avvicinano le estremità di due calamite? Entra in gioco la forza magnetica, che può agire in due modi differenti: i poli opposti di due diverse calamite si attraggono ( 1 forza di attrazione), mentre quelli simili si respingono ( 2 forza di repulsione). Lo spazio che circonda la calamita, dove agisce la forza magnetica, è detto campo magnetico. La forza magnetica può agire a distanza e agisce solo se i corpi sono magnetici, come le calamite, oppure sono magnetizzati temporaneamente, come alcuni metalli.

Il nostro pianeta si comporta come una gigantesca calamita: ha due poli magnetici che generano un campo magnetico intorno alla sua superficie. È proprio sfruttando questa sua proprietà che funziona la bussola. Essa, infatti, contiene un ago calamitato che indica sempre dove si trova il Nord e, di conseguenza, consente di determinare la posizione di tutti i punti cardinali.

LA FORZA MAGNETICA NEI SOLIDI E LIQUIDI

Occorrente: un bicchiere • acqua • una calamita • una graffetta

Procedimento

1. Versa dell’acqua in un bicchiere.

2. Inserisci nel bicchiere la graffetta.

Che cosa pensi che succeda se avvicini la calamita al bicchiere e la sposti lentamente in diverse direzioni? Formula la tua ipotesi.

Ora svolgi l’esperimento per verificare la tua ipotesi. Registra quello che osservi e rifletti. Per quale motivo la graffetta reagisce così?

Conclusioni

La forza magnetica della calamita funziona anche attraverso i solidi e i liquidi, in questo caso il vetro e l’acqua.

Le macchine

Le macchine sono meccanismi formati da una o più parti e servono per trasformare l’energia da una forma all’altra, facilitare il lavoro dell’essere umano e migliorare le sue capacità. Le macchine semplici, come la leva, il piano inclinato, la carrucola e la ruota, sono i primi sistemi inventati dall’essere umano per risparmiare fatica o per “praticità”, che ancora oggi sono utilizzati nella vita quotidiana. Il coltello, le forbici, le pinze e lo schiaccianoci sono solo alcuni tipi di queste macchine semplici. Dall’unione di più macchine semplici sono nate le macchine complesse, che permettono di svolgere vari tipi di attività; i mulini ad acqua o il frullatore ne sono un esempio.

Le leve

Il meccanismo più semplice inventato migliaia di anni fa è la leva. Si tratta di un’asta rigida che può ruotare o fare perno su un punto, detto fulcro (F), che permette di sollevare oggetti anche molto pesanti. Sulla leva agiscono due forze: la forza da vincere, che è detta resistenza (R), e la forza applicata, che deve vincere la resistenza e viene detta potenza (P). Resistenza e potenza fanno leva sul fulcro.

fare perno: usare come punto di appoggio

Esistono tre tipi di leva. Nella leva di primo genere, come le forbici o le tenaglie, il fulcro si trova fra la potenza l i .

Lo schiaccianoci, che ha il fulcro a un’estremità, è una leva di secondo genere. La resistenza, cioè la noce da schiacciare, si trova tra il fulcro e la potenza. Fra gli oggetti di uso comune sono leve di secondo genere anche l’apriscatole e l’apribottiglie.

Le molle per il caminetto o la pinza per il ghiaccio, invece, sono leve di terzo genere: la potenza si trova tra il fulcro e la resistenza.

Esistono anche macchine che non hanno bisogno della presenza dell’essere umano: funzionano, cioè, in modo automatico

Solitamente a queste macchine sono affidate azioni che devono essere ripetute innumerevoli volte sempre nello stesso modo. Le macchine utilizzate nelle industrie oppure i dispostivi di controllo a distanza degli impianti delle case (illuminazione, riscaldamento ecc.) sono un esempio di macchine automatiche.

 Macchine automatiche in un’industria automobilistica.

L’energia

Senza energia, nulla potrebbe accadere.

IMPARIAMO INSIEME

Confrontatevi in classe e completate le frasi scrivendo ciò da cui ricavano l’energia i diversi elementi.

L’acqua bolle grazie all’energia del .

La palla viene lanciata grazie all’energia dei

Le pale di un mulino ruotano grazie all’energia del ..........................................................................................................................................................................

L’automobile funziona grazie all’energia del .

L’energia è la capacità di un corpo di compiere un lavoro. Un corpo, quindi, possiede energia quando è in grado di trasformare, modificare o far accadere qualcosa esercitando una forza.

L’energia non si trova soltanto nel nostro corpo, ma è in tutto ciò che è fatto di materia e, inoltre, si trasmette da un corpo a un altro. Anche se non è visibile, si possono osservare i suoi effetti.

Pensate, per esempio, al calore: che cosa accade al cucchiaino di metallo quando viene inserito nel tè bollente? Si riscalda anch’esso!

con metodo IMPARO

Analizzo

Sottolinea nel testo le risposte alle domande con i colori indicati. Che cos’è l’energia?

Dove si trova l’energia?

Quali sono le principali caratteristiche dell’energia?

elettrone: minuscola particella presente negli atomi

Le forme di energia

L’energia esiste in molte forme diverse e ogni forma può trasformarsi in un’altra.

1 L’energia elettrica consiste in un flusso di elettroni.

2 L’energia luminosa consiste in raggi di luce che viaggiano velocissimi. È l’energia del Sole.

3 L’energia sonora è l’energia prodotta dalle vibrazioni di un corpo.

4 Ogni corpo è costituito da particelle che si muovono continuamente. L’energia termica è dovuta al movimento di queste particelle, che rende il corpo più o meno caldo. È anche l’energia sprigionata da un corpo che brucia.

5 L’energia idraulica è prodotta dall’acqua che scorre.

con competenza

Leggo un’immagine Scrivi il numero dell’energia rappresentata in ogni immagine.

6 L’energia eolica è prodotta dal vento, cioè dall’aria in movimento.

7 L’energia chimica è racchiusa dentro le molecole, per esempio nel cibo che ingeriamo.

8 L’energia nucleare è contenuta nel nucleo degli atomi di tutte le molecole. È l’energia che sprigionano le stelle.

Energia potenziale ed energia cinetica

Ogni oggetto possiede un’energia meccanica per il movimento che fa o per la posizione che occupa. L’energia potenziale e l’energia cinetica sono due forme in cui si può presentare l’energia di un corpo. Con energia potenziale s’intende l’energia immagazzinata in un corpo che si libera se agisce una forza su di esso. L’energia cinetica, invece, è l’energia che possiede un corpo in movimento.

Leggo un’immagine

Completa le didascalie delle foto: scrivi sui puntini al posto corretto le parole cinetica e potenziale.

Energia

I vagoni sono fermi nel punto più alto e si preparano per la discesa.

La quantità di energia che si trasforma da potenziale a cinetica dipende soprattutto da due fattori:

• la quantità di materia. Maggiore è la quantità, maggiore è l’energia;

• la differenza di potenziale, cioè il dislivello che viene percorso. Maggiore è il dislivello, maggiore è l’energia prodotta. Per esempio, la quantità di acqua che cade da una cascata e il dislivello che percorre sono di gran lunga maggiori rispetto a quelli di un ruscello.

Energia I vagoni scendono a grande velocità lungo i binari.

COME FUNZIONANO L’ENERGIA POTENZIALE E CINETICA?

Occorrente: una brocca • acqua • una girandola • una bacinella

Procedimento

1. Riempi di acqua la

Poi versa lentamente sulla girandola l’acqua a filo, tenendo la brocca a pochi centimetri di altezza. Vedrai la girandola muoversi lentamente.

Conclusioni

2 Sempre con la brocca a pochi centimetri di altezza, versa in una volta sola sulla girandola tutta l’acqua contenuta nella brocca. Questa volta la girandola si muoverà più velocemente.

Che cosa puoi dedurre dall’esperimento effettuato?

Completa le conclusioni dell’esperimento con le seguenti parole: dislivello • energia cinetica • lentamente • massima • quantità di materia

3

la

a circa un metro di altezza e versa in una volta sola sulla girandola tutta l’acqua. La girandola si muoverà ancora più velocemente.

Nel primo caso la quantità di materia è poca e il dislivello è piccolo: perciò l’ che si sviluppa è poca e la girandola ruota . Nel secondo caso, la .......................................................................................................... è maggiore, perciò l’energia cinetica aumenta rispetto a prima. Nel terzo caso, infine, il

e la quantità di materia sono maggiori, di conseguenza abbiamo la energia cinetica, che si traduce nella massima velocità di rotazione della girandola.

Ora tieni

brocca

brocca.

brocca con acqua

girandola

1 metro

L’energia si trasforma

Riguardo all’energia esiste una legge fondamentale, detta legge di conservazione, che afferma: l’energia si trasforma e si converte, ma non si crea né si distrugge. Eccone alcuni esempi.

Attraverso la fotosintesi clorofilliana, le piante trasformano l’energia luminosa in energia chimica.

con competenza IMPARO

Fai un esempio in cui l’energia elettrica si trasforma in energia meccanica e uno in cui l’energia elettrica si trasforma in energia luminosa.

L’essere umano si nutre e trasforma l’energia chimica che assume attraverso gli alimenti in energia meccanica.

L’energia cinetica dell’essere umano si trasforma in energia termica. Per esempio, quando vai in bicicletta, le ruote si surriscaldano: l’energia che hai prodotto pedalando si è trasformata in energia termica.

L’energia eolica, che mette in movimento e fa ruotare le pale del mulino a vento, si trasforma in energia meccanica della macina che frantuma i cereali.

Rifletto

con metodo IMPARO

Parole speciali

Ricorda a voce le definizioni di materia e atomo studiate in classe quarta.

L’energia elettrica

Per capire che cos’è e come funziona l’energia elettrica, è necessario ripensare agli atomi che costituiscono la materia. Ogni atomo è costituito da piccolissime particelle: elettroni, protoni e neutroni.

Gli elettroni possiedono una carica elettrica negativa (–), i protoni una carica elettrica positiva (+), i neutroni sono privi di carica elettrica. Solitamente un atomo ha lo stesso numero di protoni ed elettroni, quindi si dice che è neutro. Se il numero degli elettroni diminuisce, l’atomo si carica in modo positivo, perché il numero dei protoni è maggiore. Viceversa, se aumenta il numero degli elettroni, l’atomo si carica in modo negativo. Per ristabilire la situazione neutra, gli elettroni si spostano dai corpi con carica negativa a quelli con carica positiva. Questo spostamento crea una corrente elettrica.

Strofinate a turno un palloncino gonfio su un golf o un panno di lana e avvicinatelo ai capelli di un compagno o una compagna. Se i capelli sono abbastanza lunghi, vi divertirete a vedere gli effetti dell’energia elettrica.

CREIAMO LA CORRENTE ELETTRICA

È sufficiente strofinare tra loro due oggetti fatti di materiali diversi perché ci sia un passaggio di elettroni dall’uno all’altro. Dimostriamolo con questo rapido esperimento.

Occorrente: un foglio di carta • una penna di plastica • un panno di lana

Procedimento

1. Ritaglia dal foglio tanti piccoli pezzi di carta.

2. Strofina ripetutamente e con forza la penna sul panno di lana.

3. Avvicina la penna ai pezzetti di carta e osserva che cosa accade.

 Le particelle che compongono l’atomo.

panno di lana penna strofinata sul panno di lana pezzetti di carta

Elettricità in movimento e statica

L’energia elettrica è una delle forme di energia che l’essere umano utilizza più spesso, soprattutto grazie a una sua caratteristica: è un’energia in movimento che si può trasportare attraverso i cavi.

Esistono materiali che lasciano passare con facilità la corrente elettrica e sono detti perciò conduttori: sono il rame, l’oro, l’argento e altri metalli.

Altri materiali, invece, oppongono resistenza al passaggio della corrente elettrica; sono detti perciò isolanti. La plastica, il legno e il vetro svolgono questa funzione.

In natura esiste un tipo di elettricità non in movimento: è l’elettricità statica. La si può avvertire, per esempio, come una piccola scossa elettrica quando si tocca la portiera mentre si esce da un’automobile.

La pila

Grazie a un’invenzione di Alessandro Volta, nel 1799, è possibile conservare l’energia elettrica in un dispositivo che si usa molto spesso: la pila.

La pila ha due poli: uno con carica elettrica positiva e l’altro con carica elettrica negativa. Quando i poli sono collegati, gli elettroni si spostano verso il polo positivo. Si genera così una corrente elettrica che fa funzionare l’apparecchio al quale la pila è collegata. Quando la pila si scarica, questo flusso di elettroni cessa.

I fili elettrici sono in rame, ma ben protetti con la plastica all’esterno: sono buoni conduttori di elettricità, ma l’isolante esterno evita la dispersione della corrente.

 La pila di Volta (a lato) e diversi tipi di pile che usiamo oggi (sopra).

IMPARO

con metodo

Idee importanti

Sottolinea nel testo la risposta a questa domanda.

• Perché la forma di energia più usata dall’essere umano è quella elettrica?

 Anche le scariche elettriche dei fulmini sono causate dall’elettricità statica.

L’energia luminosa

L’energia luminosa è la luce ed è essenziale per la vita. Come già sai, infatti, grazie a essa avviene la fotosintesi clorofilliana, un processo indispensabile per la produzione di ossigeno.

I corpi che sono in grado di emettere la luce si chiamano sorgenti luminose. Esse possono essere:

• naturali, come il Sole, le stelle e alcuni animali (per esempio le lucciole);

• artificiali, come le lampade, le candele, le insegne luminose e gli schermi digitali.

La luce viaggia molto velocemente: i raggi luminosi che partono dal Sole raggiungono la Terra in soli 8 minuti. Un aeroplano impiegherebbe quasi 20 anni a percorrere la stessa distanza!

LA MODALITÀ DI TRASMISSIONE DELLA LUCE

Occorrente: uno spago • un oggetto (meglio se dotato di un anello a cui legare lo spago) • un pezzo di cartone • alcuni oggetti per sostenere il cartone in posizione perpendicolare al tavolo

Procedimento

1. Lega uno spago all’oggetto o al suo anello.

2. Posiziona il cartone in modo che faccia da schermo fra te e l’oggetto.

3. Tieni lo spago vicino all’occhio, alzati fino a quando riesci a vedere l’oggetto al di là dello schermo. Osserva la posizione dello spago nel momento in cui l’oggetto diventa per te visibile.

Conclusioni

Lo spago rappresenta il fascio di luce che, diffuso dall’oggetto, raggiunge il nostro occhio permettendoci di vederlo. Il fatto che l’oggetto sia visibile solo quando lo spago è in linea retta dimostra che i raggi di luce viaggiano in linea retta.

Corpi opachi, traslucidi e trasparenti

A seconda di come riflettono la luce, i corpi si dividono in tre categorie.

Corpi opachi

• non lasciano passare la luce dalla parte opposta;

• formano un’ombra.

Corpi trasparenti

• lasciano passare la luce dalla parte opposta.

Corpi traslucidi

• lasciano passare la luce solo parzialmente.

Fenomeni luminosi

Quando la luce colpisce una superficie liscia e lucida viene respinta in un’unica direzione. È il fenomeno della riflessione.

Se però la superficie è chiara, ruvida e irregolare, si verifica il fenomeno della diffusione: la luce viene riflessa in tutte le direzioni.

Passando da una sostanza trasparente a un’altra, i raggi luminosi cambiano direzione. È il fenomeno della rifrazione.

con metodo IMPARO

Analizzo

Osserva l’ambiente che ti circonda e fai un esempio per ogni tipo di corpo descritto.

LA RIFRAZIONE

Occorrente: una matita • un bicchiere trasparente • acqua

Procedimento

Metti la matita nel bicchiere e versaci dentro dell’acqua. Poi osserva la matita da diverse angolazioni e scrivi sul quaderno le tue osservazioni.

Conclusioni

La matita in alcuni casi appare “storta” e in altri “spezzata”. Si tratta di un’illusione ottica dovuta al fenomeno della rifrazione.

I colori della luce

Di che colore è la luce del Sole? Probabilmente la maggior parte di voi risponderà bianca. In realtà, la luce del Sole è bianca solo apparentemente; infatti, è formata dall’insieme di sette colori: rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto, proprio gli stessi colori che formano l’arcobaleno. Dopo un temporale, infatti, rimangono sospese nell’aria tantissime goccioline; quando i raggi di luce le attraversano, questi vengono scomposti (cioè suddivisi) nei sette colori che costituiscono la luce.

Come facciamo a distinguere i diversi colori? Quando la luce colpisce un oggetto, alcuni colori vengono assorbiti, mentre altri vengono riflessi. I corpi neri assorbono tutti i raggi, mentre quelli bianchi li riflettono tutti. I corpi colorati, invece, fanno riflettere soltanto il raggio del colore che noi vediamo e assorbono gli altri.

Lo sapete che possiamo ricomporre i sette colori per creare la luce bianca?

Ritagliate da un cartoncino bianco un disco del diametro di circa 15 cm. Poi dividetelo in sette spicchi e colorate ciascuno di essi con uno dei colori dell’arcobaleno. Al centro del cerchio inserite una matita, poi sfregate rapidamente la matita tra le vostre mani e osservate il disco quando ruota.

UN ARCOBALENO IN CLASSE

Occorrente: una vaschetta trasparente • acqua • una torcia elettrica

Procedimento

1. Riempite di acqua la vaschetta.

2. Fate in modo che la vostra aula sia poco illuminata.

3. Illuminate la vaschetta con la torcia. Con l’angolazione giusta apparirà qualcosa sulla parete vicina.

Conclusioni

Il raggio luminoso, attraversando la vaschetta e l’acqua, viene rifratto, cioè deviato. Quando esce dall’acqua si scompone nei sette colori come avviene per l’arcobaleno e illumina la parete vicina.

L’energia sonora

Provate a tendere un elastico e a pizzicarlo con le dita in modo da farlo vibrare. Riuscite a percepire un suono?

L’energia sonora è prodotta da un’altra forma di energia: quella meccanica. Le sorgenti sonore, infatti, sono corpi in vibrazione.

Nel vuoto non esistono rumori: i suoni necessitano di un mezzo di propagazione, come l’aria, i solidi o i liquidi. Essi viaggiano in cerchi concentrici come onde tridimensionali. Possiamo, dunque, paragonare la sorgente sonora a un sasso che cade nell’acqua e le onde sonore a quelle che si formano sulla superficie dell’acqua.

Analizzo

Completa il testo sul suono con le seguenti parole: aria • liquidi • onde sonore • sorgente sonora • vibrazioni

La emette che si trasmettono per mezzo di che viaggiano attraverso l’ , i solidi e i

LE ONDE SONORE

Occorrente: pellicola trasparente • una bacinella • lenticchie • una padella di metallo • un cucchiaio di metallo

Procedimento

1. Stendi della pellicola trasparente sulla bacinella, facendola aderire bene ai bordi senza lasciare increspature.

2. Metti le lenticchie sulla pellicola.

3. Tieni la padella vicino alla bacinella e batti più volte il cucchiaio su di essa. Osserva che cosa accade.

Conclusioni

Le vibrazioni nella padella vengono trasferite alle molecole d’aria che circondano la padella, creando onde sonore. Quando queste onde sonore raggiungono la pellicola di plastica, disturbano le particelle della pellicola facendole vibrare. È per questo che le lenticchie si muovono. Le stesse onde sonore che viaggiano nell’aria ti permettono di sentire il rumore del cucchiaio che colpisce la padella.

