Durata: 45 minuti
Abilità SPIRIT:
- Problem-solving
- Curiosità, senso di meraviglia e apertura mentale
- Creatività
- Flessibilità
- Elasticità
Breve descrizione:
In piccoli gruppi, gli studenti progettano e costruiscono il proprio sistema di filtraggio dell'acqua utilizzando materiali naturali. Innanzitutto, discutono e abbozzano un progetto per il filtro: in quale ordine disporranno gli strati dei materiali? Perché? Sono incoraggiati a formulare ipotesi su quali materiali tratterranno lo sporco in modo più efficace. Una volta concordato il progetto, iniziano a costruire il filtro dell'acqua utilizzando una bottiglia di plastica tagliata come base. I materiali che possono utilizzare includono ghiaia, sabbia, carta da filtro o tessuto e carbone attivo. Questi vengono disposti a strati diversi all'interno della bottiglia. Durante il processo, gli studenti sono incoraggiati ad apportare modifiche se qualcosa non si adatta o se emerge una nuova idea. L'obiettivo non è la perfezione, ma la sperimentazione, la collaborazione e la verifica delle proprie idee nella pratica.
In che modo questo sviluppa particolari abilità SPIRITUALI?
- Risoluzione dei problemi: gli studenti affrontano una sfida astratta (acqua sporca) e si impegnano a trovare una soluzione pratica.
- Creatività: Utilizzano materiali di uso quotidiano in modi innovativi per progettare un filtro efficace.
- Resilienza: quando la loro prima idea non funziona, la rivedono e ci riprovano.
- Flessibilità: adattano il loro approccio quando i risultati differiscono dalle aspettative.
- Curiosità, senso di meraviglia e apertura mentale: gli studenti esplorano come diversi materiali influenzano la qualità dell'acqua e pongono domande sul processo.
- All'interno del team, si esercitano a dare e ricevere feedback.
Quali obiettivi vogliamo raggiungere in termini di sviluppo delle competenze SPIRIT (comprensione e/o comportamento degli studenti)?
- Gli studenti sono in grado di descrivere il motivo per cui hanno scelto una specifica sequenza di strati nel loro filtro.
- Acquisiscono maggiore sicurezza nella pianificazione e nella costruzione di modelli funzionali semplici.
- Attraverso il lavoro pratico, migliorano la motricità fine e sviluppano la consapevolezza dei materiali.
- Imparano che testare e riprogettare fa parte di ogni processo ingegneristico.
Collegamento con gli obiettivi accademici/curriculari
- Studi ambientali: comprendere il funzionamento della filtrazione utilizzando materiali naturali.
- Scienza e ingegneria: progettazione, costruzione e collaudo di un modello semplice
- Matematica: stima delle quantità di materiali, confronto dei volumi, sequenze di base
- Comunicazione e collaborazione: discussione di gruppo, risoluzione collettiva dei problemi
Materiali e strumenti necessari per l'implementazione
- 1 bottiglia di plastica trasparente vuota per gruppo (tagliata per essere utilizzata come imbuto)
- Materiali filtranti: sabbia fine, ghiaia/ciottoli di varie dimensioni, carbone attivo
- Base filtrante: filtro da caffè, panno o tovagliolo di carta.
- Nastro adesivo, forbici (adatte ai bambini), misurino, piccoli contenitori
- Un vassoio o una tovaglia di plastica per raccogliere eventuali liquidi versati.
- Foglio di pianificazione (con schema del filtro vuoto)
- Matita, pastelli per etichettare o disegnare
- Accesso alla “Stazione Materiali” con forniture di ricambio
Note di preparazione
- Preparate in anticipo i kit di materiali, uno per gruppo, con una "stazione materiali" di riserva per i rifornimenti.
- Stampa o disegna uno schema del filtro come ausilio visivo per la pianificazione.
- Tenete conto delle dinamiche di gruppo: assegnate ruoli flessibili (ad esempio, progettista, costruttore, responsabile dei materiali) per bilanciare la partecipazione.
- Prevedete tempi sufficienti per la fase di costruzione e tenete presente che alcuni team potrebbero apportare modifiche in corso d'opera.
- Tagliate le bottiglie in anticipo per sicurezza e per risparmiare tempo.
- Tenete a portata di mano asciugamani di carta o panni per la pulizia.
Domande guidate
- Quale materiale pensi che blocchi la maggior parte dello sporco? Perché?
- Cosa succede se mettiamo la sabbia per prima? O per ultima?
- Come potremmo impedire che i piccoli pezzi cadano?
- Quale ordine pensi sia il più efficace per purificare l'acqua?
- Se questo non funziona, cosa potresti cambiare la prossima volta?
- Come possiamo assicurarci che l'acqua passi lentamente attraverso il filtro?
Domande per il debriefing della fase (facoltative)
- Qual era il piano del vostro team e come è cambiato durante la fase di costruzione?
- Quali difficoltà hai riscontrato nella realizzazione del filtro?
- Tutti i membri del vostro gruppo hanno potuto dare una mano? In che modo?
- Cosa faresti di diverso se potessi ricominciare da capo?
- Cosa consiglieresti a un altro gruppo che prova questa esperienza per la prima volta?
Consigli e trucchi per affrontare le sfide sul palco
- Per chi finisce in fretta: proponete una sfida extra: riprogettate il filtro rimuovendo un materiale.
- Per gli studenti che hanno difficoltà con la pianificazione: fornire un supporto visivo o un esempio di "sequenza di filtri".
- Per i membri del team più dominanti: assegnare ruoli a rotazione per garantire una partecipazione equa.
- Per gli studenti più sensibili: sottolineate che nessun filtro è perfetto, si tratta di sperimentare e imparare, non di competere.
- Per mantenere pulita l'aula: utilizzate vassoi o giornali sotto ogni postazione di lavoro e pianificate una routine di pulizia.