Classe quinta AScuola Primaria “C. Goldoni”

Spinea 1° Circoloottobre 2006 – Rosa Santarelli

Perché i cioccolatini?

Fare cioccolatini in classe è una buona occasione per tornare a parlare dei “modi” delle particelle di tenersi attaccate.

I bambini si accorgono che per separarle occorre fare forza, così arrivano a costruirsi un’idea di “forza”, che tiene unite le particelle e di “energia” che viene assorbita o trasferita nelle trasformazioni dei loro legami.

L’esperienza di fusione e di solidificazione del cioccolato può aiutare a capire meglio le storie dei passaggi di stato e le trasformazioni della materia.

Obiettivi Continuare a costruire nei bambini idee di struttura, riflettendo sui modi in cui le

particelle si tengono insieme per formare il pezzo di cioccolato, poi spiegare che cosa succede alla struttura quando il cioccolato fonde e quando si riforma il cioccolatino

Riflettere sulle proprietà del cioccolato nei due stati e ricercare indizi per capire e spiegare le trasformazioni di fusione e di solidificazione

Osservare i cambiamenti del cioccolato mentre viene riscaldato e mentre si raffredda, immaginando che cosa succede dentro alle particelle, come si tengono dure, le forze più o meno intense che le tengono attaccate, molli …

Riuscire a spiegare che per staccare le particelle del pezzo di cioccolato, serve energia e questa viene data dalla candela che brucia: il calore della fiamma della candela fa muovere più velocemente le particelle e le allontana fino a farle “mollare”, “sciogliere”… viceversa, durante il raffreddamento e la solidificazione è il cioccolato che dà energia all’ambiente, cedendo il suo calore.

Raccogliere dati sulle temperature del cioccolato e rappresentare l’andamento del processo di solidificazione, raccontando la storia del cioccolato che si raffredda.

Rappresentare le fasi dell’esperienza Condividere idee e spiegazioni con i compagni durante la discussione

AttivitàI bambini divisi in gruppi devono: stare attenti a tutto quello che succede alla candela, al fornello e alla

cioccolata osservare se fonde prima il cioccolato intero o a pezzettini versare il cioccolato fuso negli stampini e osservare che cosa succede

durante la fase di raffreddamento scartare il cioccolatino, osservare la forma raccontare l’esperienza sul quaderno descrivendo i cambiamenti e spiegando

il perché di quello che si è visto succedere, mettendosi dal punto di vista delle particelle di cioccolato

rappresentare con un disegno come immaginano quello che succede dentro il cioccolato durante la fusione e poi mentre si raffredda

Lavoro col gruppo classe: ripetere l’esperienza tutti insieme registrare le temperature del cioccolato mentre si raffredda, ogni 5 minuti rappresentare con un grafico l’andamento del raffreddamento osservare e descrivere l’andamento della linea osservando insieme il grafico,

accorgersi che ci racconta la storia del cioccolato che si raffredda Discussione

Materiali e strumenti

Pezzo di cioccolato fondente

Fornellino di ceramica Tazza di ceramica Candelina accesa Cucchiaio per mescolare Coltello per rompere il

cioccolato Carta stagnola per fare gli

stampini Termometro

Raccontiamo l’esperienza La maestra ci ha dato un

cubetto di cioccolato che nemmeno con il martello si poteva spaccare, perché le particelle erano fredde e non si staccano facilmente. Quando abbiamo acceso la candela si stava già incominciando a fondere e le particelle si staccavano facilmente, mi si appiccicavano al cucchiaio e questo a causa del calore. (Irene)

… mentre mescolavo il cioccolato vedevo ogni volta il cubetto che si abbassava sempre di più e il cioccolato fuso si alzava, secondo me perché le particelle si staccavano con il calore della candela e della tazza e il cioccolato si stava fondendo. Quando ho messo nello stampino il cioccolato sentivo caldo, ma dopo un po’ l’ho sentito più freddo … era successo che le particelle si stavano di nuovo unendo, così formavano la solidificazione … Ci siamo accorti che la tazzina si era rotta con il calore, perché le “cellule” si sono staccate. Le particelle mentre fondevano si muovevano troppo e avevano bisogno di spazio e quindi il cioccolato mi sono accorto che stava scendendo e quindi si è allargato … (Giacomo)

Il cioccolato sta fondendoIl cioccolato si è sciolto

perché c’era la candela che riscaldava la ciotola e

dentro c’era il cioccolato, per cui il forno riscaldava.