Padella

Lenticchie

Bacinella

Pellicola trasparente

Le caratteristiche dei suoni

La frequenza di un suono è il numero di vibrazioni in un secondo. Il nostro orecchio può sentire suoni prodotti fra 20 e 20 000 vibrazioni al secondo. I suoni prodotti da più di 20 000 vibrazioni al secondo sono detti ultrasuoni. Essi non sono percepiti dall’essere umano, ma da alcuni animali come i cani e i pipistrelli.

A seconda delle caratteristiche delle sorgenti sonore che li generano, i suoni possono variare per intensità, altezza o timbro.

Dalla minore o maggiore ampiezza delle onde sonore dipende l’intensità del suono, cioè se è debole o forte. Il livello massimo di intensità, oltre il quale l’orecchio umano rischia gravi danni, si chiama soglia del dolore.

Il livello minimo di intensità che l’orecchio umano può udire si chiama soglia di udibilità.

In base all’altezza dell’onda i suoni si distinguono in acuti o gravi. L’altezza dipende dalla maggiore o minore frequenza delle onde sonore.

tromba violino arpa

Il timbro dipende dalla forma delle onde sonore e permette di distinguere tra loro suoni con intensità e altezza uguali.

• quando rimbalzano su una parete e tornano indietro si forma l’eco. Perché si verifichi l’eco, la distanza tra la sorgente sonora e la parete deve essere di almeno 17 m;

17 m

• quando le pareti sono tante, oppure le onde in arrivo si mescolano a quelle di rimbalzo, si genera il rimbombo che, a differenza dell’eco, presenta suoni confusi e sovrapposti.

La riflessione sonora è sfruttata dai sonar, dispositivi in grado di trasmettere e ricevere impulsi sonori e misurare il tempo di andata e ritorno dell’onda sonora riflessa.

L’esempio più comune dell’utilizzo di questa tecnica è il sonar delle navi, che trasmette suoni che si propagano nell’acqua e ritornano dopo aver colpito un ostacolo, permettendo così di misurare la profondità del mare e individuare la presenza di rocce, pesci e relitti.

con metodo

Analizzo

Sottolinea nel testo la risposta alla seguente domanda.

IMPARO

Rifletto

Scrivi almeno un esempio per ogni tipologia di suono.

• Suono acuto:

• Suono forte: .........................................................................................

• Suono grave: ........................................................................................

onde emesse dalla nave

del sonar

I pipistrelli hanno un sonar biologico: pur volando al buio, infatti, riescono a evitare un ostacolo perché emettono degli ultrasuoni che rimbalzano contro le superfici e ritornano all’animale, avvertendolo così della posizione e della distanza dell’oggetto.

• Suono debole:

L’energia termica

L’energia termica è originata dall’agitazione delle molecole all’interno dei corpi e si manifesta come calore. Ogni volta che avviene una trasformazione energetica, c’è sempre una parte di energia che si trasforma in calore. Per esempio, l’energia elettrica consente il funzionamento di una lampadina trasformandosi, oltre che in energia luminosa, in energia termica.

Mentre il calore è una forma di energia, la temperatura è la grandezza che misura la quantità di calore di un corpo o di una sostanza.

Come si trasmette il calore?

Immagina di avere le dita delle mani rigide e infreddolite perché è inverno e hai scordato di indossare i guanti. Se entri in aula e appoggi le mani sul termosifone acceso, che cosa accade alle tue mani? Si riscaldano!

Questo avviene perché l’energia termica è un’energia in transito: il calore passa dal corpo più caldo a quello più freddo, per ristabilire una situazione di equilibrio termico.

Rifletto

con competenza

Indica con una X lo strumento con cui si misura la temperatura.

La trasmissione di calore varia a seconda dello stato di aggregazione della materia:

1 nei solidi il calore si trasmette per conduzione, cioè per contatto;

2 nei fluidi il calore si trasmette per convezione, cioè attraverso un rimescolamento circolare della materia;

3 nelvuotoilcaloresitrasmetteper irraggiamento, come succede, per esempio, per i raggi del Sole che raggiungono l’atmosfera terrestre.

Il calore provoca i passaggi di stato e la dilatazione dei gas. Questo avviene perché, se la temperatura di una sostanza aumenta, le sue molecole si agitano maggiormente e si distanziano tra loro, addirittura fino a rompere i legami.

La dilatazione riguarda anche i solidi e i liquidi.

A seconda del materiale di cui sono fatti gli elementi, il calore si trasmette a velocità diverse. Un materiale che permette facilmente il passaggio di calore si dice conduttore, mentre un materiale che “resiste” alla sua trasmissione si dice isolante. I metalli sono buoni conduttori, mentre il vetro, il legno e il sughero sono esempi di isolanti.

 La lana minerale (in giallo nella fotografia) è uno dei materiali usati per l’isolamento termico degli edifici.

Fino a non molto tempo fa, si lasciavano degli spazi fra i tratti successivi delle rotaie dei treni o dei tram cittadini per permettere il loro allungamento quando si riscaldavano durante l’estate. Adesso, invece, questi spazi vengono riempiti con saldature in leghe metalliche che si contraggono con il calore, compensando così l’allungamento delle rotaie.

LA DIFFERENZA TRA MATERIALI CONDUTTORI E ISOLANTI

Occorrente: una bacinella • acqua calda • oggetti di forma possibilmente allungata e di diversi materiali (matita, penna, cucchiaio di metallo, cucchiaio di legno ecc.)

Procedimento

1. Versa dell’acqua calda nella bacinella e immergici un oggetto per volta, in modo che metà sia all’interno della bacinella e metà nella tua mano, fuori dall’acqua.

2. Attendi qualche istante e verifica se riesci a percepire il calore dell’acqua semplicemente toccando la parte dell’oggetto non immersa.

Conclusioni

Mentre con oggetti come la matita, il cucchiaio di legno e la penna non succede nulla, se immergi nell’acqua calda oggetti di metallo puoi percepire come il calore dell’acqua si trasferisca fino alla tua mano.

 Tra i metalli, il miglior conduttore è l’argento.

inverno estate

Insieme per la sostenibilità

Fonti energetiche non rinnovabili e rinnovabili

Le fonti energetiche, ovvero gli elementi da cui si ricava o viene prodotta l’energia, si distinguono in due categorie: non rinnovabili e rinnovabili.

Si definiscono “non rinnovabili” le fonti di energia che sono destinate a finire, in quanto provengono da giacimenti che, prima o poi, si esauriranno. Sono non rinnovabili i combustibili fossili, come il petrolio e il carbone, così chiamati perché la loro energia si sprigiona bruciando e perché derivano dalla fossilizzazione di piante e animali vissuti milioni di anni fa. Questi, inoltre, quando bruciano, producono sostanze inquinanti che si disperdono nell’aria.

Se l’essere umano soddisfacesse il suo fabbisogno di energia ricorrendo esclusivamente a fonti energetiche rinnovabili, il suo impatto sull’ambiente sarebbe molto meno dannoso e più sostenibile nel tempo; eviterebbe, quindi, di compromettere la vita sul nostro pianeta per le generazioni future.

 L’inquinamento da petrolio avviene anche durante la sua estrazione, se si verificano perdite dagli impianti di trivellazione oppure se vengono scaricate in mare acque contaminate.

Si definiscono “rinnovabili” le fonti che non si esauriscono, perché sono sempre disponibili in natura, e che forniscono energia pulita, cioè non producono sostanze inquinanti. Rientrano in questa categoria l’acqua, il vento, il calore della Terra e il Sole. Le fonti energetiche rinnovabili vengono sfruttate per la produzione di energia elettrica, il riscaldamento o il raffrescamento degli ambienti e per i servizi di trasporto.

La galleria della sostenibilità del MUSE di Trento

Fonti energetiche amiche dell’ambiente L’energia solare

La principale fonte di energia di cui l’essere umano dispone in natura è l’energia solare. Essa è alla base della vita sulla Terra e ha il vantaggio di essere pulita. Questa energia può essere trasformata in altre forme di energia grazie a due tipi di pannelli solari, generalmente situati sui tetti degli edifici: 1 i pannelli solari fotovoltaici la trasformano in energia elettrica, utile al funzionamento degli elettrodomestici; 2 i pannelli solari termici, invece, la trasformano in energia termica, per riscaldare l’acqua domestica.

L’energia eolica

Il vento è una risorsa inesauribile, gratuita e non è inquinante. L’usanza di sfruttare il vento per compiere lavori di qualsiasi tipo è molto antica; basti pensare, per esempio, ai mulini a vento, che sostituivano la forza umana per macinare i cereali. Per produrre l’energia eolica è necessaria una condizione: bisogna scegliere delle località in cui il vento soffi costantemente. Infatti, affinché gli impianti che producono questo tipo di energia siano davvero efficienti è fondamentale che ci sia la presenza del vento per molte ore ogni giorno.

con metodo IMPARO

Analizzo

Indica con una X quali informazioni si riferiscono all’energia solare (S) e quali all’energia eolica (E).

• Non è dannosa per la salute umana. S E

• È pulita. S E

• È inesauribile. S E

• È gratuita. S E

 Purtroppo in Italia, a eccezione della Sardegna, l’energia eolica non è molto sfruttata, perché i venti non soffiano in modo continuativo.

Insieme per la sostenibilità

L’energia geotermica

L’energia geotermica sfrutta il calore della Terra. Sotto la crosta terrestre, infatti, si trova del materiale fuso ad altissima temperatura. Il magma che esce dai vulcani ne è una testimonianza.

Il calore proveniente dal centro del nostro pianeta, quando sale in superficie sotto forma di vapore, nel caso delle fumarole 1 , o acqua bollente, nel caso dei geyser 2 , può essere utilizzato e incanalato per la produzione di energia geotermica, che successivamente può essere trasformata in energia elettrica o termica.

Centrali geotermiche sono in funzione soprattutto in Islanda, in Russia, nelle Filippine, in Nuova Zelanda e in Giappone. In Italia sono due, in particolare, le zone ad alta geotermia e si trovano entrambe in Toscana: il triangolo Larderello-Travale-Radicondoli e il Monte Amiata.

con competenza IMPARO

Leggo un’immagine e ricostruisco

Osserva questo grafico che rappresenta le percentuali di elettricità prodotta da fonti energetiche rinnovabili in Europa nel 2020. Poi completa la legenda con i dati seguenti:

Altre fonti verdi (es. geotermia o energia marina):

Biocombustibili solidi:

Eolico: ...............

Fotovoltaico:

Idroelettrico:

 Fumarole nel parco geotermico di Sasso Pisano, in Toscana.  Un geyser in Islanda.

Le biomasse

Si chiamano biomasse i materiali di origine biologica non fossile, come la legna, lo sterco degli animali, le foglie secche e i rifiuti vegetali. Questi rifiuti vengono sfruttati per produrre energia attraverso la combustione. Ricavare energia da essi, quindi, consente anche di risolvere il problema del loro smaltimento. Le ceneri ottenute dalla combustione non sono uno scarto, ma vengono impiegate per preparare fertilizzanti per il terreno, poiché contengono elementi utili per la pianta.

Con un particolare procedimento, dalle biomasse è anche possibile ricavare del gas che viene utilizzato nelle centrali per produrre energia elettrica.

All’interno di queste centrali le biomasse vengono bruciate in una camera di combustione. La combustione rilascia calore che trasforma in vapore l’acqua della centrale. Grazie a questo vapore, entra in funzione una turbina collegata a un alternatore: il vapore la fa ruotare ed essa, a sua volta, mette in rotazione l’alternatore, che finalmente produce corrente elettrica. Il vapore che esce dalla turbina viene trasformato nuovamente in acqua da un condensatore e viene, quindi, reintrodotto nella camera di combustione.

combustione: reazione chimica di una sostanza per opera di un agente esterno, come l’ossigeno, che produce calore ed emette luce

forno a combustione

turbina a vapore trasformatore

biomassa

caldaia alternatore rete elettrica

vapore

camino

L’ENERGIA

➤ Completa le risposte e raccogli le principali informazioni sull’energia. Se hai bisogno di aiuto, vai alle pagine indicate.

L’ENERGIA

pagine 9-23

◆ Che cos’è l’energia?

L’energia è la capacità di un corpo di compiere un .................................. .

◆ Come si forma l’energia elettrica?

Di solito un atomo è .................................. , cioè ha lo stesso numero di elettroni e protoni. Quando però il numero di elettroni diminuisce o aumenta, gli si spostano per far ritornare l’atomo neutro.

Questo spostamento crea la corrente elettrica.

◆ Che cos’è l’energia luminosa?

È la , che è formata dai colori dell’arcobaleno.

I raggi di luce viaggiano in linea retta.

◆ Che differenza c’è tra i corpi opachi, trasparenti e traslucidi?

• I corpi opachi non lasciano passare la luce e formano l’........................... (albero).

• I corpi lasciano passare la luce (vetro).

• I corpi traslucidi lasciano passare parte della luce (alcune stoffe).

◆ Che cos’è il suono?

È l’energia ................................. ed è prodotta da corpi che vibrano.

◆ Come si propaga il suono?

Si propaga in ................................. concentrici come ................................. e ha bisogno di un mezzo di , come l’aria, l’acqua, i solidi.

◆ Che cos’è l’energia termica?

È il calore, creato dal movimento delle all’interno dei corpi.

◆ Come si trasmette il calore?

• Il calore passa dal corpo più ................................. a quello più freddo.

• Si trasmette per conduzione, cioè per contatto nei .

• Si trasmette per , cioè con il mescolamento circolare nei fluidi.

• Si trasmette per , come i raggi del Sole nel vuoto.

➤ Completa la mappa con le informazioni della pagina precedente. Se vuoi aggiungi disegni o immagini che ti aiutano a ricordare meglio.

è la capacità di un corpo di compiere un energia elettrica

si forma quando gli ................................. di un atomo si spostano

è la , formata dai colori dell’

L’ENERGIA

energia .........................................

i raggi di luce viaggiano in ..................................................

• non attraversa i corpi .........................

• attraversa i corpi

• attraversa parzialmente i corpi .........................

è il , prodotto da corpi che ...............................................

energia

si propaga in concentrici attraverso un mezzo di ...................................................................

è il calore, creato dal movimento delle ..............................................................

energia

passa da un corpo più a uno più freddo per: conduzione, .................................., ...................................

➤ Racconta a voce quello che hai imparato sull’energia. Aiutati con le informazioni raccolte e con la mappa.

L’UNIVERSO

L’Universo è una sorta di grande contenitore illimitato che racchiude tutto ciò riesci a vedere a occhio nudo nel cielo e altri elementi visibili solo con determinate apparecchiature. L’essere umano conosce solo una parte molto limitata dell’Universo: molti elementi che fanno parte di esso, infatti, non sono ancora stati scoperti.

Le costellazioni

Sin dall’antichità gli esseri umani hanno subìto il fascino dello spettacolo del cielo notturno e si sono sempre posti molte domande su di esso. In principio, non avendo a disposizione strumenti tecnologici particolarmente sviluppati né conoscenze scientifiche evolute, si sono dati spiegazioni inventando racconti fantasiosi, miti e leggende su gruppi di stelle che disegnavano figure nel cielo: le costellazioni

Con il passare del tempo le competenze dell’essere umano in ambito scientifico sono notevolmente migliorate, quindi si sono potute formulare ipotesi più rigorose.

Le scienze che si occupano dello studio dell’Universo sono due:

• l’astronomia, che studia i corpi celesti, soprattutto le stelle e i pianeti;

• l’astrofisica, che studia la fisica dei corpi celesti, cioè ne misura la temperatura, la densità, la composizione chimica.

Lo studio dell’Universo

L’origine dell’Universo

Non esistono informazioni certe in merito

all’origine dell’Universo: gli scienziati e le scienziate possono soltanto limitarsi a fare ipotesi.

La più accreditata afferma che il nostro Universo ha avuto inizio da un’enorme esplosione, il Big Bang, circa 14 miliardi di anni fa.

Si ritiene che, prima di questo evento, tutta l’energia e la materia dell’attuale Universo fossero compresse in un punto infinitamente piccolo. Con il Big Bang si ebbe la liberazione di questa energia, a seguito della quale tutte le particelle di materia iniziarono a formarsi e ad allontanarsi rapidamente le une dalle altre. L’Universo continuò a crescere e la sua espansione prosegue ancora oggi.

IMPARIAMO INSIEME

Confrontatevi in classe e scrivete sotto ogni foto i nomi degli strumenti che hanno reso possibili le scoperte sull’Universo, scegliendoli fra i seguenti:

telescopio spaziale • radar spaziale • sonda spaziale

Vai a Imparo con i laboratori STEAM Scienze 5

I diversi tipi di corpi celesti

L’Universo contiene diversi tipi di corpi celesti.

Le galassie sono giganteschi ammassi di corpi celesti tenuti uniti dalla forza di gravità. Possono essere a spirale o di forma irregolare.

Nelle galassie si trovano i sistemi stellari, gruppi di stelle che orbitano attorno a un comune centro di massa.

Le stelle sono formate da gas e brillano di luce propria, cioè emettono luce e calore. Le stelle brillano a causa delle reazioni chimiche che avvengono nel loro nucleo, dove l’idrogeno viene trasformato in elio.

La stella più vicina alla Terra è il Sole; poi, a una distanza di circa 4 anni luce, si trova Proxima Centauri.

In una notte serena potremmo scorgere a occhio nudo fino a 4000 stelle.

Le costellazioni sono insiemi di stelle. Le più note e facili da riconoscere anche a occhio nudo sono l’Orsa Maggiore e l’Orsa Minore, che hanno rispettivamente la forma di un grande carro e di un piccolo carro. Nell’Orsa Minore si trova la Stella Polare, che indica il Nord.

I pianeti sono corpi celesti freddi, che non emettono né luce né calore e orbitano attorno a una stella.

orbitare: muoversi attorno a un altro corpo anni luce: unità di misura usata in astronomia. Rappresenta la distanza che la luce percorre nel vuoto in un anno e corrisponde a circa 9461 miliardi di km

 Due galassie che interagiscono fra loro.

 Il pianeta Kepler-62 f, che orbita intorno alla stella Kepler-62.

 La stella Proxima Centauri.

 Le costellazioni dell’Orsa Maggiore e dell’Orsa Minore.

 Sistema stellare binario, cioè composto da due stelle.

I satelliti sono corpi celesti che ruotano attorno a un pianeta. Possono essere naturali, come la Luna, o artificiali, cioè strumenti lanciati nello Spazio per studiare la Terra e gli astri, osservare le nuvole, trasmettere segnali ai GPS.

Gli asteroidi sono corpi rocciosi di forma irregolare che, spesso, hanno un diametro inferiore al chilometro.

 La cometa Hale-Bopp visibile dalla Terra nel 1997.

Le comete sono corpi di ghiaccio, rocce e polveri. A mano a mano che si avvicinano al Sole, il calore scioglie il rivestimento di ghiaccio e si forma una lunga coda di gas e particelle.

 Meteorite scoperto in Antartide.

I meteoriti sono frammenti di asteroidi o di comete che vagano nello Spazio. Possono scontrarsi fra loro o precipitare sui pianeti. Quando quelli più piccoli si scontrano con l’atmosfera terrestre, bruciano a causa dell’impatto e producono scie luminose che possiamo ammirare come stelle cadenti.

con metodo IMPARO

Analizzo

Rispondi alle seguenti domande.

• Che cosa sono le galassie?

• Qual è la differenza tra pianeta e satellite?

• Che cosa sono gli asteroidi e le comete?

