Analizzare il concetto di materiale e scoprire a quali operazioni può essere sottoposto per diventare “oggetto”

Unità di apprendimento di Tecnologia per la classe prima
di Alessandro Lanza

Compito unitario. Costruire il concetto di materiale e applicare i modelli logici per la ricerca dei problemi di lavorazione. Spiegare dettagliatamente, su una parete espositiva, le operazioni effettuate per trasformare un materiale in prodotto finito.

Obiettivi formativi. L’alunno:

  • riflette sui contesti e sui processi in cui trovano impiego utensili e macchine affrontando i problemi secondo modelli logici di indagine;
  • rileva le proprietà fondamentali dei materiali stabilendo i criteri di analisi e di sistemazione dei dati.

Attività laboratoriali. Fase 1. Costruire il concetto di materiale. Chiediamo ai ragazzi di mettere sul piano del loro banco gli oggetti che hanno nella cartella e di osservarli attentamente poi, sempre in silenzio, scrivere sul quaderno quanto portato. Trascorsi 5 minuti, facciamo leggere quanto scritto: certamente troveremo i libri, i quaderni, l’astuccio, il diario, qualche prodotto alimentare per l’intervallo.
Che differenza c’è tra un libro e un diario? Otterremo risposte tutto sommato simili: “il libro è già scritto, il diario deve essere compilato giorno per giorno”.
Che differenza c’è tra un quaderno e la penna? Certamente risponderanno che sono oggetti diversi.
Perché? Potrebbero rispondere che cambia la funzione: il quaderno è il supporto dove si scrive e la penna è lo strumento per scrivere.
Dopo aver fatto riporre il materiale nelle rispettive cartelle, proiettiamo delle immagini di una tavola imbandita1,2,31896_henri_matisse_007_la_tavola_imbandita[1]

tavola

tavola apparecchiataChe cosa notate in queste fotografie? Come risposta avremo piatti, bicchieri, una brocca, i tovaglioli, la tovaglia, le posate.
Che cosa sono? Dovremmo arrivare al termine “oggetti”, altrimenti facciamo altri esempi, in modo da portare i ragazzi a pronunciare quel termine.
Sono tutti uguali? Certamente no.
Eppure ci sono due oggetti, diversi nella forma, ma che hanno qualcosa in comune… Insistiamo sul fatto che non basta guardare qualcosa, ma è necessario osservare con cura i dettagli delle immagini o delle situazioni reali. Prima o poi riusciremo a far notare che i bicchieri e la brocca sono di vetro.
Che cos’è il vetro? E’ un materiale.
E per gli altri oggetti, cosa si può dire? Sono costruiti con altri materiali.
Ecco, siamo arrivati al termine “materiale” da utilizzare per costruire il concetto. Utilizziamo il modello logico, mediante il quale, rispondendo a domande strutturate, si giunge alla definizione completa ed esaustiva del termine oggetto di indagine4.
Invitiamo i ragazzi a suddividere la pagina del quaderno in tre colonne e in cinque righe, poi scrivere le domande, secondo quanto si vede nel prospetto (Tabella 1); nelle caselle a fianco alle domande si scriveranno le risposte (Tabella 2).

tab1 Tabella 1. Modello per la Costruzione dei Concetti

Il testo che si ottiene è quanto richiesto, in forma paratattica.

tab2Tabella 2. Costruzione del concetto di “materiale”

Il successivo passaggio, con l’eliminazione delle ripetizioni ed il corretto uso dei pronomi, ci fornirà un testo di tipo ipotattico, corrispondente al modo con cui ci esprimiamo normalmente: un materiale è una sostanza fisica che serve per produrre oggetti o per ottenere altri materiali più raffinati, da utilizzare successivamente. È formato da sostanze di un certo tipo oppure da miscugli di sostanze diverse e si può presentare come sostanza solida, liquida o gassosa. Può essere prelevato allo stato grezzo e prende quindi il nome di materia prima.
Facciamo notare che il modello può essere applicato a qualsiasi concetto e poniamo l’accento su un termine nuovo: “materia prima”.  Suddividiamo la classe a gruppi di due alunni e, passando per i banchi, diamo indicazioni sui dubbi e perplessità che possono emergere dai ragazzi. Dobbiamo giungere a questo schema (Tabella 3).

tab3Tabella 3. Costruzione del concetto di “materia prima”

Per controllare la corretta acquisizione del modello, durante la lezione successiva proponiamo l’analisi di termini semplici, ad esempio il melo, la colla, la scarpa…, avendo cura di far lavorare sempre in coppia i ragazzi in modo che possano discutere e condividere idee; quel che si vuole ottenere è la produzione condivisa di un testo stilato in forma paratattica.