Ho visto che la cioccolata inizia a sciogliersi dal

fondo (Ilaz).

….la candela è sotto e sopra c’è la ciotola e dentro il cioccolato

… si riscalda prima nel fondo e poi quando la candela riesce a

riscaldare anche i lati della ciotola si scioglie anche un po’

prima la cioccolata.

Noi abbiamo grattugiato un po’ la cioccolata per farla sciogliere un po’

prima, anche muovendola con il cucchiaio si scioglie

prima.

Fondono prima i pezzi piccoli

… quando i pezzi di cioccolato si grattugiano, le particelle più

piccole si sciolgono velocemente perché sono più piccole. I pezzi

grossi hanno le particelle dentro e ci mettono di più a

scaldarsi (alif).

… dei bambini hanno grattugiato il cioccolato per farlo

fondere più velocemente (giov)

La nostra ciotola, mentre stavamo mescolando il

cioccolato, è scoppiata, perché forse era stata scaldata troppo

dalla candela, per cui le particelle non sono riuscite a resistere e si sono staccate di

colpo. (Ilaz)

La tazza si è rotta per colpa del calore. Le particelle erano tutte

attaccate all’inizio, perché erano più dure, come

muscolose, ma dopo, quando la cioccolata si è sciolta, si

sono tenute meno dure… erano poco muscolose. ! (Alif)

La parte più debole del cioccolato, quando si

scioglieva, era quella al centro, quando mescolavo lui si

muoveva, però non facevo fatica a mescolare.. (Gioz)

Il punto più debole è il fondo, perché lì il cioccolato con il

calore della candela si scioglie (Giov)

Le particelle che si staccavano prima dal blocco

erano quelle ai lati e sotto (Giov)

Profumo di cioccolatoLe bidelle sentivano il profumo perché quando il cioccolato era fuso, l’aria prendeva qualche particella e l’aria è andata nel salone e le bidelle sentivano il profumo di cioccolata. Le particelle arrivano fino al naso. Però può essere che l’aria prenda l’aroma del cioccolato, esce come un fumo che ci avvisa che è molto caldo e l’aria porta via quell’aroma di quel fumo (Fab)

I pezzi sotto si stavano sciogliendo … sotto al

cioccolato si vedeva come una crema, ci faceva una voglia!

(Alif)

Cosa succede alle particelle?

Le particelle si sono staccate perché si

tiravano … la fiamma della candela le

faceva mettere in movimento, invece,

durante la solidificazione si raffreddano e si

riattaccano (Giov).

le particelle con il calore si stavano staccando…

diventavano man mano tutte “sciolte” (Van).

… le particelle si stavano riattaccando soprattutto ai lati e se toccavi la cioccolata non si appiccicava più alle mani.

Alla fine si potrà toglierla dallo stampino e mangiarla (Van)

… all’inizio erano molto caldi i cioccolatini, ma adesso sono

freddi e stanno diventando duri cioccolatini (Nic).

Il termine “sciolte” fa subito pensare a legami che si slegano, si rompono …

man mano che scendeva si scioglieva sempre di più

fino a diventare tipo nutella (ale)

Per farlo raffreddare abbiamo pensato di andare fuori perché

c’era una temperatura un po’ più fredda, così la cioccolata

diventava solida prima (nic)

Il cioccolato si raffredda lentamente

Durante la solidificazione ho osservato che ci mette molto tempo, quando ho messo il cioccolato nello stampino ho visto nel mio orologio che erano le 9.25 e adesso sono le 10.16 e a me sembravano ancora uguali i cioccolatini, invece, stavano cambiando abbastanza. Credo che le particelle del cioccolato si siano sciolte con il calore della candela. (Mar)