• Che cosa sono, in realtà, quelle che noi definiamo “stelle cadenti”?

• Come possono essere i satelliti?

• Come mai le comete hanno la “coda”?

 Satellite artificiale in orbita.

 L’asteroide Psyche.

Il Sole

Il Sole è la stella attorno a cui orbita il nostro pianeta e si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa. La luce e il calore che dal Sole giungono sulla Terra rendono possibile la vita e alimentano la fotosintesi clorofilliana e il ciclo dell’acqua.

La parte più interna del Sole è il nucleo, che ha una temperatura altissima, di circa 15 milioni di gradi centigradi. Questa temperatura estrema coinvolge e trasforma il suo elemento principale, l’idrogeno, liberando calore in un processo chiamato fusione nucleare.

Lo strato più superficiale, invece, è la fotosfera, la cui temperatura è di circa 6000 gradi centigradi. Essa presenta zone scure, le macchie solari, che corrispondono ad aree più fredde.

Il Sole è avvolto da un involucro caldissimo formato da gas, la corona, che si estende nello Spazio per molti milioni di chilometri.

La Via Lattea

Nelle notti serene, in assenza di luci artificiali, è visibile nel cielo una sorta di scia lattiginosa: è la Via Lattea, una galassia a forma di spirale barrata, cioè con il nucleo a forma di barra, da cui partono i bracci. Da quando si è formata, circa 13 miliardi di anni fa, la Via Lattea non è immobile ma ruota su se stessa. Di essa fanno parte moltissimi corpi celesti, tra cui anche la Terra, la Luna, il Sole e tra i 200 e i 400 miliardi di stelle.

 La Via Lattea vista dalla Terra.

 Schema della Via Lattea. Il Sole, in particolare, è collocato sul braccio di Orione.

centro di massa

regione delle stelle visibili a occhio nudo

L’eclissi di Sole

Quando la Luna si trova tra Sole e Terra e i tre corpi celesti sono allineati, si verifica l’eclissi di Sole: il Sole viene nascosto ai nostri occhi dalla Luna, che gli passa davanti. Il Sole può essere oscurato in parte (eclissi parziale) oppure coperto totalmente (eclissi totale). Il fenomeno dell’eclissi ha una durata di pochi minuti. Le eclissi di Sole si verificano due volte l’anno; ci sembrano però molto più rare perché per riuscire a vederle bisogna essere al posto giusto nel momento giusto.

L’ECLISSI DI SOLE

Svolgi questo esperimento per comprendere il fenomeno dell’eclissi.

Occorrente: un’arancia • un’oliva • uno stuzzicadenti • un po’ di plastilina • una torcia

Procedimento

1. Dei materiali a disposizione l’arancia rappresenta la Terra, l’oliva la Luna e la torcia il Sole. Posiziona l’oliva sullo stuzzicadenti e infila quest’ultimo su un pezzo di plastilina.

2. Disponi su una superficie piana l’arancia e di fronte l’oliva.

3. Accendi la torcia e puntala verso l’arancia. Noterai sull’arancia il cono d’ombra creato dall’oliva.

con metodo IMPARO

Analizzo

Sottolinea nel testo delle pagg. 34-35 le risposte alle domande con i colori indicati.

Che cos’è la Via Lattea?

Quali sono gli effetti del Sole sulla Terra?

Da quali elementi è composto il Sole?

Quando si verifica l’eclissi di Sole?

Gli elementi del Sistema solare

Il cuore del Sistema solare è il Sole. Il Sole è una comune stella, ma ha il diametro più grande e più massa di qualunque altro corpo celeste del Sistema solare; attorno a esso orbitano otto pianeti e numerosi altri corpi celesti, trattenuti dalla forza di gravità.

Nell’immagine puoi vedere dove sono posizionati gli otto pianeti del Sistema solare: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno. I primi quattro sono chiamati rocciosi, perché sono solidi e prevalentemente composti da rocce; gli altri quattro, invece, sono definiti gassosi, perché costituiti prevalentemente da gas.

I pianeti del Sistema solare hanno delle caratteristiche in comune:

• compiono un moto di rotazione su se stessi. Questo movimento avviene da Ovest verso Est per tutti i pianeti eccetto Venere e Urano, che ruotano in senso contrario;

• compiono un moto di rivoluzione intorno al Sole, percorrendo un’orbita ellittica. La durata di un giro si chiama anno ed è tanto maggiore quanto più il pianeta dista dal Sole. L’anno di Nettuno, per esempio, dura quasi 165 anni terrestri.

ellittica: di forma ovale

Nel Sistema solare, oltre ai pianeti, sono presenti anche altri corpi celesti legati al Sole dalla forza di gravità. Per esempio, tra l’orbita di Marte e quella di Giove, si trova la fascia degli asteroidi, composta da milioni di frammenti di roccia formati miliardi di anni fa.

IMPARIAMO INSIEME

Ricordate in classe che cos’è la forza di gravità. Poi spiegate perché, secondo voi, i corpi celesti del Sistema solare ruotano proprio intorno al Sole.

Nettuno

pianeti rocciosi

pianeti gassosi

Urano

Saturno Giove

Marte

Terra

Venere

Mercurio

I pianeti rocciosi

Mercurio è il pianeta più piccolo e il più vicino al Sole. Come la Luna non ha atmosfera e la sua superficie è polverosa e ricoperta di crateri. Di giorno la sua temperatura supera i 450 °C e di notte cala bruscamente, fino ad arrivare a 180 °C sottozero.

La Terra è l’unico pianeta con acqua allo stato liquido, un’atmosfera che contiene ossigeno e una temperatura ideali per la vita. Vista dallo Spazio appare azzurra perché è costituita in gran parte da acqua.

Nel mondo dell’astronomia c’è la convinzione che su Marte, centinaia di milioni di anni fa, ci fossero un’atmosfera e una temperatura tali da permettere la presenza di acqua liquida sulla sua superficie. È per questo che spesso viene paragonato alla Terra ed è stato oggetto di diverse missioni spaziali: si indaga su come si è evoluto Marte per capire come, forse, potrebbe evolversi la Terra.

Venere è simile alla Terra per dimensioni. È il pianeta che appare più luminoso nel cielo, quasi come una stella. La presenza di numerosi vulcani attivi rende l’atmosfera del pianeta molto fitta. La sua temperatura, che si aggira intorno ai 480 °C, è la più alta di tutti i pianeti.

Marte è definito il “pianeta rosso” per il suo colore tra il rossiccio e il marrone, dovuto alla presenza di ossido di ferro o “ruggine”. Ha due calotte ghiacciate e il vulcano più grande di tutto il Sistema solare, detto Monte Olimpo.

 Curiosity è uno dei due veicoli inviati su Marte nel 2004 per l’esplorazione del pianeta.

I pianeti gassosi

Giove è il pianeta più grande, un’enorme palla di gas con un diametro dieci volte maggiore di quello della Terra. È circondato da 79 satelliti; tra questi i più noti, scoperti da Galileo Galilei, sono quattro: Io, Europa, Ganimede e Callisto. Una particolarità di questo pianeta è la grande macchia rossa sulla sua superficie, definita “occhio”: un’immensa tempesta, più grande della Terra, che dura da centinaia di anni.

Saturno è poco più piccolo di Giove I moltissimi anelli composti da frammenti di roccia e ghiaccio che orbitano intorno al pianeta rendono il suo aspetto ben riconoscibile. È il pianeta con più satelliti: sono in tutto 82.

Urano, come Saturno, possiede molti anelli: ne ha ben 13. A differenza degli altri pianeti, che girano su se stessi attorno a un asse quasi verticale, esso rotola su un asse orizzontale che ha uno dei due poli che punta verso il Sole.

Nettuno è l’ultimo pianeta, il più tempestoso e il più freddo: i suoi venti superano anche i 200 km/h e la sua temperatura media si aggira sui 220 °C sottozero.

Nel Sistema solare si trova un corpo celeste particolare: Plutone, per molto tempo considerato il nono pianeta, successivo a Nettuno. Nel 2006 gli scienziati e le scienziate, valutando le sue caratteristiche, hanno deciso di considerarlo un pianeta nano. Studi recenti, tuttavia, propenderebbero per rivedere questa classificazione. Chissà: forse in futuro si tornerà a considerare Plutone un pianeta a tutti gli effetti.

La Terra

La Terra ha avuto origine circa 4,5 miliardi di anni fa durante i quali si sono verificati cataclismi e cambiamenti biologici. Secondo alcune teorie la formazione della Terra, e quella contemporanea del Sole e degli altri corpi del Sistema solare, sarebbe dovuta alla contrazione di una nebulosa.

Il nostro pianeta appare come una sfera un po’ schiacciata ai Poli ed è soprannominato il “Pianeta blu” perché l’acqua copre 71 parti su 100 della sua superficie. Osservando la Terra dallo Spazio, oltre all’abbondante presenza di acqua, si notano le nubi presenti nell’atmosfera e, sulla sua superficie, regioni di colore verde e marrone che corrispondono ai continenti.

cataclisma: grave e improvvisa catastrofe causata da eventi naturali

nebulosa: agglomerato di polvere e gas interstellare, cioè situato nello spazio tra le stelle

La Terra è costituita da più strati, differenti per spessore e composizione.

1 La crosta terrestre è il sottile strato esterno, solido e composto da rocce. È divisa in zolle o placche, cioè blocchi di rocce che si muovono come se galleggiassero sul magma.

2 Il mantello è lo strato sottostante ed è quello che ha lo spessore maggiore. Contiene rocce solide e anche fuse, dalle quali ha origine il magma.

3 Il nucleo è caldissimo: la temperatura è di circa 6000 °C. La parte più interna è formata da rocce solide, mentre quella più esterna da rocce fuse.

 I satelliti studiano costantemente il nostro pianeta.

I movimenti della Terra

Nell’antichità si pensava che la Terra fosse ferma nello Spazio e il Sole girasse intorno a essa. Già verso la prima metà del 1500, però, l’astronomo polacco Copernico propose un modello eliocentrico, cioè con il Sole al centro e i pianeti, tra cui la Terra, che girano attorno. Come abbiamo visto, infatti, la Terra non solo non è immobile, ma compie ben due moti: uno di rotazione e uno di rivoluzione. Scopriamoli insieme.

Il moto di rotazione

La Terra ruota su se stessa attorno a un asse immaginario, chiamato asse terrestre, che la attraversa dal Polo Nord al Polo Sud passando per il centro. Tale moto avviene in senso antiorario, ha una durata di 24 ore e genera l’alternarsi del dì (ore di luce) e della notte (ore di buio). Questo accade perché i raggi di luce del Sole non colpiscono nello stesso momento l’intera superficie terrestre, ma solo la parte rivolta verso di esso. Così, per esempio, 1 quando in Italia è mattino, dall’altra parte del mondo sarà notte e 2 viceversa. Poiché l’asse terrestre è inclinato di 23°, il dì e la notte hanno durate diverse. In due soli giorni dell’anno accade che nessuno dei due poli è inclinato verso il Sole e sia il dì sia la notte durano 12 ore in tutti i punti della Terra: il 20 (o il 21) marzo, equinozio di primavera, e il 22 (o il 23) settembre, equinozio d’autunno.

L’ALTERNARSI DEL DÌ E DELLA NOTTE

Occorrente: spiedino • pallina di polistirolo • torcia

Procedimento

1. Segna sulla pallina di polistirolo, che rappresenta la Terra, un punto per il Polo Sud e uno per il Polo Nord.

2. Inserisci lo spiedino nel Polo Sud e fallo uscire dal Polo Nord: sarà il tuo asse terrestre.

3. Rendi buia la stanza, poi accendi la torcia e puntala verso la pallina di polistirolo.

4. Ora fai ruotare la pallina sullo spiedino. Che cosa osservi?

I raggi luminosi colpiscono la sua intera superficie?

Conclusioni

Facendo ruotare la pallina, la torcia riesce a illuminare solo una sua parte: hai così ricreato l’alternarsi del dì e della notte sulla Terra.

 Se vuoi, puoi anche dipingere la pallina.

Il moto di rivoluzione

La Terra gira attorno al Sole percorrendo una “strada” immaginaria a forma di ellissi, detta orbita terrestre. Questo moto, detto di rivoluzione, ha una durata di 365 giorni e 6 ore: per questo gli anni sul nostro pianeta non hanno tutti la stessa durata, ma ogni quattro ce n’è uno bisestile, cioè che dura 366 giorni.

Il moto di rivoluzione e l’inclinazione dell’asse terrestre determinano l’alternarsi delle stagioni.

Le stagioni sono tra loro opposte negli emisferi settentrionale e meridionale.

Il 20 o 21 marzo, durante l’equinozio di primavera, nell’emisfero settentrionale inizia la primavera e nell’emisfero meridionale l’autunno. In tale data le ore di luce e buio sono uguali.

Il 20 o 21 giugno, durante il solstizio d’estate, l’emisfero settentrionale è maggiormente esposto alla luce del Sole: inizia l’estate. In tale data le ore di luce sono le più lunghe di tutto l’anno, ma d’ora in poi inizieranno a diminuire. Nell’emisfero meridionale, invece, c’è una minore esposizione alla luce solare e inizia l’inverno.

Il 22 o 23 settembre, durante l’equinozio d’autunno, nell’emisfero settentrionale inizia l’autunno e nell’emisfero meridionale la primavera. In tale data le ore di luce e buio sono uguali.

Il 21 o 22 dicembre, durante il solstizio d’inverno, l’emisfero meridionale è maggiormente esposto alla luce del Sole: inizia l’estate. Nell’emisfero settentrionale, per la minore esposizione alla luce solare, le ore di luce sono le più brevi di tutto l’anno e inizia l’inverno.

con competenza IMPARO

Leggo e completo un’immagine

Rispondi alla domanda, poi scrivi nel disegno negli spazi corretti i nomi degli equinozi e dei solstizi.

• Che cosa rappresentano nel disegno le frecce rosse sul pianeta Terra?

 L’alternarsi delle stagioni nell’emisfero settentrionale.

La Luna

Secondo alcuni studi la Luna sarebbe nata circa 4,5 milioni di anni fa in seguito alla collisione di un giovane pianeta con la Terra, che avrebbe liberato nello spazio grandi quantità di materia da cui avrebbe preso forma la Luna. Alla base di questa teoria c’è l’analisi delle pietre lunari: queste, infatti, sono molto simili a quelle terrestri.

La Luna è il satellite naturale della Terra: ruota attorno al nostro pianeta su un’orbita leggermente inclinata, a una distanza di 380 000 chilometri. Inoltre, compie altri due moti: uno di rotazione su se stessa e, contemporaneamente, uno di traslazione insieme alla Terra attorno al Sole. Essa è così luminosa perché riflette la luce del Sole. La sua superficie è ricca di montagne, mari (da intendersi in questo caso come pianure prive di acqua) e crateri da impatto perché, non avendo atmosfera, è più facilmente colpita da meteoriti.

L’eclissi di Luna

Durante le eclissi di Luna si verifica il contrario delle eclissi di Sole: la faccia della Luna è ricoperta in parte o totalmente dall’ombra della Terra che blocca i raggi di luce provenienti dal Sole. Durante le eclissi, la Luna non scompare del tutto perché continua a riflettere i raggi solari che l’atmosfera ha assorbito in precedenza.

con metodo IMPARO

Analizzo ed espongo

Sottolinea nel testo le informazioni importanti e usale per esporre l’argomento trattato.

 Durante le eclissi lunari totali il colore della Luna appare rosso.

eclissi di Luna

Le fasi lunari

Per completare il moto di rotazione su se stessa la Luna impiega circa 27 giorni, 7 ore e 43 minuti, lo stesso tempo che impiega per compiere una rivoluzione attorno alla Terra, il cosiddetto mese lunare. È proprio per questo che dalla Terra osserviamo sempre la stessa faccia della Luna. Nonostante questo, non vediamo la Luna sempre completamente illuminata dal Sole e ci appare diversa nell’arco del mese. Essa, infatti, attraversa diverse fasi, le cosiddette fasi lunari.

Luna calante: la Luna appare come una fascia luminosa che diventa via via più sottile.

: la Terra è fra il Sole e la Luna. La Luna è illuminata e noi la vediamo intera.

: la Luna è fra il Sole e la Terra e rivolge verso di noi la parte non illuminata. Perciò non la vediamo.

Luna crescente: la Luna appare come una fascia luminosa che diventa via via più sottile.

IMPARO

con competenza

Leggo e completo un’immagine

Scrivi negli spazi corretti le espressioni Luna piena e Luna nuova.

La prima persona ad approdare sulla Luna è stato Neil Armstrong, il 16 luglio 1969. Da allora, gli esseri umani vi sono tornati altre cinque volte, per esaminare e raccogliere pietre. Dal 1972 a oggi, però, sono andati in esplorazione di questo satellite naturale solo satelliti e robot. Ai nostri giorni è in corso una preparazione affinché alcuni astronauti e astronaute possano tornarci e restare per circa una settimana.

Sole Terra

L’UNIVERSO

➤ Completa le risposte e raccogli le principali informazioni sul Sistema solare e sulla Terra. Se hai bisogno di aiuto, vai alle pagine indicate.

IL SISTEMA SOLARE

pagine 36-38

◆ Che cos’è il Sistema solare?

Il Sistema solare è formato da una stella, il , da pianeti e numerosi altri corpi celesti che girano attorno al Sole.

◆ Quali sono le caratteristiche dei pianeti del Sistema solare?

• Non emettono luce propria.

• Compiono un moto di ............................................... su se stessi.

• Compiono un moto di rivoluzione attorno al . Il giro completo si chiama ed è maggiore più il pianeta è distante dal Sole.

◆ Come sono classificati i pianeti del Sistema solare?

• I primi 4 pianeti sono chiamati ........................... perché sono formati soprattutto da rocce. Sono Mercurio, Venere, ..........................., Marte.

• Gli altri 4 pianeti sono chiamati gassosi perché sono formati da . Sono Giove, ..................................., Urano, Nettuno.

LA TERRA

pagine 39-43

◆ Da quali strati è composta la Terra?

• La ............................ terrestre: è lo strato più esterno ed è formato da rocce solide.

• Il mantello: è lo strato sotto e contiene rocce solide e fuse.

• Il : è il centro della Terra ed è caldissimo.

◆ Che cos’è il moto di rotazione della Terra?

La Terra ruota su se stessa attorno all’asse ............................ . Questo moto dura 24 ore e provoca l’alternarsi del ............................ e della ...................................... .

◆ Che cosa provoca l’alternarsi delle stagioni?

Il moto di .................................................... della Terra attorno al ................................................. , che dura 365 giorni e 6 ore.

◆ Che cos’è la Luna?

La Luna è il ................................. naturale della Terra e ruota attorno alla Terra.

➤ Completa le mappe con le informazioni della pagina precedente.

Se vuoi aggiungi disegni o immagini che ti aiutano a ricordare meglio.

• una stella, il

è formato da

• ..................................... pianeti

• numerosi altri corpi celesti

• non hanno luce propria

IL SISTEMA SOLARE

caratteristiche dei ..................................

classificazione dei pianeti

• compiono un moto di su se stessi

• compiono un moto di rivoluzione attorno al .......................................

4 pianeti : , Venere, ................... , Marte

pianeti gassosi: Giove, ................................... , Urano, Nettuno

è formata da più ..................................

moto di

(è su se stessa)

• la terrestre

• il

• il ..........................................................

dura 24 ore e provoca l’alternanza del ................... e della .............................

