Esplorazione del concetto di variabile
1. Qual è la proprietà che cambia?
Fornire uno dei seguenti gruppi di oggetti ad ogni gruppo di allievi:
- a: conchiglie, chiodi, bottoni o fermagli plastificati in serie di dimensione diversa
- b: boccette d’acqua con 2, 4, 8, 16 gocce di BTB
- c: 4 bicchierini di caffè con soluzioni di acqua con una, due, 4, 8 gocce di essenza di limone o altre essenze
- d: piombi da pesca di diverso peso.
- qualsiasi altro gruppo di oggetti in cui si ha una proprietà chiaramente variabile, anche nel tempo: un termometro immerso in acqua fredda; una fettina di banana, mela o patata, appena tagliata; un tovagliolo bagnato con alcol, una goccia di vinavil su un cartoncino.
Introduzione al concetto di variabile
Si chiede ai bambini di numerare e ordinare gli oggetti in base alla maggiore o minore grandezza della proprietà trovata e la maestra scriverà alla lavagna i nomi di tali proprietà su una linea continua dal – al +.
Per esempio:
1 2 3 4
- profumato…………..+ profumato variabile = profumo
La maestra spiega che quando una proprietà può cambiare viene chiamata variabile. Stimola quindi la produzione di altri esempi (altezza dei bambini, colore delle foglie ecc.). Per mostrare una variabile nel tempo prende un accendino trasparente e traccia col pennarello un segno al livello del liquido. Quindi apre al massimo la piccola ruota dentata e fa uscire il gas fino ad avere una consistente diminuzione di livello. Chiede ai bambini quali sono le variabili. Oppure accende un bastoncino di incenso e lo appoggia in posizione leggermente obliqua e chiede nuovamente quali variabili si possono individuare.
Applicazione del concetto di variabile
2. Trovare tutte le parole che si possono comporre con almeno due lettere a scelta
Annotare le parole e contare le lettere che compongono le parole. La variabile è il numero di lettere delle parole. Con questi dati costruire un istogramma.
Ogni gruppo di bambini riceve una striscia con la scritta ISTOGRAMMA, ritaglia le lettere e le usa per comporre parole formate da due o più lettere. Ogni parola trovata viene scritta sul quaderno. L’istogramma va costruito usando la frequenza delle parole di due, tre, quattro lettere ecc. Con questo gioco i bambini apprendono la costruzione dell’istogramma. Si può ripetere il gioco scegliendo altre parole lunghe. Le parole lunghe possono anche essere suggerite dai bambini. A casa gli allievi costruiranno altri istogrammi, giocando con le parole lunghe, scelte dal libro o dai giornali.
3. Quali sono le variabili nelle patate portate dalla maestra? Disegnare l’istogramma per una variabile
L’insegnante porta un sacchetto di patate e ne distribuisce cinque a ciascun gruppo, curando che le patate assegnate siano ben diverse tra loro. La maestra chiede cosa hanno di diverso le patate e i bambini osserveranno che tali patate hanno diverse dimensioni, forma e peso. La maestra chiederà di metterle in ordine per una variabile e di numerarle. Quindi chiederà ai bambini per quale variabile può essere utile la bilancia. I gruppi peseranno a turno le loro patate, una per volta, e registreranno il numero della patata e il peso in una tabella. Quindi, per mezzo di un righello, ritaglieranno delle strisce di carta lunga ciascuna tanti millimetri quant’è il peso in grammi della patata, numereranno e coloreranno diversamente tali strisce, quindi le incolleranno affiancate verticalmente dalla più corta alla più lunga. Avranno realizzato così l’istogramma della variabile “peso”.
4. Le variabili degli alberi del bosco
In una visita al giardino della scuola, oppure al giardino o boschetto comunale, con l’aiuto della maestra, ciascun gruppo di bambini contrassegnerà, con foglietti dello stesso colore, ciascun albero di una stessa specie. Quindi su tali foglietti si scriveranno le variabili (tipo di corteccia, circonferenza e diametro del tronco, mentre una foglia dell’albero potrà essere incollata sul retro per controllare l’identità della specie. Completato il giro delle misure e raccolti tutti i cartoncini, si torna in classe dove questi saranno raggruppati per colore, controllati e allineati in un cartellone, per formare le barre dell’istogramma della variabile popolazione. Ogni gruppo dovrà riferire le proprietà osservate nella propria specie di albero. I dati scritti sui cartoncini potranno essere usati per costruire altri istogrammi relativi alla variabilità delle dimensioni di ogni singola specie.
5. Quale acqua contiene più sali disciolti?
Utilizzare un tipo di acqua minerale con elevato contenuto salino, uno con scarso contenuto salino e acqua di rubinetto (che ha contenuto di sali intermedio). Prima di iniziare l’esperimento la maestra mostra ai bambini il residuo dell’evaporazione dell’acqua lasciata al sole o sul termosifone. È importante fare in modo che siano i bambini stessi a proporre, per risolvere il problema, di partire da un’uguale quantità di acqua di ciascun tipo. Si prelevano 30 gocce dell'acqua di rubinetto e 30 gocce di acqua con alto contenuto di sale. Si versano sul fondo di due bicchieri capovolti e si lasciano evaporare. Le chiazze biancastre del residuo salino avranno dimensioni nettamente diverse.
6. Registrare con un istogramma la variabile ritmo delle pulsazioni cardiache nei diversi momenti della giornata e con un altro istogramma il ritmo di tutta la classe preso nello stesso momento
Nel primo caso le pulsazioni possono essere prese a intervalli di un’ora dal mattino alla sera e registrati il giorno dopo a scuola. Nel secondo caso si raggruppano i valori di pulsazione dei bambini che ricadono, ad esempio, tra 66 e 70, tra 71 e 75, ecc. e si costruisce l’istogramma con i valori delle ricorrenze in tali intervalli.
7. Come variano nel tempo la temperatura esterna e quella dell'aula?
Conviene avere un termometro interno e uno esterno fissi, per registrare tutte le temperature dell'anno. Le temperature verranno registrate su un apposito istogramma. Ogni mattina, prima dell'inizio della lezione, un bambino leggerà la temperatura interna e l'annoterà sull'istogramma predisposto. Un secondo bambino si occuperà della temperatura esterna e la indicherà sullo stesso istogramma, con un diverso colore. Si può usare un cartellone, appeso alla parete, in modo che sia visibile da tutti. I dati possono essere registrati anche su foglio elettronico.
8. Quali variabili puoi registrare per seguire la crescita della piantina?
Ogni gruppo semina tre o quattro semi identici (fagiolo, erba medica, grano o altro) in un bicchiere con un po’ di terra. Ogni gruppo segue lo sviluppo della pianta che germina per prima, registrando settimanalmente l’altezza del fusto, il numero di foglie e altre variabili e scarta le altre piantine.
Gli istogrammi possono essere costruiti indicando il numero di foglie o l’altezza presenti dopo una, due, tre ecc. settimane. Ovviamente si contrassegnano i diversi bicchieri e si idratano regolarmente.
9. Costruire un istogramma con le ampiezze del palmo della mano dei bambini della classe
I bambini misureranno l’ampiezza del palmo della mano, dal mignolo al pollice, dopo averlo ricalcato su un foglio con una matita, e scriveranno il risultato in centimetri. Con i dati a disposizione si costruirà l'istogramma in cui l’altezza delle barre indica la ricorrenza di ogni misura d’ampiezza.