Fase 2. Trovare le materie prime, partendo dagli oggetti. Torniamo alla fotografia della tavola imbandita e all’elenco degli oggetti presenti nella cartella: vogliamo scoprire il tipo di materiale usato per la loro costruzione e quali sono le materie prime usate. Utilizziamo lo strumento di analisi, scoperta e invenzione denominato Scatola Nera, che prevede tre variabili: i dati in entrata, il sistema di trasformazione e i dati in uscita.5
Noi, ora, siamo in possesso soltanto dei dati in uscita e dobbiamo ipotizzare quelli in entrata; poi, in un secondo tempo, procederemo all’analisi del sistema di trasformazione.
Questi sono gli ambiti della ricerca:scatola1e se il sistema è più complesso si ha:scatola2Visto che gli oggetti da analizzare sono familiari, per trovare le materie prime dobbiamo far ricorso alle conoscenze pregresse degli alunni; solo in certi casi si procederà alla discussione guidata, in modo da giungere, tutti insieme, a trovare il termine adatto.
Usiamo due colonne, suddivise in un certo numero di righe: i termini che collocheremo a sinistra sono i dati in entrata, mentre quelli di destra sono gli oggetti che abbiamo; la colonna centrale è vuota e ci permette di tracciare delle linee di connessione (Tabella 4).

tab4Tabella 4

Dovremmo pervenire alla struttura della tabella successiva: questo primo passo non deve essere troppo specializzato perché stiamo chiedendo agli alunni di far ricorso alle loro conoscenze; le eventuali inesattezze o misconoscenze saranno elementi per approfondire la struttura e creare nuova conoscenza.
I ragazzi possono lavorare a coppie e il tempo a disposizione non deve superare i 5 minuti; tutto va annotato sul quaderno. La socializzazione dei termini trovati permetterà di avere materiale condiviso su cui procedere per un prossimo lavoro (Tabella 5).

tabella1Tabella 5

Ora, con i dati ricavati, riproponiamo la stessa tabella, ma questa volta i dati in uscita saranno quelli che abbiamo segnato prima in entrata: dobbiamo scoprire le materie prime (Tabella 6).

tab5Tabella 6

Il lavoro per gli alunni diventa più complicato; il docente deve stimolare la riflessione e la ricerca ponendo poche e semplici domande: che cosa si utilizza per produrre quel materiale? Servono più prodotti per ottenere quel materiale?
Nel caso si constati l’insorgere negli alunni di eccessive difficoltà, si può proporre la ricerca dei termini in uscita sul dizionario o, se si ha possibilità di connessione, sul motore di ricerca del web.
L’importante è porre il ragazzo in una situazione di analisi e non fornire risposte a breve termine, ma indicare percorsi di ricerca: se l’alunno trova la risposta giusta per conto suo sarà orgoglioso del suo lavoro e non dimenticherà quanto acquisito.
Dovremmo giungere al risultato mostrato nella Tabella 7, incompleto e generico, ma adeguato al livello cognitivo dei ragazzi della classe prima, all’inizio dell’anno scolastico.

tabella2Tabella 7

A questo punto, sul pannello espositivo, un cartoncino colorato con formato 70×100, incolliamo le due tabelle finali, facendo coincidere i termini collegati tra loro dalle linee (Tabella 8).
Per motivi di chiarezza, tracciamo solo un percorso, lasciando ai ragazzi il compito, sul tabellone, di completare il lavoro.

tabella3Tabella 8 

Questa scheda, così com’è proposta, potrà anche essere utilizzata per una azione preventiva di monitoraggio, chiedendo ai ragazzi di completarla in modo corretto, cercando di ricordare con precisione i termini e le connessioni, ovviamente senza consultare il quaderno.
Per verificare la corretta acquisizione dello strumento logico, proponiamo una serie di oggetti molto semplici, in modo da poter analizzare sia i dati in entrata sia quelli in uscita (Tabella 9).

tab6Tabella 9

 Fase 3. Analizzare le tipologie di trasformazione delle materie prime e dei materiali. Abbiamo a disposizione i dati in entrata e quelli in uscita e dobbiamo ricercare i metodi di lavorazione utilizzati per passare da uno all’altro.
Dobbiamo porre molte semplici domande per aiutare i ragazzi nel trovare le risposte corrette, anche se non con il massimo grado di precisione; procedendo a piccoli passi con questo strumento, la ricerca dell’accuratezza sia nell’uso dei termini sia nel livello formale di ragionamento diverrà una caratteristica peculiare.
Rifacciamoci ai termini trovati e ne analizziamo assieme uno solo per far capire come si deve procedere, poi si lascia il lavoro ai ragazzi: noi siamo sempre disponibili, passando tra i banchi, a indirizzare, correggendo le inesattezze.