LA TERRA

moto di rivoluzione

(è attorno al ...................................)

ha un ..........................

dura 365 giorni e 6 ore e provoca

le la Luna

➤ Racconta a voce quello che hai imparato sul Sistema solare e sulla Terra. Aiutati con le informazioni raccolte e con le mappe.

IL CORPO UMANO

Il corpo umano è una macchina sofisticata grazie alla quale possiamo compiere le funzioni vitali. Per essere una macchina efficiente, è fondamentale che ogni parte del corpo sia perfettamente coordinata con le altre.

Gli esseri umani sono mammiferi

La specie umana fa parte del regno degli animali, in particolare della classe dei mammiferi. Infatti, l’essere umano:

- è formato da cellule e ha un ciclo vitale;

- è eterotrofo;

- respira mediante polmoni;

- si muove;

- reagisce agli stimoli;

- comunica con gli altri esseri viventi e interagisce con l’ambiente;

- ha una temperatura corporea costante;

- è viviparo e, da neonato, viene allattato.

Le emozioni e l’immaginazione

Provare emozioni è una delle tante attività che il corpo umano ci permette di fare, come anche muoversi, ricordare, sognare, immaginare…

Le parti del corpo

IMPARIAMO INSIEME

Confrontatevi in classe e rispondete alle seguenti domande.

• Vi ricordate che cosa significa “eterotrofo”? Se così non fosse, cercate la definizione sul dizionario e riportatela sui puntini: ...............................................................................................................................................................................

• Qual è il contrario di “eterotrofo”? ...............................................................................................................................................................................

Gli elementi del corpo umano

Il corpo umano è costituito dagli stessi componenti di ogni organismo vivente, ma il modo in cui essi sono connessi lo rende unico. È una struttura affascinante e complessa, composta da minuscoli atomi che si combinano per formare molecole. Le molecole, a loro volta, formano le cellule del nostro corpo, che sono numerosissime e ognuna con una funzione specifica.

Dalla cellula…

Il corpo umano è un organismo pluricellulare, cioè formato da milioni di cellule. Esse hanno dimensioni e forme diverse a seconda delle funzioni che devono svolgere: possono essere allungate, tondeggianti o ramificate.

Tutte le cellule, però, hanno in comune due elementi: il ciclo vitale (nascono, si nutrono, crescono, si riproducono e muoiono) e la struttura, che nelle sue componenti principali è simile a quella degli animali che hai studiato lo scorso anno.

La crescita del corpo umano dipende dalla riproduzione delle cellule, cioè dalla nascita di nuove cellule. Questo processo avviene tramite la scissione: ogni cellula si divide in due cellule identiche fra loro, ognuna delle quali contiene una copia di DNA. Le nuove cellule nascono per riparare quelle danneggiate, come quando c’è una ferita, o sostituire le cellule vecchie che non funzionano più.

citoplasma

nucleo  La scissione di una cellula.

… agli apparati e ai sistemi

Un insieme di cellule simili collegate tra loro che svolgono la stessa funzione formano un tessuto. Nel corpo umano esistono quattro tipi di tessuti: muscolare, epiteliale, nervoso e connettivo. Questi diversi tipi di tessuto sono strettamente collegati tra loro e consentono, tra l’altro, i nostri movimenti.

Un insieme di tessuti che svolge un compito specifico forma un organo. Tutti gli organi che contribuiscono a svolgere la stessa funzione costituiscono un apparato o, se sono anche formati dallo stesso tipo di tessuto, un sistema. Gli apparati e i sistemi lavorano insieme per svolgere tutte le funzioni del corpo.

Gli apparati si dividono in: tegumentario, che protegge e difende il corpo; scheletrico, che sorregge il corpo; digerente; respiratorio; escretore, che elimina le sostanze di rifiuto; riproduttore, che permette la riproduzione dell’essere umano.

I sistemi si dividono in: muscolare; cardiocircolatorio, che trasporta ossigeno ed elimina anidride carbonica; nervoso, che regola le funzioni corporee, coordina alcuni organi e controlla i muscoli.

Leggo e completo uno schema

Completa lo schema sopra scrivendo al posto corretto le seguenti parole: cellule

corpo

organi

sistemi

tessuti

Il sistema nervoso

Il sistema nervoso dirige e coordina le attività del corpo. Esso riceve gli stimoli, ovvero le informazioni fornite dagli organi di senso (occhi, orecchio, naso, lingua, pelle), li elabora, cioè dà loro un significato, e trasmette segnali di risposta a determinate parti del corpo. Per esempio, quando sei in riva al mare e metti i piedi in acqua, interviene il sistema nervoso: il piede sente la temperatura dell’acqua, i nervi trasportano il messaggio al midollo spinale, che porta l’informazione al cervello; quest’ultimo riceve l’informazione e, se l’acqua è troppo fredda, dà il comando di estrarre il piede dall’acqua ai muscoli, che obbediscono ed estraggono il piede.

Il sistema nervoso non è solo la “centrale di comando” del nostro corpo, ma è anche la sede della memoria, del pensiero, dell’apprendimento, del linguaggio, dell’intelligenza, delle emozioni.

I neuroni

Le cellule che formano il sistema nervoso si chiamano neuroni. La loro struttura presenta:

• un corpo cellulare a forma di stella dove è collocato il nucleo;

• alcune corte ramificazioni, i dendriti, che portano le informazioni al corpo cellulare;

• un lungo prolungamento, l’assone, che termina con altre ramificazioni, i terminali assonali. Questi ultimi sono i punti in cui il neurone entra in contatto con un altro neurone o un’altra cellula e trasmette il messaggio.

dendriti

corpo cellulare

terminali assonali

I segnali elettrici viaggiano a oltre 400 km orari: sono più veloci di un’auto di Formula 1!

Ricostruisco

Ricostruisci il funzionamento del sistema nervoso. Usa i numeri.

Elabora e dà significato agli stimoli.

Trasmette un segnale di risposta alla parte del corpo interessata.

Riceve stimoli dagli organi di senso.

con metodo IMPARO

Le cellule nervose si scambiano messaggi sotto forma di segnali elettrici grazie a sostanze chimiche chiamate neurotrasmettitori.

Il rapido viaggio delle informazioni fino al cervello si chiama impulso nervoso; ciò che permette la rapidità della trasmissione dell’impulso nervoso è una struttura biancastra che ricopre l’assone, detta guaina mielinica.

A differenza delle altre cellule del corpo umano, i neuroni non sono capaci di riprodursi; quindi, quando muoiono, non vengono rigenerati o rimpiazzati.

È facile osservare in pratica il legame fra stimolo e risposta del nostro sistema nervoso: fai battere un colpo sul banco a un compagno o una compagna dietro di te (stimolo) e rispondi subito con un altro colpo (risposta). Quanto tempo è trascorso fra lo stimolo e la risposta? ........................................................................................................................ ........................................................................................................................

Il tempo trascorso è il tuo tempo di reazione.

CREA IL TUO NEURONE

Occorrente: quattro scovolini • forbici • una dozzina di perline

Procedimento

1. Arrotola uno scovolino su se stesso per fare il corpo cellulare.

2. Taglia uno scovolino in tre parti per fare i dendriti.

3. Infila in uno scovolino una dozzina di perline

4. Taglia uno scovolino in più parti per creare i terminali assonali.

5. Assembla tutte le parti come nel disegno: basta piegare leggermente gli scovolini per agganciarli l’uno all’altro.

Le parti del sistema nervoso

Il sistema nervoso comprende tre parti: sistema nervoso centrale, periferico e autonomo.

Il sistema nervoso centrale elabora gli stimoli che provengono dall’ambiente esterno, li identifica e coordina le risposte. È formato dall’encefalo e dal midollo spinale.

 Le parti dell’encefalo e le aree del cervello in diversi colori.

sistema nervoso centrale • encefalo • midollo spinale sistema nervoso periferico

Il cranio è lo scrigno di un vero e proprio tesoro: l’encefalo. Scopriamo insieme tutte le sue parti.

Il cervello è la “sala di comando” di tutte le nostre attività ed è diviso in due emisferi: destro e sinistro, ognuno dei quali controlla alcune attività della parte opposta del corpo.

Nel cervello si distinguono quattro aree specializzate:

1 il lobo frontale, che si occupa del movimento, delle emozioni e del linguaggio; elabora i pensieri e le idee;

2 il lobo parietale, che gestisce gli stimoli che derivano dal senso del tatto, la temperatura e il dolore;

3 il lobo temporale, che si occupa della memoria e di come elaboriamo i suoni che sentiamo;

4 il lobo occipitale, che gestisce la vista.

Il cervelletto, che si trova nella parte posteriore dell’encefalo, controlla l’equilibrio, il movimento e la coordinazione. Il midollo allungato, o bulbo, è incaricato di azioni completamente involontarie, come il battito del cuore.

cervello

Il tronco encefalico collega il cervello al midollo spinale, che è un fascio di nervi protetti dalla colonna vertebrale e ha un ruolo da intermediario perché collega l’encefalo al sistema nervoso periferico.

Il sistema nervoso periferico è formato dai nervi, che sono fasci di assoni che partono dal midollo spinale e, ramificandosi, raggiungono tutte le parti del corpo. Funzionano come cavi che trasmettono le informazioni dalla periferia del corpo al cervello e viceversa. Essi si distinguono in due tipi: i nervi sensoriali e i nervi motori.

I nervi sensoriali raccontano al cervello che cosa accade intorno al corpo raccogliendo informazioni attraverso gli organi di senso. Reagiscono quando percepiscono sensazioni come caldo, freddo, vibrazioni sonore o pressione e producono un segnale elettrico.

I nervi motori permettono al cervello di controllare i movimenti del corpo. Trasportano i messaggi elettrici dal sistema nervoso centrale e rilasciano sui muscoli scariche elettriche che li fanno contrarre creando il movimento.

Il sistema nervoso autonomo è formato dalle cellule che controllano quelle parti del corpo come il cuore, i polmoni, lo stomaco che funzionano autonomamente e senza interruzioni.

IMPARO

Rifletto

con competenza

Completa le frasi con le informazioni che puoi dedurre dal testo.

• Se fai un salto per prendere al volo un oggetto, compi un movimento volontario, controllato direttamente dal

• Se tiri indietro automaticamente la mano dalla teglia del forno che scotta, il comando parte dal

• Per respirare compi movimenti involontari, perciò sono controllati direttamente dal

• Se devi attraversare un fiumiciattolo su un tronco che collega le due sponde, devi mantenerti in equilibrio. Quindi interviene il .......................................................................

Gli organi di senso

Gli organi di senso fanno parte del sistema nervoso e sono fondamentali per raccogliere informazioni dal mondo esterno.

Ciascun organo contiene cellule speciali, i recettori, che “catturano” le informazioni, le trasformano in impulsi nervosi e le inviano al cervello attraverso i nervi sensoriali.

Il cervello interpreta, dà significato, valuta, confronta e trasforma gli impulsi in sensazioni. In base a esse, infine, decide e ordina al corpo come comportarsi.

La vista

La vista è il senso che – grazie agli occhi – ci fa vedere ciò che ci circonda. Gli occhi, ben protetti dalle ossa del cranio, sono due sfere, dette globi oculari. Le palpebre, le sopracciglia e le ciglia li riparano dalla polvere e dalla luce eccessiva. Le ghiandole lacrimali producono le lacrime che detergono l’occhio. La membrana bianca che riveste gran parte del bulbo oculare è la sclera; la parte più esterna e trasparente dell’occhio si chiama cornea; dietro a essa si trova l’iride, un cerchietto che caratterizza il colore degli occhi. Al centro dell’iride si trova un foro, la pupilla, che si allarga o si restringe a seconda della quantità di luce. Dietro la pupilla c’è il cristallino, una sorta di lente che trasmette le immagini su uno schermo chiamato retina.

Quando la luce “riflessa” da un corpo entra nell’occhio, il cristallino ne proietta l’immagine capovolta e rimpicciolita sul fondo dell’occhio. L’immagine raggiunge i recettori della vista nella retina: i coni, che sono le cellule responsabili della visione dei colori, e i bastoncelli, che permettono la visione anche quando la luce è scarsa. Infine, il nervo ottico capovolge e ingrandisce l’immagine, che raggiunge il cervello e viene percepita correttamente da chi osserva.

Le immagini trasmesse all’encefalo dai due occhi sono leggermente diverse: da questa differenza il cervello elabora il senso della profondità.

COME FUNZIONA L’OCCHIO?

Occorrente: un oggetto a scelta (matita, astuccio, giocattolo...) • una lente di ingrandimento • un foglio di carta bianca

Procedimento

1. Oscura la stanza in cui ti trovi tenendo solo una finestra con la serranda semi-aperta.

2. Poni l’oggetto che hai scelto vicino alla finestra (a circa 10 cm).

3. Interponi la lente d’ingrandimento tra l’oggetto e un foglio bianco, da tenere a circa 20 cm di distanza dalla finestra.

4. Sposta il foglio allontanandolo e avvicinandolo alla lente fino a quando apparirà su di esso l’immagine dell’oggetto.

Rappresenta l’esperimento: disegna nel primo riquadro l’oggetto che hai utilizzato e nel secondo l’immagine che si è formata sul foglio. Poi scrivi le tue conclusioni sul quaderno.

L’udito

L’udito è il senso che ci permette di sentire i suoni attraverso le orecchie. L’orecchio è formato da due parti. La parte esterna ha il compito di raccogliere i suoni. Comprende il padiglione auricolare e il condotto uditivo, un piccolo canale dove entrano i suoni. Nel condotto uditivo c’è il timpano, una membrana che vibra al passaggio dei suoni. Dietro di esso si trovano la staffa, l’incudine e il martello, piccole ossa che ricevono le vibrazioni dal timpano e le trasmettono alla parte interna, detta coclea (o chiocciola).

Questa ha il compito di trasmettere i messaggi sonori al cervello tramite il nervo acustico. Accanto alla parte interna si trovano tre canali semicircolari che ci permettono di individuare i cambiamenti di posizione del nostro corpo. Il cervello, informato di queste variazioni, agirà di conseguenza sui muscoli per mantenere l’equilibrio.

incudine canali semicircolari condotto uditivo

nervo acustico

padiglione auricolare

timpano

coclea staffa

martello

L’olfatto e il gusto

L’olfatto fa percepire gli odori attraverso il naso, mentre il gusto fa percepire i sapori attraverso la lingua. Si tratta di due sensi strettamente legati tra loro. Sia prima di mangiare sia durante la masticazione, i recettori olfattivi percepiscono gli odori che provengono dal cibo. Il cervello “mette insieme” le informazioni e ci fa comprendere più facilmente che cosa stiamo mangiando.

Il naso sente gli odori contenuti nelle particelle odorose che provengono da una sostanza e sono trasportate dall’aria. Queste particelle entrano nel naso attraverso le narici e sono raccolte dai recettori olfattivi che si trovano nelle fosse nasali. I recettori inviano l’informazione al cervello attraverso il nervo olfattivo. In questo modo il cervello può informarci sul tipo di sostanza che abbiamo annusato.

La lingua è un muscolo all’interno della bocca, sulla cui superficie, detta mucosa, sono presenti i recettori del gusto, le papille gustative, che possono distinguere i sapori fondamentali: dolce, salato, amaro, aspro e saporito (detto umami). Le papille sono sensibili a diversi sapori contemporaneamente e sono distribuite in maniera sparsa sull’intera superficie della mucosa. Il “gusto” di un alimento, quindi, corrisponde all’insieme dei sapori percepiti dalla lingua.

nervo olfattivo recettori olfattivi

fosse nasali narici

papille gustative

Il tatto

Il tatto è il senso più esteso: la pelle, infatti, che è il suo organo principale, ricopre interamente il nostro corpo. Essa svolge diverse funzioni oltre a quella di farci percepire le sensazioni tattili: ci fa avvertire il dolore, protegge il corpo dagli urti, attraverso il sudore mantiene costante la temperatura del corpo ed elimina le sostanze di rifiuto.

La pelle costituisce l’apparato tegumentario ed è formata da tre strati:

• quello più superficiale, l’epidermide, forma una barriera protettiva per il nostro corpo e contiene la melanina, la sostanza che ci fa abbronzare;

• quello interno, il derma, contiene i recettori tattili. Qui ci sono anche le radici dei peli e dei capelli, le ghiandole sudoripare, che producono il sudore, e quelle sebacee, che producono il sebo;

• quello più profondo, l’ipoderma, è ricco di grassi e vasi sanguigni.

ghiandola: organo che produce sostanze necessarie all’organismo sebo: sostanza grassa che ammorbidisce la pelle e la protegge dagli agenti esterni

 Gli

derma

radice del pelo

con metodo IMPARO

Analizzo ed espongo

Indica con una X se le affermazioni sono vere (V) o false (F). Trasforma le frasi false in vere, poi esponi.

• I recettori degli organi di senso sono tutti uguali. V F

• Il nervo ottico trasporta le informazioni visive al cervello.

V F

• Il timpano è una membrana che vibra al passaggio dei suoni. V F

• La punta della lingua percepisce il gusto dell’amaro. V F

• L’olfatto e il gusto sono due sensi collegati fra di loro. V F

• I recettori tattili si trovano nell’ipoderma. V F

vasi sanguigni ipoderma ghiandola sudoripara

poro pelo ghiandola sebacea epidermide

strati della pelle e i recettori tattili.

L’apparato locomotore

Tra le funzioni vitali degli esseri umani, come di tutti gli animali, c’è il movimento. Esso è reso possibile dalla collaborazione del sistema scheletrico e di quello muscolare, che insieme formano l’apparato locomotore.

con competenza IMPARO

Leggo uno schema

Leggi attentamente la mappa e prova a elaborare un discorso sull’apparato locomotore. Potrebbero esserti utili queste domande-guida:

• Quali sono le funzioni del sistema muscolare?

• Quali sono le funzioni del sistema scheletrico?

• Che cosa comprende il sistema scheletrico?

• Da che cosa è formato il sistema muscolare?

L’apparato locomotore

ha la funzione di

far muovere e sostenere il corpo

sistema muscolare

grazie al composto da composto da

sistema schelettrico

proteggere gli organi interni

per mezzo del

muscoli ossa articolazioni

Il sistema scheletrico

Il sistema scheletrico è formato dalle ossa, che in una persona adulta sono circa 206. Esso consente, insieme ai muscoli, il movimento e sostiene il corpo mantenendolo in posizione eretta; inoltre, protegge gli organi più delicati.

Lo scheletro è formato da: tessuto osseo e tessuto cartilagineo. Le ossa sono composte per il 70% da sali minerali (come il calcio), che le rendono dure, e per il 30% da osseina, una sostanza che conferisce elasticità. La cartilagine è flessibile e gommosa. La superficie delle ossa è formata da tessuto osseo compatto, mentre l’interno è un tessuto spugnoso che le rende non eccessivamente pesanti; in profondità è presente il midollo osseo.

Nell’osso sono presenti anche i vasi sanguigni: dentro di questi scorre il sangue che porta il nutrimento alle ossa e preleva i sali minerali richiesti in altre parti del corpo.

tessuto spugnoso

I bambini e le bambine possiedono circa 100 ossa in più rispetto alle persone adulte. Quando nasciamo, infatti, abbiamo oltre 300 ossa e molte di esse sono fatte di cartilagine. Nei primi anni di vita queste ossa diventano dure e si fondono insieme.

midollo osseo tessuto compatto vasi sanguigni

cartilagine

LA STRUTTURA DELLE OSSA

Occorrente: un osso di pollo • una pinzetta • un bicchiere di vetro • aceto

Procedimento

1. Con la pinzetta, metti l’osso di pollo ben pulito nel bicchiere e ricoprilo di aceto.

2. Attendi una settimana, poi prendi l’osso con la pinzetta e sciacqualo.

3. Ora prova a piegare l’osso. Che cosa noti?

Conclusioni

L’aceto ha sciolto i sali minerali che rendevano duro l’osso, lasciando in esso solo l’osseina. Per questo è diventato flessibile.

