3 laboratori STEAM per l’estate

È tempo di vacanza, ma questo non significa spegnere il cervello! Bisogna solo trovare gli STEAMoli giusti. Possiamo infatti continuare a fare esperimenti e imparare cose nuove, divertendoci. Basta solo avere a disposizione un po’ di materiali, molti dei quali facilmente reperibili in casa, voglia di mettere le mani in pasta e tanta creatività. Questi laboratori sono per alunni e insegnanti che si vogliono mettere in gioco. Ecco tre compiti STEAM per le vacanze. Buon divertimento!

Il vortice nella bottiglia

MATERIALI

• Due bottiglie di plastica da 2 litri o da un 1 litro e mezzo (meglio senza restringimento)
• Acqua
• Piccole perline di plastica colorate (o piccoli pezzi di carta colorati avvolti in pellicola per alimenti)
• Rondella di metallo dello stesso diametro dell’apertura delle bottiglie
• Nastro adesivo

FASI

• Riempiamo una bottiglia d'acqua fino ai 3/4 della sua altezza e inseriamo al suo interno le perline colorate, che serviranno per rendere più visibile la formazione del vortice.

• Appoggiamo la bottiglia sul tavolo e posizioniamo con attenzione la rondella di metallo sul bordo della bottiglia, in modo che l’apertura della prima coincida con il foro della seconda.

• Posizioniamo la bottiglia vuota capovolta in modo che la sua bocca coincida esattamente con la bocca dell’altra bottiglia.
• Fissiamo insieme le bottiglie con del nastro adesivo.

• Impugniamo saldamente le bottiglie nel punto di collegamento e capovolgiamole, in modo che quella vuota si trovi in basso. Osserviamo cosa succede.
• Una volta che l’acqua è completamente passata nell’altra bottiglia, capovolgiamo di nuovo, ma stavolta agitiamo le bottiglie con un movimento circolare. Osserviamo cosa succede.

Quale dei due metodi svuota più velocemente la bottiglia? Se ripetiamo l’operazione spremendo o agitando le bottiglie, l’acqua fluisce più rapidamente da una bottiglia all’altra? Quando si agitano le bottiglie, si crea un vortice che facilita l'ingresso dell'aria nella bottiglia piena e il fluire dell'acqua in quella vuota. Senza un vortice, l'aria e l'acqua devono alternarsi mentre scorrono attraverso la bocca della bottiglia e questo potrebbe creare situazioni di equilibrio della pressione, che potrebbero addirittura interrompere il passaggio dell’acqua.

L'auto eolica

MATERIALI

• Fogli di carta bianca o colorata, di plastica o altro materiale di recupero flessibile (ad esempio, sacchetti di plastica)
• Spiedini
• Spago
• Forbici
• Nastro adesivo
• Macchinine giocattolo
• Ventilatore o asciugacapelli
• Metro a nastro

FASI

• Usando i fogli, gli altri materiali e uno spiedino, costruiamo una vela per la macchinina. La forma e la dimensione possono essere scelte liberamente.

• Attacchiamo la vela all'auto con del nastro adesivo.

• Usando il ventilatore o l’asciugacapelli, testiamo il funzionamento della vela. Se non abbiamo a disposizione nessuno di questi strumenti, possiamo semplicemente soffiare sulla vela.
• Fissiamo il metro a nastro a terra con del nastro adesivo. Sarà la nostra pista.
• Accendiamo il ventilatore o l'asciugacapelli e osserviamo quanta strada percorre la nostra auto.

Quali tipi di design delle vele consentono alla macchinina di viaggiare più lontano? Come puoi modificare il tuo design per renderlo migliore? Se aggiungiamo un po' di peso alla macchinina, attaccandole ad esempio delle monete, come questo influisce sulla distanza percorsa? Come possiamo migliorare la cattura dell’aria da parte della vela?

Sperimentiamo qualche soluzione e sfidiamo i nostri amici in una corsa mozzafiato, progettando l’auto eolica più veloce di tutte!

La stampa solare

MATERIALI

• Due o più tazze di spinaci
• Frullatore
• Cucchiaio
• Tessuto per colino (vecchia maglietta, vecchio calzino, garza)
• Grande ciotola
• Spugna o pennello per schiuma da barba
• Carta da acquerello (ma funziona anche la carta normale)
• Oggetti sottili come foglie o fiori appiattiti
• Fogli di plastica trasparente
• Pinze fermacarte

FASI

• Mettiamo gli spinaci nel frullatore e tritiamoli fino a ottenere una polpa fine.

• Versiamo la polpa nel tessuto e strizziamolo sopra la ciotola fino a quando non fuoriesce tutto il liquido. Un suggerimento: strizziamo un paio di cucchiai alla volta per ottenere un pigmento di migliore qualità.

• Creiamo tre fogli di carta: uno con un solo strato di pigmento, uno con due e uno con tre. Utilizzando la spugna o il pennello per schiuma da barba, stendiamo uno strato di pigmento sul foglio e lasciamo asciugare per circa 5 minuti, prima di stenderne un altro strato.

• Appoggiamo un oggetto sottile su ciascuno dei tre fogli di carta e inseriamoli tra due fogli di plastica trasparente. Fissiamoli con le pinze fermacarta.
• Esponiamo le cornici così ottenute alla luce solare diretta verso mezzogiorno per circa 4 ore. Controlliamo ogni ora la stampa, spostando con cura l’oggetto per vedere quanto il colore sia cambiato intorno all’oggetto rispetto a sotto.
• Una volta raggiunta la qualità desiderata di colore, rimuoviamo la stampa.

Questo tipo di stampa ricrea il processo fotografico noto con il nome di “antotipia”, un processo che sfrutta la fotosensibilità di alcuni vegetali per creare silhouette di oggetti. Ogni pigmento vegetale ha bisogno di un diverso tempo di esposizione, che può variare da ore a settimane. In questa attività usiamo la clorofilla, un pigmento verde presente nelle piante che usa l’energia della luce solare per attivare il processo chimico della fotosintesi. Proviamo a usare altre piante per creare pigmenti fotosensibili, come i petali di fiori colorati, oppure proviamo a osservare cosa succede se proviamo a fare delle stampe in diversi momenti della giornata, lontani da mezzogiorno.

Infine, potremmo provare a stampare persino un nostro ritratto. Basta sostituire l’oggetto sottile con una nostra foto stampata in bianco e nero su un foglio di carta acetata.