Gli stampini scottano

Gli stampini con la cioccolata scottavano per due motivi, uno perché le particelle erano in movimento e due perché la carta stagnola è un buon conduttore di calore. Durante la solidificazione ho notato che le particelle facevano tipo un rumore e si impegnavano a tenere unita la cioccolata (Sab)

… avevo notato che i pezzi grossi ci mettevano di più a sciogliersi, i pezzi sopra gli altri pezzi si scioglievano più

tardi e quelli sotto più presto (Mar)

Quando il cioccolato era tutto fuso, le particelle erano sparse, non

attaccate dure, ai lati invece, per solidificarsi, le particelle si sono

riattaccate e hanno formato il cioccolatino (Ele)

… le particelle da solide e attaccate l’un l’altra, sembrava che si stessero staccando, come se le loro mani fossero sudate e allora si sono mollate. Quando le particelle si sono “mollate”, il cioccolato era caldo e allora lo abbiamo messo dentro le forme e siamo andati in terrazza per farlo solidificare, Il cioccolato mollo sembrava pongo mollo (Ilaz)

Perché abbiamo fatto quest’esperienza?

Fab: Le particelle di cioccolato, man mano che si riscaldavano si staccavano fino a diventare cioccolato fuso. Dopo l’abbiamo lasciato solidificare nel piatto. Il fornellino era di terracotta e la fiamma della candela era talmente forte che il fornellino si è spaccato. La candela era di cera e quindi si scioglieva e si consumava.

Questa esperienza secondo me l’abbiamo fatta per capire perché le particelle “si sciolgono”, cioè si staccano, perché non possono resistere a quella temperatura.

Le proprietà cambianoIL CIOCCOLATO FUSO punti deboli, parte debole si appiccica al cucchiaio è come crema, nutella sembra pongo mollo

LE PARTICELLE sparse, mollate non riescono a resistere non si fa fatica a staccarle è come se le loro mani fossero

sudate si allargano e si spandono

IL CIOCCOLATO SOLIDO è duro, durissimo per romperlo ci vuole il coltello e il

martello si può grattugiarlo non si appiccica

LE PARTICELLE si tengono dure, forti resistono si fa fatica a staccarle sono in blocco sono come muscolose restano attaccate

L’uso di analogie aiuta i bambini a capire e a spiegare meglio il loro pensiero

Abbiamo registrato ogni 5 minuti la temperatura del cioccolato fuso, un po’ dopo che è stato tolto da sopra il fornello

Ora 8.50 8,55 9.00 9.05 9.10 9.15 9.20 9.25 9.30 9.35 9.40 9.45 9.50 9.55 10

Gradi 44 38 33 30 28 27 26,5 26 25,6 25,5 25,4 25,3 25,3 25,2 25,0

Che cosa ci dice la linea?Dalla conversazione…

Giov: Questo grafico ha una verticale che rappresenta i gradi e una riga in orizzontale che rappresenta il tempo che passa. Siamo partiti da 44° e dopo piano, piano, siamo scesi fino ad arrivare a 25. Con il righello abbiamo fatto una riga rossa perché volevamo vedere se scendevano giù, sotto i 24 gradi dell’aula.Gioz: verso le 8.40 siamo partiti con una temperatura molto alta e con il passare del tempo la temperatura calava. E’ come che il tempo passava e il calore diminuiva nella cioccolata, il calore lo dava all’aria che si riscaldava un po’.Ilaz: la linea mi dà informazioni che il cioccolato quando prima era a 44°, man mano che era all’aria, i gradi diminuivano sempre di più fino ad arrivare a 25, le particelle me le immagino che certe sono rimaste nel cioccolato e certe sono andate nell’aria per far sentire l’odore.Sab. Abbiamo prima visto la temperatura dell’aria e l’abbiamo segnata con il pennarello rosso. La temperatura secondo me sarebbe i gradi di livello dell’aria dell’aula oppure di qualsiasi cosa. Io mi immagino che dentro le particelle, se metti il termometro dentro una cosa calda, il termometro ti dice quanto si stanno muovendo le particelle. Secondo me la linea curva mi dice quanto si stanno muovendo le particelle.