I tipi di ossa

A seconda della loro forma, le ossa si distinguono in:

lunghe, che sono adatte al sostegno, come quelle degli arti superiori e inferiori (per esempio, il femore);

corte, che sono adatte al movimento, per esempio quelle del polso, della caviglia e le vertebre (nell’immagine);

piatte, che proteggono gli organi interni, come il cranio, le scapole e il bacino (nell’immagine).

Le ossa sono organi che si nutrono e crescono. Nelle ossa dei bambini e dei ragazzi, infatti, è presente la placca di accrescimento, cioè una parte cartilaginea che si allunga fino ai 20-25 anni.

Le articolazioni

Le ossa dello scheletro sono collegate fra loro tramite articolazioni che permettono movimenti più o meno ampi.

Esistono tre tipi di articolazioni:

• fisse, che non permettono alcun movimento, come nella scatola cranica e nel bacino;

• mobili, che consentono ampi movimenti, come nella spalla, nel gomito e nel ginocchio;

• semimobili, che permettono movimenti limitati, come nella colonna vertebrale e nelle costole.

con metodo IMPARO

Analizzo

Sottolinea nel testo delle pagg. 58-60 le risposte alle domande con i colori indicati.

Quali sono le funzioni del sistema scheletrico?

Quante sono le ossa e com’è la loro struttura?

Come si classificano le ossa?

Che cosa sono le articolazioni?

 L’articolazione del ginocchio.

Il sistema muscolare

Il sistema scheletrico e quello muscolare non potrebbero agire separatamente: lo scheletro senza i muscoli sarebbe immobile, mentre i muscoli senza scheletro si affloscerebbero come sacchetti vuoti.

Oltre a permettere il movimento, però, il sistema muscolare partecipa anche alle funzioni vitali. Per esempio, i muscoli permettono la nutrizione, contraendo le pareti dello stomaco, e la respirazione, espandendo e comprimendo i polmoni.

I muscoli sono formati da cellule allungate, chiamate fibre, che possono raggiungere anche i 30 cm di lunghezza, disposte in fasci.

Quasi la metà del nostro corpo è formata da muscoli, che sono in tutto 752. La loro caratteristica principale è l’elasticità. Essi, infatti, possono: accorciarsi tramite una contrazione e allungarsi tramite una distensione.

Appoggia la mano sinistra sul bicipite del braccio destro. Tieni il braccio destro teso lungo il corpo: in questo momento il bicipite è allungato e disteso. Ora piega il braccio: riesci a sentire la contrazione del muscolo?

Alcuni muscoli si contraggono e si distendono quando lo decidiamo noi, per questo sono definiti 1 muscoli volontari, o striati perché, osservati al microscopio, mostrano delle strisce rosse più scure. Appartengono a questa categoria i muscoli scheletrici, cioè quelli collegati alle ossa.

Altri muscoli, invece, svolgono questi movimenti senza l’intervento della nostra volontà: sono detti 2 muscoli involontari o lisci. Tra questi, per esempio, c’è il tessuto muscolare dell’intestino.

Il 3 cuore è un muscolo con caratteristiche speciali: le sue fibre muscolari sono striate ma si contraggono in maniera involontaria.

con competenza IMPARO

Rifletto

Secondo te lo stomaco è un muscolo volontario o involontario? Perché? E i polmoni?

I movimenti dei muscoli scheletrici

I muscoli scheletrici, quando si contraggono, tirano a sé le ossa attraverso i tendini. Ogni muscolo può fare un solo tipo di movimento. Quindi, essi lavorano sempre in coppie di muscoli antagonisti, così chiamati perché ciascuno dei due compie il lavoro opposto rispetto all’altro. Per esempio, per flettere un braccio, il bicipite si contrae, mentre il tricipite di rilassa.

bicipite contratto tricipite rilassato

 Il funzionamento dei muscoli antagonisti.

bicibite rilassato

tendine: cordone di tessuto elastico

Ti è mai capitato di avere un crampo? Se sì, in quale occasione?

tricipide contratto

Si tratta di una contrazione involontaria di un muscolo volontario. Succede quando il muscolo è affaticato: gli manca l’ossigeno per trasformare le riserve energetiche in energia e al suo interno si forma l’acido lattico

COME FUNZIONANO I MUSCOLI ANTAGONISTI?

Occorrente: 2 cartoncini bianchi • nastro adesivo (anche di carta) • pennarello • forbici • spillo • graffetta • 2 palloncini lunghi

Procedimento

1. Taglia a metà uno dei due cartoncini.

2. Arrotola lungo il lato più lungo ogni cartoncino, bloccandolo con il nastro adesivo per ottenere tre tubi.

3. Scrivi sul tubo più lungo “omero” e sugli altri due “radio” e “ulna”.

4. Inserisci lo spillo all’estremità di ogni tubo, per creare due fori.

5. Crea un filo metallico distendendo la graffetta. Poi inseriscilo nei tubi come nel disegno.

6. Gonfia i palloncini lasciando sgonfie le estremità.

7. Lega i palloncini ai tubi come nel disegno. Poi muovi giù e su il tubo con la scritta “omero” e osserva che cosa succede.

inserisci lo spillo all’estremità del tubo per creare due fori

lega i palloncini ai tubi muovi il tubo su e giù

deforma la graffetta 3

con competenza IMPARO

Leggo e completo un’immagine

Osserva l’immagine riassuntiva dei componenti dell’apparato locomotore. Poi scrivi al posto corretto le parole seguenti:

cranio • bacino • bicipite • omero • radio • tricipite • ulna

L’apparato locomotore

sistema muscolare sistema scheletrico

frontale

trapezio

mascella

mandibola

gran pettorale

deltoide .......................................

retto addominale

quadricipide femorale

peroneo

tibiale

clavicola

scapola

sterno

costola

....................................... .......................................

colonna

vertebrale

femore

rotula

perone

tibia

Insieme per la sostenibilità

Una corretta postura per stare bene

La colonna vertebrale, chiamata anche spina dorsale, è formata dalle vertebre, 33 ossa sovrapposte a forma di anello. Fra una vertebra e l’altra si trovano dei cuscinetti di cartilagine, detti dischi intervertebrali, che servono ad ammortizzare i colpi.

La colonna è fondamentale per il nostro corpo perché sostiene il cranio, la gabbia toracica e gli arti superiori e protegge il midollo spinale, contenuto nel canale vertebrale.

È un elemento molto delicato; infatti, uno spostamento delle vertebre o una loro lesione possono provocare dolore e – nei casi più gravi – persino difficoltà a muoversi o a respirare.

Esistono anche alcuni disturbi della colonna vertebrale che determinano una sua scorretta curvatura.

Questi sono spesso dovuti a posture (cioè posizioni del corpo) sbagliate.

scoliosi

cifosi

lordosi

midollo spinale

vertebre

dischi intervertebrali

Come possiamo evitare la comparsa di questi disturbi? Ecco alcune buone abitudini per prenderci cura della nostra colonna vertebrale.

1 Fare regolarmente attività fisica, non solo per mantenerci in forma, ma anche per evitare rigidità e tensioni nelle articolazioni.

2 Migliorare la postura corporea, soprattutto quando siamo seduti e sedute a scuola per molto tempo. Per avere una posizione corretta, schiena e testa devono essere allineate tra loro lungo una linea verticale e le spalle devono essere rilassate. Lo schienale della sedia deve essere proporzionato all’altezza delle scapole e permettere di appoggiare i piedi a terra (tutta la pianta). Per scrivere è opportuno inclinarsi leggermente in avanti e mantenere la testa a una distanza di circa 30 cm dalla superficie di lavoro. L’avambraccio si appoggia in modo

rilassato sul banco, in maniera da favorire i movimenti del braccio, del polso e delle dita. La mano che non scrive dovrebbe essere appoggiata sul foglio allo scopo di tenerlo stabile.

3 Evitare di sollevare pesi eccessivi. Per esempio, per indossare lo zaino di scuola è bene:

• piegare le ginocchia e sollevarlo con calma,

• appoggiarlo sul banco,

• inserire entrambe le braccia negli spallacci.

4 Avere un’alimentazione sana, in particolare assumere cibi ricchi di calcio e vitamina D, che sono fondamentali per rendere le ossa resistenti. Tra i cibi migliori per rafforzare le ossa ci sono le mandorle, i broccoli, gli spinaci, il latte e i suoi derivati.

L’apparato digerente

Per crescere e funzionare, il nostro corpo ha bisogno dell’energia che ricaviamo dalle sostanze nutritive del cibo. La trasformazione del cibo in energia e nutrimento avviene con la digestione, il processo di cui si occupa l’apparato digerente. La digestione si distingue in meccanica, che comprende l’attività di sminuzzamento e rimescolamento del cibo che avviene nella bocca e nello stomaco, e chimica, che trasforma il cibo in sostanze semplici grazie al lavoro delle ghiandole salivari, del fegato e del pancreas. Queste sostanze, poi, vengono assorbite dall’intestino e da lì passano nel sangue, che le trasporta a tutto l’organismo. Infine, gli scarti, cioè le sostanze non digerite o quelle inutili, vengono trasformate in feci ed eliminate dall’intestino retto.

Sottolinea le risposte alle domande con i colori indicati.

Che cos’è la digestione?

Qual è la differenza tra digestione meccanica e digestione chimica?

Che cosa succede durante l’assorbimento?

Che cosa s’intende con “scarto”?

Il “viaggio” del cibo

1 Il cibo entra nella bocca, dove viene sminuzzato e triturato dai denti e mescolato dalla lingua, mentre le ghiandole salivari lo inumidiscono e lo ammorbidiscono. Il cibo diventa così una pallina, detta bolo, che viene spinta dalla lingua verso la faringe.

2 Il bolo deglutito scende nella laringe, un canale muscolare appartenente sia all’apparato digerente sia all’apparato respiratorio, e poi lungo l’esofago, fino allo stomaco.

La deglutizione comprende vari meccanismi che impediscono al cibo di “sbagliare strada”, cioè di imboccare le vie respiratorie. Esiste una lamella, l’epiglottide, che si chiude per fare in modo che il cibo entri nella faringe e non nella trachea.

3 Lo stomaco è una specie di sacco formato da muscoli che si rilassano e si contraggono. Al suo interno il bolo viene scomposto in sostanze più semplici grazie ai succhi gastrici. Qui il cibo assume una consistenza liquida e prende il nome di chimo.

4 Attraverso una valvola, il chimo raggiunge l’intestino.

La prima parte dell’intestino è l’intestino tenue, un tubo contorto lungo circa 7 metri; qui si completa il processo digestivo grazie all’intervento del fegato, che produce la bile, e del pancreas, che produce il succo pancreatico. Il chimo viene ora trasformato in chilo, un liquido pronto per essere assorbito dal sangue grazie ai villi intestinali. Compito del sangue è di traportare le sostanze nutritive a tutte le cellule dell’organismo.

5 Nella seconda parte dell’intestino, l’intestino crasso, avviene l’assorbimento delle vitamine, dei sali minerali e dell’acqua. Le sostanze non assimilate si compattano e costituiscono le feci, le quali, attraverso l’ano, sono espulse dal corpo.

 La contrazione e il rilassamento dell’esofago spingono velocemente il bolo nello stomaco.

succhi gastrici: liquidi molto acidi prodotti dalle ghiandole presenti sulle pareti dello stomaco

 Ogni villo ha all’interno un sottilissimo vaso sanguigno attraverso cui le sostanze nutritive passano direttamente nel sangue.

La celiachia è una malattia dell’intestino. Quando una persona celiaca mangia un alimento che contiene glutine, come la maggior parte delle farine, i villi intestinali si appiattiscono e non sono più in grado di assorbire le sostanze nutritive. Questo crea dei problemi di salute, a volte anche seri.

I denti

La funzione dei denti all’interno dell’apparato digerente è molto importate: un’accurata masticazione, infatti, consente di non sottoporre a un’ulteriore fatica i diversi organi interessati alla digestione.

I denti sono formati da una parte esterna visibile, la corona, e da una nascosta sotto la gengiva, la radice, che li fissa alle mascelle. La gengiva è il tessuto che riveste la mascella e la mandibola e aderisce al dente evitando che i batteri entrino nell’osso.

La corona serve per la masticazione ed è rivestita dallo smalto, una sostanza bianca molto dura. All’interno del dente si trovano la dentina, un tessuto osseo molto duro, e, ancora più in profondità, la polpa dentaria, molto sensibile perché è ricca di vasi sanguigni e di nervi.

Denti per ogni uso

Nell’essere umano, i denti definitivi, o permanenti, sono 32 e sostituiscono i 20 denti “da latte” che hanno i bambini e le bambine e che cadono tra i 6 e i 12 anni. I denti hanno nomi diversi e svolgono funzioni differenti.

Gli incisivi afferrano e tagliano il cibo.

I canini lacerano ciò che si mangia.

con competenza

Leggo e completo un’immagine Completa l’immagine scrivendo al posto corretto le parole seguenti: corona • dentina • polpa dentaria • radice • smalto • vasi sanguigni

I premolari e i molari triturano e sminuzzano.

gengiva

osso e nervi

Per mantenere i tuoi denti in buona salute: lavali accuratamente dopo ogni pasto; usa il filo interdentale o lo scovolino una volta al giorno; preferisci frutta e verdura ai dolci; non usarli in modo improprio; falli controllare periodicamente da un dentista o una dentista.

LE FASI DELLA DIGESTIONE

Occorrente: ciotola • pane a fette per toast • spruzzino • acqua • aceto • cucchiaio • salvietta o carta assorbente da cucina

Procedimento

1. MASTICARE

Rompi il pane in piccoli pezzi all’interno di una ciotola.

2. TRASFORMARE IN BOLO

3. TRASFORMARE IN CHIMO

Versa l’aceto sul pane e mescola con il cucchiaio.

4. TRASFORMARE IN CHILO “Strizza” il cibo all’interno di una salvietta o della carta assorbente per assorbire le sostanze nutritive.

Cerca nel crucipuzzle i termini a cui si riferiscono le seguenti definizioni.

1. È il processo attraverso cui gli alimenti sono trasformati in sostanze più semplici.

2. Indica il processo in cui le sostanze nutritive passano nel sangue e sono trasportate all’organismo.

3. Pallina di cibo mista a saliva.

4. Lo sono i succhi presenti nello stomaco.

5. Sono le sporgenze presenti sulle pareti interne dell’intestino.

6. Denti che afferrano e tagliano il cibo.

7. Parte interna e più sensibile del dente.

Insieme per la sostenibilità

Una dieta per stare bene

Il cibo permette di alimentarsi e nutrirsi. Alimentarsi significa mangiare, ossia introdurre cibo nel nostro corpo. Nutrirsi significa fornire al corpo l’energia per svolgere le sue funzioni e il materiale per crescere e rinnovare le cellule. Come abbiamo visto, il cibo diventa nutrimento attraverso la digestione.

NUTRIENTI

possono essere

ENERGETICI sostanze che forniscono energia

CARBOIDRATI

PLASTICI sostanze che consentono la riparazione e la costruzione di tessuti

PROTEINE

REGOLATORI sostanze che regolano le attività dell’organismo

VITAMINE E SALI MINERALI

Oltre al valore nutrizionale, i vari cibi hanno anche un valore energetico, che rappresenta quanta energia si può ricavare da essi mangiandoli. Questo valore si esprime in calorie o chilocalorie (kcal) per 100 grammi o razione di prodotto. Anche il consumo di energia durante l’attività fisica viene espresso in calorie o chilocalorie.

Zucchero, dolci, fritti, bibite gasate, cibi troppo elaborati o confezionati sono da consumare con moderazione.

 Le componenti di un pasto ideale, condito con olio extravergine di oliva e accompagnato da acqua da bere.

Il cibo che mangiamo deve essere molto vario per nutrirci bene e mantenerci in salute. Non esiste, infatti, nessun cibo che contenga tutte le proteine, le vitamine, i minerali, i carboidrati e i grassi di cui il nostro organismo ha bisogno. Un buon pasto, per essere bilanciato, dovrebbe contenere:

• le proteine, che sono i costituenti di tutte le cellule del nostro organismo e sono indispensabili per costruire nuove cellule durante la crescita e rinnovare i tessuti. Esistono fonti di proteine animali (carne, pesce, uova, latte e derivati) e vegetali (legumi);

• le vitamine e i sali minerali ci servono per stare bene, per resistere alle infezioni e alle malattie, avere ossa robuste e digerire bene. Sono indispensabili, inoltre, per una buona riserva di sangue e per guarire in fretta da tagli e lividi. I cibi che danno un maggior apporto di vitamine e di minerali sono la frutta e la verdura;

• i carboidrati e i grassi danno al corpo l’energia di cui ha bisogno per vivere. Il pane, i cereali, le patate, la pastasciutta, il riso e lo zucchero sono fonti di carboidrati. Burro, oli, margarina e frutta secca sono sostanze ricche di grassi.

Oltre che di sostanze nutritive, il nostro corpo ha bisogno di acqua; l’ideale sarebbe assumerne almeno due litri al giorno. Molta acqua è contenuta nei cibi, ma è importante anche bere spesso durante la giornata. L’acqua è fondamentale per il funzionamento dell’organismo: infatti, è il costituente principale delle cellule; regola la temperatura corporea; facilita il trasporto dei nutrienti.

IMPARIAMO INSIEME

- Portate a scuola alcune etichette dei cibi che consumate maggiormente nella vostra quotidianità. Confrontate le etichette fra loro e fate un elenco degli elementi che contengono.

- Quali sono in maggioranza?

- Quali di questi cibi classifichereste come migliori per il vostro organismo?

L’escrezione

“Escrezione” significa “eliminazione”. È il processo con cui il nostro corpo elimina le sostanze di rifiuto per restare in buona salute. Le sostanze di rifiuto sono diverse, e di ognuna si occupa un apparato specifico: le feci sono eliminate dall’apparato digerente; l’anidride carbonica è lo scarto dell’apparato respiratorio; l’urina viene eliminata tramite l’apparato escretore; il sudore viene espulso attraverso la pelle.

L’apparato escretore

L’apparato escretore ha la funzione di eliminare dal corpo le sostanze di rifiuto che potrebbero danneggiarlo. Esso è formato da:

• i reni, due organi somiglianti a grossi fagioli situati simmetricamente ai lati della colonna vertebrale. L’arteria e la vena renale collegano i reni all’apparato cardiocircolatorio; attraverso di esse il sangue giunge ai reni carico di sostanze di rifiuto. I reni filtrano il sangue, trattenendo le sostanze che possono ancora essere utilizzate ed eliminando quelle di scarto, che verranno raccolte in un liquido chiamato urina;

• gli ureteri, due tubicini che convogliano l’urina dai reni alla vescica;

• la vescica, una sacca dove si accumula l’urina. Quando questa è piena, sentiamo lo stimolo della pipì. Per espellere il liquido, la vescica si contrae;

• l’uretra, il canale attraverso cui l’urina presente nella vescica fuoriesce dal corpo.

con

Ricostruisco

vescica

I reni sono grossi circa 10-15 cm e non sono perfettamente simmetrici: il rene destro è un po’ più piccolo e si trova leggermente più in basso rispetto al rene sinistro a causa della presenza del fegato.