tab7Non spieghiamo nel dettaglio il processo di lavorazione dei materiali perché sarà argomento di lavoro successivo, dobbiamo far presente che il tronco di certi alberi viene sminuzzato per ottenere una poltiglia che, a sua volta, colata su un nastro formerà il foglio di carta. I fogli di carta tagliati nella misura necessaria, verranno poi piegati e cuciti tra loro per ottenere il quaderno.
Quali operazioni vengono svolte? Un corpo solido viene ridotto in piccoli frammenti, quindi l’operazione è disgregare. I piccoli frammenti vengono ridotti in poltiglia, per cui l’operazione è la stessa, ma spinta a maggior livello. La poltiglia viene versata su una rete mobile, di conseguenza si dà forma a qualcosa, cioè un nastro piano, di spessore uniforme. Il foglio viene essiccato, cioè viene eliminata l’acqua; anche questa è un’operazione di sottrazione. Il foglio di carta viene tagliato secondo le dimensioni volute: è un’altra operazione di sottrazione, di taglio, di separazione.
I fogli, piegati, vengono tenuti assieme per mezzo di una cucitura: questa è un’operazione di addizione, unire parti separate in modo meccanico.
Lo strumento logico deve essere abbozzato in questo modo (Tabella 10):

tab8Tabella 10

Notiamo che i verbi azione utilizzanti appartengono a tre categorie diverse:

  • disgregare, ridurre in poltiglia, tagliare sono riconducibili all’azione concettuale del separare, del sottrarre qualcosa da un insieme più o meno compatto;
  • versare, piegare vorrebbero rendere l’idea del dare una forma particolare a qualcosa;
  • cucire, invece pone l’accento sull’unione, l’addizione.

Facciamo riflettere sul macrosistema che abbiamo messo in evidenza:

  • sottrarre (dividere, tagliare, disgregare, forare, asportare ..);
  • aggiungere (unire in modo organico o in modo meccanico, saldare, avvitare, annodare, intrecciare, cucire, ..);
  • formare (piegare, colare, trafilare, laminare, estrudere, fucinare, stampare, pressare, trasformare, plasmare, fondere, ..).

Sulla base di questa macroclassificazione, sistemiamo i dati raccolti con lo strumento logico e li rappresentiamo sul tabellone in modo da ottenere il flusso di informazioni dai dati in entrata e quelli in uscita (Tabella 11).

tab9Tabella 11

Ecco come dovrebbe comparire sul tabellone (Tabella 12):

tabella4Tabella 12

Utilizziamo tre colori per indicare tre tipi diversi di azione, perché nelle successive unità di apprendimento analizzeremo le macchine operatrici che svolgono quel preciso lavoro.
Studieremo le macchine per unire, cioè le macchine da cucire, le saldatrici, le incollatrici …; poi le macchine per sottrarre, come le forbici, le lame, le tronchesine, …; ed infine quelle per formare, cioè le piegatrici, le laminatrici, le presse, ….
È importante far notare che ogni materiale subisce precise lavorazioni, che utilizzano macchine specializzate o utensili e che la sequenza di lavorazione è determinata da un progetto iniziale che ottimizza il tempo impiegato per la confezione, riducendo i costi di produzione, con un riguardo particolare verso la protezione dei rischi degli operatori.
Proponiamo, per il controllo della corretta acquisizione dei modelli logici, l’analisi con lo strumento scatola nera, del processo che, partendo dalle olive mature, ci porta ad ottenere l’olio d’oliva extravergine.

Fase 4. Concludere il lavoro sul tabellone. Ogni gruppo di alunni, che si è dedicato all’analisi di un particolare oggetto, dispone il risultato del proprio lavoro sui fogli a parete ed espone alla classe il procedimento adottato e i risultati ottenuti.

Verifica, valutazione, monitoraggio. Dobbiamo verificare quanto è stato appreso in merito sia alla costruzione del concetto sia allo strumento logico di indagine dei materiali e prodotti analizzati. Proponiamo quindi una verifica del tipo:

tab10Il livello dell’accettabilità è raggiunto con 6-7 risposte esatte su 10, se il punteggio ottenuto è inferiore sarà necessario aiutare il ragazzo sia nella revisione dell’uso dei modelli e strumenti sia nella memorizzazione dei risultati ottenuti. In questo caso sarebbe utile far ripetere la prova durante la lezione successiva per verificare, oltre l’acquisizione dei contenuti, anche l’impegno profuso nel recuperare.
Nel caso l’alunno avesse ottenuto un punteggio 8 oppure 9, il giudizio sarà ottimo, mentre si raggiungerà il livello dell’eccellenza se tutte le risposte saranno corrette.
Una variante a questo modo di verificare, volendo utilizzare il modello proposto, potrebbe essere l’interrogazione: in questo caso, oltre alla risposta corretta che l’alunno deve fornire, si potrà chiedere il motivo della sua affermazione e si potranno avere ulteriori elementi per verificare anche la capacità espositiva e l’uso corretto dei termini specifici.

Alessandro Lanza

 

 

 

 

 

 

 

 


  1. http://leleccorniedidanita.blogspot.it/2010/09/invitiamo.html 

  2. http://webs.racocatala.cat/llengua/it/v18.htm 

  3. http://lacuocadicasa.blogspot.it/2011/06/la-tavola.html 

  4. Maria Famiglietti, DNA della Tecnologia, Metodo. Edizioni Il Capitello, Torino, 2012. pag.60 

  5. www.mariafamiglietti.it/scatola_nera.htm 

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