Giov: secondo me la linea curva mi dice che man mano che passa il tempo i gradi si abbassano senza risalire mai.Ilaz: la linea mi dice che la cioccolata ha fatto delle fasi di trasformazione che era da liquido verso il solido. Rosa: sei sicura che il grafico ti dice cha la cioccolata sta diventando solida? O sei tu che stai pensando che mentre si raffredda si sta solidificando?Ilaz: è vero.Van: è come se ti dice, quella linea che vedi, che va da 44 a 24, quello che è scritto nel titolo, quindi la cioccolata perde il calore, lo sta dando all’aria.Rosa: come scende la linea? Proviamo a descrivere la discesa?Ele. Secondo me scende man mano che vanno giù i gradi.Gioz: secondo me scende dall’alto verso il basso lentamente.Sab: ma non è detto, perché da 44 è scesa velocemente a 38 in cinque minuti!Ang: scende la temperatura perché quando l’hai tolta dal forellino ha cominciato a dare calore all’ambiente e poco a poco ha preso la temperatura dell’aula.Giov: da 44 a 38 è scesa velocemente, dopo ha cominciato a rallentare la discesa facendo la curva.

Sab: per me è come se salissi su un grattacielo e poi ti buttassi giù senza paracadute e dopo con il paracadute aperto. Dopo i primi 5 minuti ha cominciato a rallentare. Negli altri 5 minuti ha perso 5 gradi e nei 5 minuti successivi 3 gradi, poi negli altri 5 minuti 2 gradi, poi un grado…Van: io capisco che la prima volta ha perso il calore velocissimo e poi ha cominciato a rallentare e verso la fine perdeva solo mezzo quadretto e poi un quarto alla volta.Nic. Secondo me la cioccolata, io ho provato a metterla in frigorifero e dopo 5 minuti sono andata a controllare e la cioccolata è diventata durissima con delle macchioline nere. L’ho lasciata ancora lì e alla sera l’ho presa ed era freddissima.Gioz: c’è uno sbalzo di temperatura nel frigorifero.Mat: le due linee formano tipo una curva di uno stivale, più è bassa la temperatura dell’ambiente dove sta la cioccolata più velocemente cala la sua temperatura. La cioccolata, metti che è a 59 gradi, la metti nel freezer che è sotto zero, allora la temperatura del cioccolato si abbassa velocemente. Quando le temperature si avvicinano il cioccolato si raffredda meno velocemente. Se la cioccolata è a 59 gradi e l’ambiente a 44 già dall’inizio va più piano ad abbassarsi.Fab: Alla fine la cioccolata prenderà la temperatura dell’ambiente. Questa linea è così perché la cioccolata è stata in quest’aula, se stava in congelatore sarebbe stata diversa.

In sintesi La candela accesa scalda il fornello, che scalda la tazza

che scalda il cioccolato Il calore è energia che fa fondere il cioccolato Il cioccolato fonde prima sotto e poi piano piano ai lati Fonde prima se lo grattugiamo e se lo mescoliamo con

un cucchiaio Il fornellino di ceramica non resiste al calore e si spacca Le particelle di cioccolato, man mano che si riscaldano si

“sciolgono”, si “mollano”, si “staccano” fino a diventare cioccolato fuso

Le particelle si “tirano” perché il calore le mette troppo in movimento

Il cioccolato fuso sembra nutella, crema, pongo… (uso di analogie)

Messo negli stampini, comincia a perdere calore, lo cede all’aria che si riscalda un po’

Mentre il cioccolato solidifica, le particelle si riattaccano e si tengono dure, prendono la forma dello stampino

La temperatura all’inizio precipita velocemente, poi cala sempre più lentamente fino ad avvicinarsi e a raggiungere la temperatura dell’aula

Più è bassa la temperatura dell’ambiente dove sta la cioccolata più velocemente cala la sua temperatura

La linea che rappresenta il raffreddamento cambia se cambia la temperatura dell’ambiente (aula, freezer, …)