Ricostruisci il funzionamento dell’apparato escretore. Usa i numeri.

Attraverso gli ureteri, l’urina arriva alla vescica.

I reni filtrano il sangue.

Si forma l’urina.

La vescica raccoglie l’urina.

Il sangue arriva ai reni carico di sostanze di scarto.

Attraverso l’uretra l’urina viene eliminata dal corpo.

Il sudore

Il sudore è una miscela di acqua e sali, che viene rilasciata dalle ghiandole sudoripare della pelle per abbassare la temperatura corporea. Quando fa caldo, si fa uno sforzo o si ha la febbre, il calore del corpo tende ad aumentare, allora il sudore inumidisce la pelle, la rinfresca e poi evapora portandosi via parte del calore. Se la pelle si raffredda, anche il sangue diretto verso la superficie corporea viene raffreddato, facendo diminuire, di conseguenza, la temperatura dell’intero corpo.

Gli esseri umani dispongono di circa 3 milioni di ghiandole sudoripare, maggiormente concentrate sui palmi delle mani, sulle piante dei piedi, sotto le ascelle, sulla fronte, sul cuoio capelluto e nell’interno coscia.

La sudorazione comporta una perdita di acqua giornaliera che varia a seconda delle attività che una persona svolge. È quindi importante, dopo aver sudato, bere acqua per riequilibrare la quantità di liquidi nel corpo.

• Il sudore di per sé non puzza ma, reagendo con i batteri presenti sulla pelle, può produrre un odore sgradevole.

• Secondo alcuni scienziati e scienziate, noi sudiamo quando proviamo nervosismo o agitazione perché in natura il sudore è uno strumento di difesa: i predatori hanno più difficoltà a catturare chi è scivoloso.

con metodo IMPARO

Analizzo ed espongo

con competenza IMPARO

Rifletto

Ripensa alla struttura della pelle che hai studiato. Ti ricordi in quale strato si trovano le ghiandole sudoripare?

In ogni frase cerchia l’alternativa corretta. Poi usa le frasi per esporre l’argomento.

• L’escrezione è un processo di cui si occupa un solo apparato / occupano più apparati

• L’anidride carbonica viene eliminata tramite l’apparato digerente / respiratorio.

• I reni sono collegati all’apparato respiratorio / cardiocircolatorio.

• Il sangue che arriva ai reni è ricco / privo di sostanze di scarto.

• Per espellere l’urina, la vescica / l’uretra si contrae.

• La funzione principale del sudore è eliminare l’acqua in eccesso / regolare la temperatura corporea

L’apparato respiratorio

L’apparato respiratorio ha il compito fondamentale di rifornire l’organismo di ossigeno, che serve alle cellule per trasformare le sostanze nutritive in energia ed eliminare l’anidride carbonica, che è la sostanza di scarto di questa trasformazione.

L’apparato è composto da una serie di “canali”, chiamati nel loro insieme vie aeree, dai polmoni, che sono la sede effettiva dello scambio tra ossigeno e anidride carbonica, e da altri organi.

Il percorso dell’aria

L’aria entra attraverso bocca e naso, dove è inumidita e riscaldata.

Le cavità nasali sono ricoperte da ciglia e muco, che servono a filtrare le impurità più grossolane (come polvere, polline, batteri) presenti nell’aria.

L’aria, poi, scende nella faringe e, attraverso l’epiglottide, raggiunge la laringe e da lì la trachea. Quest’ultima è una cavità rinforzata da anelli di cartilagine, che si divide in due rami: i bronchi destro e sinistro. Anch’essi, come le cavità nasali, sono rivestiti da sottili ciglia ricoperte di muco con cui filtrano batteri, polveri e altri corpi estranei. Il loro movimento ondulatorio può farci tossire o starnutire. Proprio come i rami di un albero, i bronchi si dividono a loro volta in tubicini sempre più piccoli, chiamati bronchioli. All’estremità di questi ci sono gli alveoli polmonari, minuscole sacche che permettono gli scambi tra il polmone e il sangue: l’ossigeno passa dagli alveoli al sangue, mentre l’anidride carbonica passa dal sangue agli alveoli.

trachea

bronco broncoli polmone destro polmone sinistro

I polmoni sono due organi protetti dalla gabbia toracica; si trovano uno sul lato destro, l’altro sul lato sinistro del torace. Sono costituiti da un tessuto spugnoso in grado di dilatarsi e di comprimersi per facilitare la respirazione.

La respirazione è un’azione involontaria: infatti continua anche quando non ci pensiamo o dormiamo.

• Nella laringe si trovano le corde vocali, cioè delle membrane che, vibrando al passaggio dell’aria, producono dei suoni. Lingua, palato, labbra e denti collaborano con le corde vocali per articolare i suoni e produrre la voce. Se metti una mano sul tuo collo mentre emetti dei suoni, senti la vibrazione delle corde vocali.

• Perché alcune persone russano? Quando si dorme, può capitare che i muscoli del collo, rilassandosi, restringano le vie aeree. Se l’aria non ha lo spazio necessario per muoversi, fa vibrare i tessuti e, di conseguenza, ci fa russare.

IMPARO

alveoli polmonari

capillare che trasporta ossigeno capillare che trasporta anidride carbonica

con metodo

Parole speciali

Scrivi sul quaderno la definizione dei seguenti elementi coinvolti nella respirazione.

alveoli polmonari • bronchioli • polmoni • trachea

Ricostruisco

Ricostruisci il percorso dell’aria, mettendo in ordine gli organi coinvolti. Usa i numeri.

alveoli polmonari bronchi

naso e bocca trachea

laringe polmoni

bronchioli faringe

Le fasi della respirazione

La respirazione avviene in due fasi: l’inspirazione e l’espirazione.

1 Durante l’inspirazione il diaframma, un muscolo involontario che si trova alla base dei polmoni, si contrae e il volume del torace aumenta. I polmoni riescono così a espandersi e si riempiono di aria ricca di ossigeno. Attraverso gli alveoli polmonari avviene lo scambio gassoso e l’ossigeno viene trasportato dal sangue a tutto l’organismo.

2 Durante l’espirazione il diaframma si solleva e il volume del torace diminuisce. I polmoni si comprimono e l’aria, carica di anidride carbonica, esce dal corpo. Attraverso gli alveoli, infatti, è avvenuto lo scambio gassoso con il sangue e l’anidride carbonica viene espulsa.

L’INSPIRAZIONE E L’ESPIRAZIONE

Esegui questo esperimento per comprendere cosa succede durante le due fasi della respirazione. Occorrente: una bottiglia di plastica da 2 ℓ con il tappo • due palloncini • due cannucce • elastici • forbici • nastro adesivo • un guanto usa e getta

Procedimento

1. Con l’aiuto di una persona adulta taglia a metà una bottiglia di plastica e fora il tappo. Ti servirà solo la parte con il tappo.

2. Con le forbici, taglia una cannuccia in due pezzi lunghi 4 cm. A un’estremità di ognuno dei due fissa un palloncino con degli elastici (o del nastro adesivo).

3. Prendi la cannuccia intera e a una delle sue estremità fai un taglio di 1 cm circa. Inserisci gli altri due pezzi in quella appena taglia, formando una Y da fissare con il nastro adesivo.

4. Inserisci ciò che hai creato nella bottiglia, facendo passare l’estremità libera della cannuccia nel foro del tappo.

5. Chiudi il fondo della bottiglia con un guanto usa e getta (è meglio fissarlo con un elastico alla bottiglia) e lega fra loro le dita del guanto con un elastico, in modo che non passi l’aria.

6. Tira il guanto verso il basso, rispingilo verso l’alto e osserva che cosa accade.

Cannuccia

Nastro adesivo Elastici

Guanto

Palloncini

L’apparato cardiocircolatorio

L’apparato cardiocircolatorio porta ossigeno e nutrimento a tutto il corpo, dopo averli prelevati negli alveoli polmonari o nei villi intestinali. Inoltre, raccoglie le sostanze di rifiuto prodotte dalle cellule.

Per svolgere queste importanti funzioni si serve del sangue, che scorre in una rete di canali, detti vasi sanguigni, e viene pompato in tutto il corpo da un muscolo involontario: il cuore.

Il sangue

Il sangue è un tessuto liquido di colore rossastro. Per oltre la metà è composto da un liquido giallino e appiccicoso, detto plasma, costituito a sua volta da acqua per il 95% e da sostanze come glucosio, vitamine, sali minerali per il restante 5%. Esso trasporta energia sotto forma di calore.

Gli altri costituenti del sangue sono cellule di diverso tipo che svolgono funzioni specifiche: i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine.

• Le persone hanno gruppi sanguigni diversi perché i globuli rossi possiedono una molecola specifica che li differenzia. Questa molecola può essere di due tipi: A e B. Si distinguono, così, persone di gruppo sanguigno A o di gruppo B; oppure individui che fanno parte del gruppo 0 perché non posseggono la molecola, oppure altri che, avendo entrambi i tipi, appartengono al gruppo AB

• Il volume totale di sangue si aggira sui 5-6 ℓ in una persona adulta e sui 4 ℓ in un bambino o una bambina; questi dati, però, sono variabili in rapporto a peso, età, sesso, condizione fisica.

I globuli bianchi, o leucociti, difendono l’organismo dai batteri dannosi e dai virus che causano malattie e infezioni, attraverso la produzione di anticorpi. Sono presenti nel sangue in numero nettamente inferiore rispetto ai globuli rossi; ma questo numero aumenta in caso di infezione.

I globuli rossi, o eritrociti, sono piccole cellule senza nucleo a forma di disco schiacciato al centro, che hanno un colore rosso per la presenza dell’emoglobina, una sostanza rossa ricca di ferro che permette il trasporto di ossigeno e anidride carbonica, i due gas derivanti dalla respirazione.

Le piastrine, o trombociti, si aggregano per far coagulare, cioè rapprendere, il sangue in caso di emorragia, cioè una sua perdita dai vasi sanguigni, che può essere esterna, interna, di lieve o grave entità. Per esempio, se ti ferisci sono loro che creano la crosticina che ferma la fuoriuscita di sangue.

LA COMPOSIZIONE DEL SANGUE

In classe, divertitevi a creare un modello del sangue.

Occorrente: una bottiglia di plastica • bicchiere con acqua colorata di rosso • cereali ad anello • olio di semi • 5 o 6 marshmallow bianchi piccoli • 15 pon pon viola

Procedimento

1. Inserite nel bicchiere di acqua colorata di rosso un paio di manciate di cereali (che rappresentano i globuli rossi), in modo che ne assorbano il colore.

2. Nella bottiglia, per ¾ della sua altezza, versate l’olio di semi (il plasma) e aggiungete i cereali che avete preparato, i marshmallow (i globuli bianchi) e i pon pon (le piastrine).

3. Chiudete la bottiglia e agitatela delicatamente.

Il cuore

Il cuore è un muscolo involontario delle dimensioni di una mela e si trova nella parte centrale del torace, leggermente spostato a sinistra.

Il suo compito è pompare il sangue in tutto il corpo per fornire ossigeno e nutrienti alle cellule, eliminando le sostanze di scarto. Per fare questo si contrae: i suoi battiti si possono sentire appoggiando l’orecchio al torace.

Il cuore è diviso in quattro parti: le due parti superiori sono dette atri e le due inferiori ventricoli. Ogni atrio comunica con il ventricolo sottostante tramite una valvola, che si apre e chiude per consentire il passaggio del sangue in una sola direzione. A ogni battito il sangue viene sospinto dall’atrio al ventricolo di ciascuna parte.

Nella parte sinistra del cuore scorre il sangue arterioso, che è ricco di ossigeno, mentre in quella destra scorre il sangue venoso, carico delle sostanze di rifiuto. Tra la parte destra e quella sinistra c’è una parete fatta di muscolo, che impedisce ai due tipi di sangue di mescolarsi.

vena arteria atrio sinistro

atrio destro ventricolo destro ventricolo sinistro

pon-pon

I vasi sanguigni

I vasi sanguigni sono piccoli canali che trasportano il sangue dal cuore e verso di esso. Se ne distinguono tre tipi principali a seconda della funzione che svolgono e della pressione che devono sopportare.

Le arterie trasportano il sangue dal cuore agli altri organi. Il sangue contenuto nelle arterie è sempre ricco di ossigeno (tranne quello nell’arteria polmonare, che è diretto ai polmoni per essere ossigenato). Le arterie più grandi hanno pareti spesse ed elastiche per sopportare una pressione sanguigna intermittente.

Le ferite e i lividi

Le vene trasportano il sangue dagli organi al cuore. Il sangue contenuto nelle vene è sempre privo di ossigeno (tranne quello della vena polmonare, che proviene dai polmoni ed è, quindi, già stato ossigenato). Le vene si restringono o si dilatano in risposta ai segnali del sistema nervoso e sono dotate di valvole che fanno scorrere il sangue in direzione del cuore.

I capillari sono minuscoli vasi sanguigni del diametro di 5-8 micrometri che raggiungono le singole cellule.

Le loro pareti sottili permettono continui scambi con le cellule, che ricevono ossigeno e nutrienti come il glucosio (zucchero) e cedono prodotti di scarto, come l’anidride carbonica che sarà poi immessa nelle vene e portata al cuore.

Quando ci tagliamo o graffiamo, i tessuti della pelle vengono danneggiati, quindi si attiva un processo di riparazione immediato: la pelle produce il collagene, un insieme di forti fibre che agiscono per saldare i tessuti lacerati. Per proteggere dai possibili batteri quest’area impegnata a rigenerarsi, sulla ferita si forma una crosta, che si asciugherà e si staccherà quando la pelle sarà guarita. Quando, invece, ti capita di urtare una superficie, sulla tua pelle puoi notare la presenza di un livido, la cui formazione attraversa diverse fasi. All’inizio è rosso: il sangue fuoriesce da un vaso sanguigno ma rimane intrappolato sottopelle. Entro poche ore il sangue perde l’ossigeno che trasportava

e assume un colorito

tendente al blu.

In pochi giorni il livido diventa viola, o addirittura nero, perché le cellule danneggiate del sangue si rompono e rilasciano l’emoglobina.

Dopo circa una settimana, il livido assume un colore verdastro, e poi giallo, perché l’emoglobina si degrada rilasciando altre sostanze chimiche colorate. Infine scompare.

LA PRESSIONE SANGUIGNA

Occorrente: acqua • un barattolo di vetro • forbici • un palloncino • un elastico o del nastro adesivo • una cannuccia pieghevole • stuzzicadenti

Procedimento

1. Versa dell’acqua in un barattolo di vetro.

2. Prendi un palloncino e rimuovi, tagliandola, la sua parte più stretta.

3. Utilizza la parte più ampia come tappo del barattolo, fissandola con un elastico o del nastro adesivo.

4. Fai un piccolo foro nel palloncino con uno stuzzicadenti e, con delicatezza, inserisci una cannuccia. Fai in modo che il foro aderisca bene alla cannuccia, così eviterai perdite d’aria.

5. Ora riprendi la parte stretta del palloncino precedentemente tagliata e fissala all’estremità della cannuccia, che dovrà poi essere ripiegata.

6. Ora premi il palloncino che chiude il barattolo e rilascialo. Ripeti questa operazione più volte.

Appunta qui ciò che osservi. ................................................................................................................................................................................................................

Conclusioni

Il barattolo rappresenta il ventricolo, mentre la cannuccia è un’arteria. Quando premi sul palloncino e l’acqua entra nella cannuccia fai la stessa azione del ventricolo che, contraendosi, spinge il sangue nell’arteria. Inoltre, rilasciando il palloncino, l’acqua non torna indietro nel barattolo. Allo stesso modo il sistema delle valvole del cuore consente il passaggio del sangue in una sola direzione.

Perché mani e piedi si raffreddano più del resto del corpo? Quando fa freddo il corpo restringe i vasi sanguigni vicini alla pelle per tentare di mantenere stabile la temperatura interna e portare più sangue (e calore) al centro del corpo, dove c’è maggiore bisogno.

La doppia circolazione sanguigna

Il cuore è una specie di doppia pompa: la parte destra del cuore raccoglie il sangue carico di anidride carbonica che proviene da tutto il corpo e lo pompa verso i polmoni, affinché si carichi di ossigeno; la parte sinistra raccoglie il sangue ossigenato dai polmoni e lo pompa verso il resto del corpo, che ha bisogno di ossigeno.

Con circolazione sanguigna s’intende il flusso continuo del sangue attraverso i vasi sanguigni lungo due percorsi distinti: la piccola e la grande circolazione.

1 La piccola circolazione (polmonare) è il percorso più breve e procede solo dal cuore ai polmoni e viceversa.

Il sangue dall’atrio destro del cuore, dove è arrivato carico di anidride carbonica prelevata da tutti i settori del corpo, passa nel ventricolo destro e si immette nell’arteria polmonare, diretto ai polmoni. Qui scarica l’anidride carbonica, che l’organismo espellerà attraverso l’espirazione.

Con l’inspirazione il sangue si carica dell’ossigeno presente nell’aria e torna al cuore attraverso la vena polmonare, entra nell’atrio sinistro e passa al ventricolo sinistro, dove comincia la grande circolazione.

2 La grande circolazione (sistemica) è il percorso più lungo che porta il sangue in tutto l’organismo. Quando l’atrio sinistro si è riempito di sangue, quest’ultimo passa nel ventricolo sinistro e da lì entra nell’aorta. Il sangue arterioso, ricco di ossigeno e di colore rosso vivo, scorre nelle arterie e poi nei capillari, raggiungendo così tutto il corpo. Durante questo suo passaggio, le cellule gli cedono anidride carbonica e altre scorie facendolo diventare più scuro. Alla fine, il sangue venoso torna nuovamente al cuore (nel lato destro) attraverso la vena cava, per ricominciare il suo viaggio.

con metodo IMPARO

Analizzo

Indica con una X se le affermazioni si riferiscono alla piccola circolazione (PC) o alla grande circolazione (GC).

• Il percorso del sangue comincia nella parte destra del cuore.

• Il sangue arterioso esce dal cuore.

• Il sangue attraversa la vena polmonare.

• Il sangue arriva a tutte le cellule.

• Il sangue attraversa la vena cava.

PC GC

PC GC

PC GC

PC GC

PC GC

L’apparato riproduttore

Come tutti gli essere viventi, anche l’essere umano ha la capacità di riprodursi per garantire la continuazione della sua specie. Nella nostra specie la riproduzione è sessuata: affinché nasca un nuovo essere umano è necessario che si uniscano un ovulo (cioè una cellula prodotta dalla donna) e uno spermatozoo (cioè una cellula prodotta dall’uomo).

1 L’apparato riproduttore femminile è interno al corpo. Le ovaie sono ghiandole che, circa ogni 28/30 giorni, producono un ovulo, e sono collegate all’utero, un organo a forma di imbuto, da due tubicini, le tube. È attraverso queste che l’ovulo, se fecondato, scende verso l’utero, che ha la funzione di custodirlo e permettere il suo sviluppo fino al momento della nascita. L’utero è collegato all’esterno da un canale muscolare, la vagina, che costituisce l’apertura dell’apparato riproduttore femminile: riceve gli spermatozoi ed è da essa che esce il bambino o la bambina al momento della nascita.

