Elena Gattiglio

Quando ho studiato la dinamica dell'atmosfera e delle correnti oceaniche ricordo che ho fatto fatica a comprendere che quando due masse d'aria, una calda e una fredda si incontrano il risultato non è una massa d'aria tiepida, bensì le due masse non si mescolano e una scivola sopra l'altra! Per questo avrei pensato ad un lavoro sull'atmosfera ed in particolare ad una semplice spiegazione della formazione di un fronte come incontro tra una massa d'aria calda e una fredda; lo stesso esperimento potrebbe essere utilizzato per spiegare il motivo per cui diverse masse d'acqua non si mescolano nelle correnti oceaniche.

Penserei di proporre l'esperimento alle classi terze in quanto i ragazzi dovrebbero già avere un'idea di cosa sono la pressione, la densità...

L'esperimento è molto semplice e si può svolgere anche in classe, senza necessità di andare nel laboratorio di scienze.

Obiettivo dell'esperimento

Capire che masse d'acqua (o analogamente d'aria) che sono diverse perché hanno diversa temperatura e/o densità quando si incontrano non si mescolano (se non su tempi lunghi) ma quella più leggera sale sopra e quella più pesante va sotto.

Capire che l'acqua (o l'aria) calda è più leggera di quella fredda.

Modalità di verifica del raggiungimento dell'obiettivo

1. L'esperimento che ho in mente è svolto dai ragazzi ed anche tutta la successiva discussione su analogie con le masse d'aria in atmosfera e con le correnti marine dovrebbe nascere principalmente dai ragazzi stessi. Quindi una prima modalità di verifica potrebbe essere direttamente l'andamento stesso della discussione. Ad esempio potrei proporre l'analogia con l'incontro tra le masse d'aria, proponendo un video in cui tale incontro è modellizzato e successivamente chiedere loro cosa si aspettano che accada quando due correnti oceaniche, una più calda e una più fredda, si incontrano.

2. Nel caso in cui l'esperimento venga svolto nel laboratorio di scienze solo una parte della classe svolgerebbe l'esperimento (nella scuola in cui svolgo il tirocinio il laboratorio viene fatto in gruppi a turno). Pertanto una modalità per capire se i ragazzi hanno capito potrebbe essere quella di far spiegare spiegare l'esperimento e cosa con questo si modellizza ai ragazzi che non erano in laboratorio.

3. Un'altra possibilità per vedere se hanno effettivamente acquisito la competenza relativa a questa esperienza potrebbe essere quella di proporre esperienze simili e, prima di svolgerle, chiedere loro cosa si aspettano che accada oppure, una volta svolte, chiedere loro di spiegare cosa è accaduto:

4.   - si ripete lo stesso esperimento con acqua salata (più pesante) e dolce: in questo modo verifico che abbiano compreso che masse d'acqua differenti non si mescolano;

5. -  si sovrappongono due barattoli, uno con acqua calda e uno con acqua fredda, e poi si toglie la separazione tra i due (come nel video riportato in fondo alla pagina). In questo modo posso verificare che abbiano acquisito il fatto che l'acqua più calda è più leggera di quella più fredda.

SVOLGIMENTO

Materiale occorrente:

Acqua calda e fredda

Colorante alimentare blu e rosso

Un contenitore trasparente con un setto divisorio.

Svolgimento:

L'obiettivo dell'esperimento è quello di mostrare che masse d'acqua di temperatura diversa non si mescolano tra loro e che le masse di aria fredda si incuneano al di sotto delle masse di aria calda. Lo stesso fenomeno è  presente nell'atmosfera e permette di spiegare il meccanismo che avviene al momento dell'incontro tra una massa d'aria calda e una fredda: quella calda "sale" sopra quella fredda ed è così che si formano i fronti (caldo e freddo); una delle conseguenze è la formazione di precipitazioni di carattere spesso temporalesco (argomento che potrebbe essere affrontato in una lezione successiva). 

Per visualizzare la formazione dei fronti potrebbe essere utile  vedere un video (quello sotto è simpatico e intuitivo, ma in inglese...)