Che cos’è un esperimento equo? Un esperimento con macchinine giocattolo e rampe per le scienze alla primaria

Un esperimento equo è una delle prime vere abilità scientifiche che i bambini imparano, ma anche una delle più facili da svolgere nel modo sbagliato. L’idea è semplice: cambia una cosa, mantieni tutto il resto uguale e misura cosa succede. Far scendere un’auto giocattolo lungo una rampa è il metodo classico per insegnarlo, perché ogni bambino può prevedere, osservare e misurare il risultato.

Questa lezione funziona con auto vere e libri sul pavimento dell’aula, ma anche con il laboratorio della gara sulle rampe quando non hai spazio, non hai tempo per prepararlo o vuoi che ogni gruppo ottenga risultati chiari da discutere.

Cosa rende equo un esperimento?

In ogni test equo ci sono tre tipi di variabili. Scrivetele alla lavagna usando parole che la classe possa usare:

• Ciò che cambiamo. Una sola cosa, per esempio il numero di libri sotto la rampa.
• Ciò che misuriamo. La distanza che l’auto percorre sul pavimento dopo aver lasciato la rampa.
• Ciò che manteniamo uguale. La stessa auto, la stessa rampa, la stessa superficie e lasciarla andare senza darle una spinta.

Una frase utile da completare: «Abbiamo cambiato ..., misurato ... e mantenuto ... uguale.»

Test 1: una rampa più ripida fa arrivare l’auto più lontano?

Chiedi prima alla classe di fare una previsione. Poi fate gareggiare l’auto A e l’auto B affiancate sulla stessa superficie, con un numero diverso di libri sotto ciascuna rampa. Ogni gara viene aggiunta automaticamente alla tabella dei risultati, così dopo qualche gara la classe avrà una serie completa di dati.

Ecco cosa misura il laboratorio sul legno per ogni altezza, da 1 a 5 libri:

Lo schema è abbastanza chiaro da poter essere descritto con parole proprie dai bambini più piccoli: più libri ci sono, più lontano va l’auto. Gli alunni più grandi possono notare che ogni libro in più aggiunge all’incirca la stessa distanza, circa 1.26 m sul legno.

Test 2: su quale superficie l’auto rotola più lontano?

Ora mantieni la stessa altezza per entrambe le auto (3 libri) e cambia solo la superficie. La superficie ricopre sia la rampa sia il pavimento. Fai gareggiare due superfici alla volta finché la classe non le avrà provate tutte e cinque.

Più la superficie è liscia, più lontano rotola l’auto. Con 3 libri, l’auto su Asciugamano, Carta vetrata non si muove affatto. Questo non significa che l’esperimento sia andato male. È un risultato di cui vale la pena parlare.

Perché alcune auto non si muovono?

Una superficie ruvida frena le ruote. Se la rampa non è abbastanza ripida, questa forza è più forte della spinta lungo la discesa e l'auto resta ferma. Chiedi alla classe di trovare il numero minimo di libri necessario per far muovere l'auto su ciascuna superficie:

• Legno: 1 libri
• Carta: 2 libri
• Tappeto: 3 libri
• Asciugamano: 4 libri
• Carta vetrata: 5 libri

Questa è una prima semplice introduzione all'attrito, collegata alla vita di tutti i giorni: perché gli scivoli sono lisci e perché si usa la carta vetrata per impedire agli oggetti di scivolare?

Test 3: individuare un test scorretto

Metti l'auto A su un tappeto con 2 libri e l'auto B sul legno con 4 libri. L'auto B vince facilmente, ma chiedi: è merito dei libri o della superficie? Nessuno può dirlo, perché sono cambiate due cose contemporaneamente. Chiedi alla classe di spiegare cosa è andato storto e come rimediare. I bambini che sanno individuare un test scorretto hanno davvero capito l'idea.

Registrazione dei risultati

È sufficiente una semplice tabella con tre colonne: cosa abbiamo cambiato, la distanza e cosa abbiamo osservato. Su una rampa vera in classe, i risultati variano da una prova all’altra, quindi esegui ogni test tre volte e prendi il valore intermedio. Il laboratorio dà sempre la stessa risposta perché utilizza un modello fisso: è quindi un buon modo per individuare la tendenza prima di misurare la realtà, più complessa.

Informazioni sul laboratorio: la rampa è lunga 1 m, ogni libro la solleva di 5 cm e le altezze sono rappresentate tre volte più grandi per renderle facili da vedere. Il pavimento è lungo 6 m.

Domande da fare alla classe

• Che cosa abbiamo cambiato, che cosa abbiamo misurato e che cosa abbiamo mantenuto uguale?
• Perché bisogna lasciare andare entrambe le macchinine senza spingerle?
• Quale superficie sceglieresti per uno scivolo da parco giochi e quale per una rampa che deve impedire agli oggetti di scivolare?
• Che cosa prevedi che succederà con 5 libri sulla moquette? Fai una prova.