2 L’apparato riproduttore maschile è in gran parte esterno. I testicoli sono ghiandole che producono spermatozoi e sono contenuti in una sacca, detta scroto, che li protegge. Sono collegati tramite due tubicini alla prostata, una piccola ghiandola all’interno dell’addome che produce il liquido contenente gli spermatozoi, il liquido seminale. Dalla prostata gli spermatozoi arrivano nell’uretra, che si trova all’interno del pene, da cui poi fuoriescono.

Per i maschi, l’uretra è in comune con l’apparato urinario.

Anche se gli organi della riproduzione sono completamente formati, fino alla pubertà non sono attivi, cioè non producono le cellule sessuali. La pubertà è una fase graduale e delicata della vita, che trasforma le bambine e i bambini in giovani adulte e adulti. I maschi entrano nella pubertà verso i 12-15 anni e le femmine a circa 10-14 anni. Durante questo periodo il loro corpo inizia a cambiare: la statura aumenta, spesso in modo repentino; nei maschi la voce diventa più bassa e le guance si ricoprono della prima peluria; nelle femmine si fanno più evidenti le forme del corpo che le caratterizzano rispetto ai maschi. Si modificano anche i comportamenti, le emozioni e gli interessi.

La gravidanza

La gravidanza è un periodo che dura circa 9 mesi e inizia con la fecondazione, ovvero l’unione di un ovulo con uno spermatozoo, e termina con il parto.

1 Dalla fecondazione nasce una nuova cellula, lo zigote che, una volta arrivato nell’utero, inizia a dividersi in più cellule uguali a se stesso.

3 Dopo circa 3 mesi diventano riconoscibili gli organi principali, gli arti e i tratti del volto: l’embrione prende il nome di feto Per crescere, il feto riceve il nutrimento dal sangue materno, che gli arriva tramite un organo chiamato placenta, a cui è collegato attraverso il cordone ombelicale

Nei primi 6 mesi di vita, il neonato o la neonata devono essere allattati, cioè alimentati solo con il latte prodotto dalle ghiandole mammarie nei seni della mamma oppure con un sostituto artificiale.

IMPARO

Rifletto

con competenza

Abbina ogni fatto alla settimana di gravidanza che ritieni corretta.

Il feto ha ciglia sottili, può produrre lacrime e, a volte, ha persino il singhiozzo.

Lo sviluppo è completo. Il feto è lungo circa 50 cm e ha un peso attorno ai 3,5 kg.

MAPPA INTERATTIVA · Il corpo umano

2 Quando queste cellule si differenziano e formano i vari tessuti, lo zigote diventa un embrione L’embrione che si sviluppa nell’utero della mamma è immerso in un liquido che ha una funzione protettiva: il liquido amniotico

4 A 9 mesi il feto ha terminato il suo sviluppo: con il parto il neonato o la neonata esce dall’utero e, una volta reciso il cordone ombelicale, è capace di respirare in autonomia.

12 40 settimane 28 settimane

Il feto ha mani e piedi, stringe il pugno, apre e chiude la bocca. È lungo 5,5 cm circa e pesa 14-15 g (quasi come una matita!).

Iniziano a formarsi il naso, il viso e gli arti. Il feto è lungo circa 1,5 cm e pesa 2 g (quasi come una moneta da 1 centesimo!).

IL CORPO UMANO

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sul sistema nervoso. Se hai bisogno di aiuto, osserva le immagini e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

dirige tutte le attività del corpo ......................................

trasmettono i messaggi da una cellula all’altra

sistema nervoso

è formato da:

• encefalo ( , cervelletto, midollo allungato) che si trova nel ..........................................

IL SISTEMA NERVOSO

pagine 50-53

sistema nervoso periferico

sistema nervoso ......................................

• spinale che si trova nella colonna vertebrale

elabora gli stimoli esterni e fornisce le risposte

è formato dai

trasmette le informazioni dalla periferia del corpo al cervello e viceversa

controlla gli organi che funzionano in autonomia (i , il cuore, lo ................................................)

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sugli organi di senso.

pagine 54-57

fanno parte del sistema ....................... due .............................. (udito)

raccolgono le ............................................ dal mondo esterno

due occhi detti ....................... oculari (vista)

si trovano nel sono riparati da ....................................... , ciglia e

sono formate da:

Se hai bisogno di aiuto, osserva le immagini e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato. GLI ORGANI

• una parte esterna che raccoglie i suoni

• una parte interna che trasmette i messaggi al e mantiene l’...........................................

naso (..........................) ...................................... (gusto)

pelle (tatto)

le particelle odorose entrano nel naso, sono raccolte dai recettori

e inviano l’informazione al cervello

i recettori del gusto sono le ................................ gustative ricopre tutto il

percepisce le tattili, protegge il ................................................. , mantiene la .

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sull’apparato locomotore. Se hai bisogno di aiuto, osserva le immagini e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

L’APPARATO LOCOMOTORE

serve per il sistema ......................................

i scheletrici si contraggono e tirano a sé le ossa attraverso i è formato da 206 ...................................

• lunghe (il )

• ......................................... (le vertebre)

• piatte (il bacino)

sistema ......................................

sostiene il e .................................... gli organi interni

è formato dai muscoli:

• o striati (i muscoli collegati alle ossa)

• involontari o .........................................

(come il tessuto muscolare dell’ )

• il ............................................................. , che è involontario e striato

pagine 58-63

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sull’apparato digerente. Se hai bisogno di aiuto, osserva l’immagine e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

trasformazione del cibo in e nutrimento

1 il entra in bocca, viene triturato dai .......................... , diventa ..................................

2 il bolo attraversa la laringe e l’............................................. , e arriva nello ......................................................

3 nello stomaco il bolo diventa , grazie ai succhi

4 il chimo passa nell’..........................

dove:

• i succhi del (bile) e del pancreas trasformano il chimo in chilo,

• il passa nel sangue attraverso i villi ............................... e poi arriva alle cellule

5 alla fine dell’intestino vitamine, sali minerali e acqua vengono assorbiti e le .......................................

sono espulse dal corpo

pagine 66-68

➤ Completa le mappe e raccogli le principali informazioni sull’apparato escretore e sul sudore. Se hai bisogno di aiuto, osserva l’immagine e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

ha la funzione di eliminare le ............................... di ...............................

L’APPARATO ESCRETORE

pagina 72

i reni

IL SUDORE

pagina 73

gli ureteri la ...................................

l’uretra

sono due e si trovano ai lati della ....................................................................

filtrano il sangue carico di sostanze di rifiuto che formano

l’..........................................

sono due .................................................

portano l’urina dai ...............................

alla vescica

è una sacca dove si accumula

l’

è un ......................................................... che dalla vescica porta l’urina fuori dal corpo

ghiandole sudoripare della ...............................

rilasciano il e abbassano la ...................................... del corpo

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sull’apparato respiratorio. Se hai bisogno di aiuto, osserva le immagini e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

permette la respirazione

faringe

laringe bronchiolo

trachea bronco

alveolo polmoni

L’APPARATO RESPIRATORIO

pagine 74-76

fasi della respirazione

2 l’aria attraversa la faringe e la e arriva nella trachea. La trachea si divide nei 3 l’aria passa ai , poi ai bronchioli e arriva agli .......................................... polmonari

4 negli alveoli polmonari, l’ossigeno passa al ............................ e l’anidride fa il percorso contrario

1 l’aria entra nella bocca e nel : i polmoni si riempiono con aria ricca di ..............................................................

espirazione: i ……………………………………

fanno uscire l’……………………………………

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sull’apparato cardiocircolatorio. Se hai bisogno di aiuto, osserva le immagini e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

porta l’............................. e il nutrimento a tutte le cellule e raccoglie le sostanze di ............................. con la circolazione sanguigna

L’APPARATO

CARDIOCIRCOLATORIO

il sangue i vasi sanguigni il cuore

è un ............................... liquido

è formato da: , globuli rossi, globuli .......................... ,

trasportano il sangue

● le portano il sangue con ossigeno dal cuore agli organi

● le vene portano il sangue privo di ........................................... dagli organi al

● i capillari sono e raggiungono le cellule

pompa il sangue in tutto il ................................... e nei polmoni

la parte destra riceve dal corpo il sangue ricco di ....................................... e lo pompa nei polmoni

la parte ......................................... riceve il sangue ricco di ossigeno dai .......................... e lo pompa nel corpo

pagine 77-81

➤ Completa la mappa e raccogli le principali informazioni sull’apparato riproduttore. Se hai bisogno di aiuto, osserva le immagini e vai alle pagine indicate. Poi racconta a voce quello che hai imparato.

serve per la ...............................

una cellula sessuale femminile ( ) si unisce con una cellula sessuale ........................................ (spermatozoo)

è formato da:

femminile (è ...........................)

L’APPARATO RIPRODUTTORE

pagine 82-83

(è soprattutto esterno)

è formato da:

gravidanza

tube utero vagina prostata uretra testicoli pene

ovaie

è il .................................... di formazione del nuovo essere umano

dura circa ……………… mesi

avviene nel corpo della donna

Le telecomunicazioni da ieri a oggi

La storia delle telecomunicazioni, cioè della trasmissione a distanza delle informazioni, è recente. Dai segnali di fumo, i piccioni viaggiatori e, soprattutto, i corrieri, a piedi o a cavallo, si è passati all’invenzione del telegrafo. Oggi i moderni dispositivi stanno in una mano o quasi, consentono di trasmettere video, voci, musica e ogni altro genere di comunicazioni in ogni parte del mondo.

Nel 1837 è stato inventato il telegrafo, che permetteva la trasmissione a distanza di informazioni attraverso l’uso di determinati codici.

Al 1895 risale la radio, il cui funzionamento si basa sulla trasmissione di onde elettromagnetiche.

Nel 1925 nasce la televisione, che all’epoca trasmetteva in bianco e nero. Per avere una televisione a colori bisognerà aspettare il 1953.

Al 1946 risale il primo computer adatto per impieghi diversi, che pesava 30 tonnellate e occupava una superficie di 180 m2 .

P101 è l’antenato del personal computer e risale al 1957.

Nel 1991 nasce Internet.

Il telefono cellulare fa la sua comparsa nel 1973.

Dal 2006 possiamo utilizzare gli smartphone con touchscreen, cioè schermi sensibili al tocco delle dita.

con metodo IMPARO

Ricostruisco

Numera le seguenti tipologie di telecomunicazioni dalla più antica alla più moderna.

telefono cellulare Internet radio personal computer

smartphone televisione telegrafo computer

Il computer

Visto dall’esterno un computer appare composto da semplici pezzi di plastica e metallo:

• l’unità centrale con il pulsante di accensione;

• la tastiera e il mouse per eseguire tutte le operazioni;

• il monitor per visualizzare testi e immagini;

• gli altoparlanti integrati nel computer o in casse acustiche esterne;

• il modem per accedere a Internet.

Tutti questi componenti fanno parte dell’hardware esterno del computer.

Se, però, aprissimo un computer, scopriremmo al suo interno un piccolo mondo formato da schede elettroniche, fili e piccoli cavi, scatolette… tutti elementi che costituiscono il suo hardware interno.

Tra i principali componenti interni di un computer si distinguono:

• la scheda madre con il microprocessore, che è il cervello del computer;

• la memoria permanente, ROM, e la memoria transitoria, RAM;

• il coprocessore matematico, che controlla i calcoli;

• la scheda video, che elabora la formazione delle immagini e dei filmati;

• la scheda audio, che elabora e riproduce suoni e musica;

• il disco fisso (hard disk) per la conservazione di informazioni e software, cioè programmi che consentono di utilizzarlo per scrivere, fare calcoli, elaborare dati, utilizzare immagini e tante altre operazioni.

con metodo IMPARO

Parole speciali

Rispondi alle domande.

 Il microprocessore è la parte del computer che riceve i comandi dati, per esempio, premendo un tasto del mouse.

• Come si chiama la parte materiale, cioè fisica, di un computer? ..................................................................

• Come si chiama la sua parte immateriale?

• Quale parte elabora le immagini e i filmati?

• Quale parte riproduce i suoni e la musica? ..................................................................

CERN: Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare

Prima dell’avvento di Internet, per comunicare, ricercare informazioni e connetterci con il mondo usavamo la posta, la radio, la televisione, i giornali cartacei e grossi libri chiamati enciclopedie. L’invenzione di Internet ha reso il mondo più piccolo e in parte ha cambiato le vite di tutti e tutte noi: grazie a esso, infatti, abbiamo le informazioni che cerchiamo a portata di mouse o possiamo comunicare in tempo reale con tutto il mondo. La sua nascita risale al 1991, quando un team di ricercatori del CERN di Ginevra mise a punto un sistema di accesso alle informazioni che consentì ai computer sparsi per il mondo di comunicare tra loro. Gli fu dato il nome di World Wide Web, letteralmente “ragnatela su scala mondiale”.

Internet sta per INTER connection of NET, cioè “rete di dispositivi interconnessi fra loro”.

Internet, infatti, è una comunità internazionale di utenti che sono collegati tramite i loro dispositivi (computer, smartphone, tablet…) e possono comunicare tra loro. Una volta collegate, le persone possono accedere a una serie di servizi che esistono sulla Rete stessa: posta elettronica, siti web, notizie e altro ancora.

Data la versatilità del suo utilizzo, Internet è contemporaneamente:

• un sistema di comunicazione mondiale che si estende a tutta la popolazione della Terra;

• un mezzo per visitare luoghi lontani senza muoversi da casa;

• un abbattimento delle frontiere per la conoscenza di popoli e culture.

Per il suo funzionamento occorrono tre elementi fondamentali:

• le connessioni dei computer attraverso satelliti o cavi;

• l’unificazione della “lingua” parlata dai computer in Rete;

• gli indirizzi che permettono di identificare ogni computer.

Più di un milione di km di cavi che attraversano anche i mari, per un totale di circa 300 linee, garantisce collegamenti Web e telefonici a tutti i continenti, fatta eccezione per l’Antartide, che è connesso solo tramite satellite.

IMPARIAMO INSIEME

Secondo voi, per che cosa è essenziale l’utilizzo di Internet? Quali rischi si possono incontrare mentre si naviga in Internet? Confrontatevi in classe su questi temi.

Ricercare informazioni in Internet

Grazie a Internet e al Web possiamo cercare informazioni di ogni genere, ma come si fa? Grazie ai motori di ricerca come Google, Bing o Yahoo! possiamo digitare una parola o una frase e sullo schermo del computer ci appare l’elenco (link) di tutte le informazioni collegate alla nostra ricerca.

I link ci possono rimandare a pagine Web, a documenti scaricabili, video, Social Network e molto, molto altro.

Fai attenzione quando trovi informazioni o notizie su Internet: non dare per scontata la loro veridicità, verifica quelle che ti sembrano sospette e affidati sempre a siti riconosciuti come credibili.

Il Web (il famoso WWW) è l’area di Internet più utilizzata insieme alla posta elettronica. Il Web, in realtà, è un insieme di documenti (o pagine Web) presenti su computer che sono collegati alla Rete e raggiungibili tramite Internet.

La posta elettronica

Il primo messaggio di posta elettronica della storia è stato inviato nell’ottobre del 1971 dal ricercatore Ray Tomlinson e ha viaggiato sulla rete ARPANET, l’antenata di Internet.

Proprio come nella posta tradizionale, anche nella posta elettronica compaiono un mittente, un destinatario e un servizio postale che riceve il messaggio e lo consegna al destinatario; in particolare:

• il mittente scrive un’e-mail nel proprio programma di posta e la invia;

• il server di posta del mittente, cioè quel dispositivo fisico dove si trovano i dati della casella di posta elettronica, codifica l’e-mail e la invia;

• l’e-mail viene inviata e ricevuta dai provider di posta elettronica, che sono le società fornitrici di servizi che permettono la gestione di una casella di posta;

• prima di arrivare al server di posta del destinatario, l’e-mail viene sottoposta a un ’analisi per controllare che non contenga i s o spam;

• infine, il server di posta del destinatario riceve l’e-mail e il destinatario la visualizza nella casella della posta in arrivo nel suo programma di posta.

virus: codice progettato per danneggiare i programmi di un computer spam: messaggio indesiderato

Le parole in Rete

Le parole che condividiamo in Rete hanno lo stesso peso di quelle che usiamo nella nostra vita lontana dagli schermi: possono commuovere, unire, scaldare il cuore, ma anche ferire, offendere, allontanare.

Per rendere il Web un luogo utile e positivo dove condividere, chattare, chiacchierare, seguire le lezioni è importante imparare a usare le parole correttamente. Per questo può esserti utile affidarti al Manifesto della comunicazione non ostile, che aiuta a orientarsi nell’universo di Internet e a scegliere le parole giuste per metterci in relazione con le persone che si trovano dentro, ma anche fuori, la Rete.

Virtuale è reale

Dico e scrivo in rete solo cose che ho il coraggio di dire di persona.

Si è ciò che si comunica

Le parole che scelgo raccontano la persona che sono: mi rappresentano.

Le parole danno forma al pensiero

Mi prendo tutto il tempo necessario a esprimere al meglio quel che penso.

Prima di parlare bisogna ascoltare

Nessuno ha sempre ragione, neanche io. Ascolto con onestà e apertura.

Le parole sono un ponte

Scelgo le parole per comprendere, farmi capire, avvicinarmi agli altri.

Le parole hanno conseguenze

So che ogni mia parola può avere conseguenze, piccole o grandi.

Condividere è una responsabilità

Condivido testi e immagini solo dopo averli letti, valutati, compresi.

Le idee si possono discutere.

Le persone si devono rispettare

Non trasformo chi sostiene opinioni che non condivido in un nemico da annientare.

Gli insulti non sono argomenti

Non accetto insulti e aggressività, nemmeno a favore della mia tesi.

Anche il silenzio comunica

Quando la scelta migliore è tacere, taccio.

IMPARIAMO

INSIEME

Avete mai prestato attenzione al modo con cui comunicate in Rete? Confrontatevi in classe su questo tema. Potete raccontare se vi è capitato di far rimanere male la persona con cui stavate parlando o se avete avuto brutte esperienze utilizzando Internet.

1.

2.

3.

4.

5.

paroleostili.it

INDICE UADERNO OPERATIVO

La forza e le leve

1 Completa il brano scegliendo tra le seguenti parole:

contatto • deformazione

• direzione

La forza è l’..................................... tra i corpi; in sé non è visibile, ma si possono osservare i suoi effetti nella variazione del o della del movimento di un corpo, oppure nella di un corpo.

Le forze possono agire a ..................................... o a .

Forze diverse hanno ..................................... diverse.

• distanza

• intensità

• interazione

• movimento

2 Collega ogni forza alle caratteristiche corrispondenti.

Ci permette di camminare.

Diminuisce più ci si allontana dal centro della Terra.

È esercitata dalla Terra e da tutti gli altri corpi celesti.

forza di gravità

forza di attrito

forza magnetica

Le calamite utilizzano questa forza e creano intorno a loro un campo magnetico.

Può essere sia di attrazione sia di repulsione.

Si oppone al movimento di un corpo.

3 Associa a ogni immagine la didascalia corrispondente. Usa i numeri.

1. Una leva di primo genere. 2. Una leva di secondo genere. 3. Una leva di terzo genere.

1 Scrivi la definizioni di energia.

L’energia

2 Osserva le immagini e completa il brano con le seguenti parole:

cinetica • meccanica • palla • posizione • potenziale

Una .................................................. utilizza l’energia .................................................. per far cadere i birilli. Quando la palla è sollevata, ha energia (dovuta alla sua ). Quando la palla va verso i birilli, l’energia potenziale diventa energia .................................................., che permette di far cadere i birilli.

3 Indica con una X il completamento corretto.

• L’energia esiste: in un’unica forma. in molte forme diverse.

• L’energia: si trasforma e si converte. si crea e si distrugge.

• L’energia si trova: solo nel nostro corpo. in tutto ciò che è fatto di materia.

Le forme di energia

1 Osserva le immagini e scrivi sotto ognuna il tipo di energia sviluppata.

2 Osserva l’immagine e cerchia l’alternativa corretta per completare il brano che la descrive.

L’energia solare / eolica fa girare le pale, quindi si trasforma in energia idraulica / meccanica. Le pale, grazie a un generatore cui sono collegate, sono in grado di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica / chimica.

3 Indica con una X il completamento corretto.

• L’energia sonora è prodotta: dall’energia luminosa. dall’energia meccanica.

• L’energia luminosa viaggia: in linea retta. in obliquo.

• La corrente elettrica passa attraverso i materiali: isolanti. conduttori.

4 Scrivi di fianco al disegno in che cosa consiste l’energia termica e come si manifesta. Poi completa l’immagine con le seguenti parole:

conduzione • convezione • irraggiamento

La forza e l’energia

1 Il tuo soffio sposta una piuma appoggiata su un tavolo. Si tratta di una forza che agisce: a contatto. a distanza.

2 Quando soffi sulla piuma, quale effetto della forza è visibile?

3 Quali forze riconosci nell’immagine?

.......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

4 Perché è più probabile scivolare su una superficie ghiacciata?

............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................

5 Un’esperta collezionista di monete sostiene di essere in grado di scoprire se una moneta è fatta interamente di oro oppure è in ferro e dipinta d’oro a occhi chiusi, semplicemente usando una calamita. Può essere vera la sua affermazione? Motiva la risposta.

6 Sfrega energicamente i palmi delle tue mani. Che cosa succede?

Entra in gioco l’energia meccanica.

Entra in gioco soltanto l’energia dei muscoli.

L’energia dei muscoli si trasforma in energia termica.

7 Scrivi nei cartellini se si tratta di energia cinetica o di energia potenziale. Poi indica con una X il completamento corretto.

• Se il ragazzo partisse da un’altezza maggiore, scenderebbe: più velocemente. più lentamente.

COME HO SVOLTO LA PROVA?

Senza difficoltà bi di aiuto.

Con qualche dubbio, ma sono riuscito/a a completarla.

L’INSEGNANTE VALUTA LA MIA PROVA

La prova è stata completata correttamente. La prova è stata completata abbastanza correttamente.

Ho avuto parecchie incertezze.

La prova non è stata completata.

Era difficile e ho bi di aiuto.

In coppia controllate la vostra prova ed eventualmente sistemate.

L’Universo e i suoi elementi

1 Completa il cruciverba.

Orizzontali

2. Corpo celeste che ruota attorno a un pianeta. Può anche essere artificiale.

3. La stella attorno a cui orbita la Terra.

4. Nome collettivo che indica un insieme di stelle.

5. Corpo celeste che brilla di luce propria.

6. Corpo di ghiaccio, rocce e polveri.

Verticali

1. Branca della scienza che studia i corpi celesti.

3. Gigantesco ammasso di corpi celesti.

4. Corpo celeste freddo, che ruota attorno al Sole.

6. Corpo roccioso di forma irregolare che orbita nello Spazio.

7. La forma dell’orbita dei pianeti.

2 Completa il brano inserendo i termini mancanti negli spazi bianchi.

Il Sole si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa. Come le altre stelle, è una sfera di gas , cioè un corpo talmente caldo da emettere luce propria.

La parte più interna del Sole è il , che ha una temperatura altissima di circa 15 milioni di gradi centigradi. Al suo interno avviene un processo che libera calore: la .

Lo strato più superficiale, invece, è la , la cui temperatura è di circa 6000 gradi centigradi. Presenta zone scure, le , che corrispondono ad aree più fredde.

Il Sole è avvolto da un involucro caldissimo, la , che si estende per milioni di chilometri.

I pianeti del Sistema solare

1 Scrivi i nomi dei pianeti del Sistema solare, poi completa le frasi nell'immagine.

2 Elenca le caratteristiche comuni a tutti i pianeti del Sistema solare.

3 Osserva nuovamente l’immagine dell’esercizio 1: che cosa potrebbe rappresentare l’ultimo cerchio più

lontano dal Sole?

I primi quattro sono pianeti Gli ultimi quattro sono pianeti

La Terra e la Luna

1 Scrivi i nomi dei diversi strati del pianeta Terra.

2 Completa il brano sui moti della Terra inserendo i termini mancanti negli spazi bianchi.

La Terra ruota su se stessa attorno a un immaginario, che la attraversa dal Polo Nord al Polo passando per il centro. Tale moto si chiama e avviene in senso , ha una durata di .......................................... e genera l’alternarsi del dì (ore di ..........................................) e della .......................................... (ore di buio). La Terra compie anche un moto di attorno al percorrendo un’ a forma di ellissi. Questo moto dura ...................... giorni e ...................... ore e determina l’alternarsi delle ...........................................

3 Cerchia l’alternativa corretta per completare la frase. Poi associa ogni espressione alla sua spiegazione.

• La Luna è un pianeta / satellite che orbita intorno al Sole / alla Terra.

LUNA CALANTE

LUNA PIENA

LUNA NUOVA

LUNA CRESCENTE

La Luna appare come una scia luminosa che progressivamente diventa più sottile.

La Luna è fra la Terra e il Sole e a noi rivolge la faccia non illuminata.

La Terra si trova fra il Sole e la Luna. Noi vediamo il satellite totalmente illuminato.

La Luna appare come una falce luminosa che diventa via via più ampia.

L’Universo

1 Immagina di essere su una sonda spaziale così speciale da poter esplorare tutti i diversi pianeti del Sistema solare. Scegline tre e riporta le loro principali caratteristiche che potresti osservare.

2 Osserva l’immagine accanto, che rappresenta un dettaglio della superficie della Luna. Di che cosa si tratta, secondo te? A che cosa è dovuto?

3 Lo scienziato Niccolò Copernico, divenne famoso per aver elaborato la teoria eliocentrica, che si oppone a quella geocentrica sostenuta da Tolomeo. Il termine eliocentrismo deriva dal greco ed è composto da due parole: hèlios, “sole”, e kèntron, “centro”. Che cosa avranno affermato, dunque, i due scienziati? Rispondi ripensando alla struttura del Sistema solare che hai studiato.

4 La fotografia raffigura Samantha Cristoforetti, una nota astronauta italiana, al lavoro nello Spazio. Perché, secondo te, è fondamentale che sia sempre ben legata all’astronave?

5 Nel corso del mese di settembre 2022 si è registrata la Luna nuova il giorno 15. Cerchia nel disegno dove si trovava la Luna in quel momento del mese. Poi indica con una X la risposta corretta.

• In quale data ci sarà stata la Luna piena?

17 settembre.

24 settembre.

29 settembre.

COME HO SVOLTO LA PROVA?

Senza difficoltà e senza bi di i Con qualche dubbio, ma sono riuscito/a a completarla

Ho avuto parecchie incertezze

Era difficile e ho avuto bi di i

L’INSEGNANTE VALUTA LA MIA PROVA:

La prova è stata completata correttamente.

La prova è stata completata abbastanza correttamente.

La prova non è stata completata.

In coppia controllate la vostra prova ed eventualmente sistemate.

Il corpo umano

1 Completa il brano inserendo i termini mancanti negli spazi bianchi.

Il corpo dell’essere umano è fatto in modo tale da permettergli di soddisfare tutte le vitali. L’essere umano fa parte dei ed è un viviparo; infatti i suoi figli si sviluppano nel corpo della ...................................................... prima di nascere. È un ......................................................, perché è dotato di uno scheletro interno. Rispetto agli altri animali, l’essere umano ha un molto sviluppato.

2 Scrivi i nomi delle parti della cellula scegliendoli fra i seguenti:

citoplasma • DNA • membrana cellulare • nucleo • organuli

3 Leggi le seguenti definizioni e cerca nel crucipuzzle il termine a cui si riferiscono.

• Insieme di tessuti che svolgono la stessa funzione.

• Insieme di cellule che svolgono la stessa funzione.

• Apparato che protegge e difende il corpo.

• Sostanza in cui sono immersi gli organuli.

• Organi formati da tessuti diversi che contribuiscono a svolgere la stessa funzione.

• Organi formati dallo stesso tessuto che contribuiscono a svolgere la stessa funzione.

• Divisione di una cellula in due uguali.

• Si trova nel nucleo di ogni cellula.

Il sistema nervoso

1 Collega i cartellini alla parte del sistema nervoso corrispondente.

midollo spinale nervi cervello

2 Scrivi nei la lettera della parte del neurone corrispondente.

midollo allungato cervelletto assone

corpo cellulare dendriti

terminali assonali

3 Indica con una X se le seguenti affermazioni sono vere (V) o false (F).

• I nervi si dividono in motori e sensitivi. VF

• Nel sistema nervoso, i segnali elettrici si diffondono grazie ai neurotrasportatori. VF

• Il cervelletto controlla l’equilibrio, il movimento e la coordinazione. VF

• I nervi sensoriali raccolgono informazioni dall’ambiente circostante attraverso il midollo spinale.

• I neuroni che si danneggiano vengono facilmente sostituiti.

• I neuroni sono cellule specializzate che ricevono e trasmettono le informazioni. VF

Gli organi di senso

1 Come funziona la vista? Usa i numeri per ordinare la sequenza nel modo corretto.

Il cristallino proietta l’immagine capovolta e rimpicciolita sul fondo dell’occhio.

L’immagine raggiunge i recettori della vista nella retina.

La luce riflessa da un corpo entra nell’occhio.

Il nervo ottico capovolge e ingrandisce l’immagine.

L’immagine raggiunge il cervello.

2 Come si chiamano le tre piccole ossa all’interno dell’orecchio?

3 Sottolinea solo le frasi vere e correggi quelle false.

• Il gusto e l’olfatto sono due sensi strettamente legati fra loro.

• Le particelle odorose di una sostanza sono trasportate dall'aria.

• Gli odori entrano nel naso attraverso il nervo olfattivo.

• La lingua è un tessuto.

• Le papille gustative sono i recettori del gusto.

4 Completa il brano sul tatto con le seguenti parole:

derma • epidermide • esteso • ipoderma • pelle • radici • recettori

L’organo fondamentale del senso del tatto è la . Essa è l’organo più ............................................................: ricopre, infatti, tutto il nostro corpo.

È formata da tre strati: l’ , quello più superficiale che forma una barriera protettiva; il ............................................................, quello intermedio che contiene i tattili e le ............................................................ di peli e capelli; l’............................................................., quello più profondo, ricco di grassi e vasi sanguigni.

1.

2.

3.

Il sistema scheletrico

1 Completa il brano inserendo i termini mancanti negli spazi bianchi.

Lo scheletro è formato da tessuto e cartilagineo. Le possono essere:

................................................., lunghe e ................................................., e sono collegate fra loro dalle ..................................................

Queste ultime possono essere: , mobili e .

2 Scrivi i nomi delle ossa del corpo umano, scegliendoli fra i seguenti:

bacino • clavicola • colonna vertebrale • costola • cranio • femore • mandibola • mascella • omero • perone • scapola • sterno • radio • rotula • tibia • ulna

Il sistema muscolare

1 Rispondi alle domande.

Qual è la differenza tra muscoli volontari e involontari?

Che cosa sono i muscoli antagonisti?

2 Scrivi i nomi dei muscoli del corpo umano, scegliendoli fra i seguenti:

bicipite • deltoide • frontale • gran pettorale • quadricipite femorale • peroneo • retto addominale • tibiale • trapezio • tricipite

L’apparato digerente

Il cibo entra nella ..............................................., dove viene sminuzzato e triturato dai e mescolato dalla ................................................., mentre le ghiandole ................................................. lo inumidiscono e lo ammorbidiscono. Il cibo diventa così una pallina, detta , e viene spinto dalla lingua verso la

Nella seconda parte dell’intestino, che è l’ ................................................., avviene l’assorbimento delle vitamine, dei sali minerali e dell’acqua.

Lo stomaco è una specie di sacco formato da muscoli che si rilassano e si contraggono. Al suo interno il bolo viene scomposto in sostanze più semplici grazie ai

. Ora il cibo assume una consistenza liquida e prende il nome di .

Le sostanze non assimilate si compattano e costituiscono le , le quali – attraverso l’ –sono espulse dal corpo.

Il bolo scende lungo l’................................................., un tubo pieno di muscoli che lo aiutano a raggiungere lo .

Attraverso una valvola, il chimo raggiunge l’ .

La prima parte è l’intestino ................................................., dove i liquidi prodotti da pancreas e fegato lavorano per assorbire le sostanze . Il chimo viene ora trasformato in ed è pronto per essere assorbito dal sangue grazie ai , che sono piccole sporgenze presenti nelle pareti interne dell’intestino.

• I denti definitivi / da latte sono 20 e quelli definitivi / da latte sono 32.

• I canini / molari lacerano ciò che si mangia.

• Gli incisivi sminuzzano / afferrano il cibo.

• I canini / premolari e i molari triturano.

1 Completa le frasi sul “viaggio” del cibo. Poi usa i numeri per metterle nell’ordine corretto.

2 Cerchia l’alternativa corretta per completare le frasi.

L’escrezione

1 Che cos’è l’escrezione? ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2 Completa le didascalie, poi associa a ogni immagine la descrizione del processo di escrezione corrispondente. Usa i numeri.

1. I sono due organi somiglianti a grossi fagioli, che si trovano ai lati della colonna vertebrale. Essi filtrano il sangue e trattengono l’acqua in eccesso e le sostanze di scarto, che insieme daranno origine all’ ...............................................................

2. La , attraverso le ghiandole sudoripare, rilascia una miscela di acqua e sali: il ...............................................................

3. I assorbono ossigeno ed eliminano un altro gas: l’ .

4. L’ .............................................................. crea le feci, che sono le sostanze non assimilate e che verranno espulse mediante l’ .

3 Qual è la funzione del sudore? ....................................................................................................................................

L’apparato respiratorio

1 Scrivi al posto corretto i nomi dei componenti dell’apparato respiratorio.

2 Scrivi sotto a ogni immagine se si tratta di inspirazione oppure di espirazione.

aria che esce polmoni compressi diaframma sollevato

polmoni espansi diaframma contratto .......................................... .......................................... ..........................................

• Che cosa accade con la respirazione?

aria che entra

Il nostro corpo prende dall’aria l’ossigeno ed espelle anidride carbonica.

Il nostro corpo prende dall’aria l’anidride carbonica ed espelle ossigeno.

• Dove avviene lo scambio tra ossigeno e anidride carbonica?

Nella trachea. Nei bronchi. Negli alveoli polmonari.

• Che cos’è il diaframma?

Un osso. Un muscolo. Un organo.

L’apparato cardiocircolatorio

1 Completa il brano sull’apparato cardiocircolatorio con le parole seguenti:

cavità • circolazione sanguigna • collegato • grande • involontario • motore • organi • atrio • piccola • pompare • ritmico • sangue • sinistro • trasportare • vene • ventricolo

L’apparato cardiocircolatorio si occupa di continuamente il in tutti gli del corpo umano.

Il cuore ne è il principale e ha la funzione di il sangue nelle .

Esso è un muscolo , che si contrae in modo . È diviso in quattro : destro, atrio sinistro, destro e ventricolo . Ogni atrio è al ventricolo, mentre le due parti del cuore (destra e sinistra) non sono in comunicazione.

2 Scrivi al posto corretto i nomi delle parti del cuore.

La ............................................................ ............................................................ è il flusso continuo del sangue attraverso i vasi sanguigni lungo due percorsi diversi: la circolazione, che procede dal cuore ai polmoni e viceversa, e la circolazione, che porta il sangue in tutto l’organismo. (41%)

3 Scrivi al posto corretto i nomi dei componenti del sangue.

e (4%)

L’apparato riproduttore

1 Completa il cruciverba.

Orizzontali

3. Fase della vita che determina il passaggio dall’infanzia all’età adulta.

4. Così si chiama il nuovo organismo nelle prima settimane di gravidanza.

5. Condotto muscolare dalle pareti elastiche, attraverso cui entrano gli spermatozoi nel corpo della donna.

6. Unione di uno spermatozoo e un ovulo, sinonimo di concepimento.

7. Cellula riproduttiva femminile.

8. “Sacco” nel corpo della donna, dove si sviluppa il feto.

Verticali

1. Evento con cui il bambino o la bambina esce dal corpo materno.

2. Cellula riproduttiva maschile.

3. Così è chiamato il liquido nel quale è immerso il feto nel corpo materno.

4. Periodo di circa 9 mesi, durante i quali il bambino o la bambina si sviluppa nel corpo materno.

5. Così è definita la riproduzione degli esseri umani.

2 Usa i numeri per riordinare le fasi di sviluppo del nuovo organismo.

Il corpo umano

1 Un bambino gioca a palle di neve con un’amica, ma è senza guanti. Dopo un po’ che tiene in mano la neve, è costretto a lasciarla cadere a terra.

Che cosa è successo alle sue mani? Quale sistema è intervenuto? ...........................................................................................................................................................

2 Una bambina mangia voracemente una fetta di torta. A un certo punto, comincia a tossire. Che cosa potrebbe esserle successo? Per aiutarti pensa alla funzione dell’epiglottide.

3 Immagina di essere un medico e di dover osservare e interpretare l’immagine a lato. Che cosa è rappresentato?

4 Osserva l’immagine e segna con una X solo le affermazioni corrette.

È rappresentato il sistema muscolare.

È possibile osservare il bacino.

Si notano i polmoni.

È presente un difetto nella postura.

La colonna vertebrale è nella posizione corretta.

Si riconosce una frattura del femore.

5 Osserva l’immagine che rappresenta un allenatore che cerca di distendere i muscoli della gamba di un’atleta. Segna con una X solo le affermazioni corrette.

L’atleta ha sostenuto uno sforzo muscolare intenso e ora ha i crampi.

Il muscolo è affaticato perché manca l’ossigeno. Distendere i muscoli delle gambe consente di abbassare il diaframma e di respirare meglio.

L’allenatore sta distendendo un muscolo che si chiama bicipite.

Potrebbe formarsi dell’acido lattico.

COME HO SVOLTO LA PROVA?

Senza

Con qualche dubbio, ma sono riuscito/a a completarla.

L’INSEGNANTE VALUTA LA MIA PROVA

La prova è stata completata correttamente.

La prova è stata completata abbastanza correttamente.

Ho avuto parecchie incertezze

La prova non è stata completata.

Era difficile e ho bi di aiuto.

In coppia controllate la vostra prova ed eventualmente sistemate.

difficoltà bi di aiuto.

Ho svolto le attività proposte senza l’intervento dell’insegnante.

Ho svolto da solo/a le consegne.

Ho trovato in modo autonomo le strategie utili a sostenere il mio compito.

Sono riuscito/a a rimanere concentrato/a durante le attività.

Ho riflettuto sugli errori commessi e mi sono impegnato/a per correggerli.

DOVE MIGLIORARE? LAMIAPROPOSTAPERMIGLIORARE

VALUTO IL MIO PERCORSO: LA FORZA E L’ENERGIA . L’UNIVERSO . IL CORPO UMANO