StarlyLab per gli insegnanti Attività di laboratorio pronte da usare con gli smartphone degli studenti

• Livello: Secondaria di secondo grado
• Durata: 50–60 min
• Strumenti: Pendolo, cronometro, grafico del quaderno

Obiettivo: Ricavare l'accelerazione di gravità dal periodo di un pendolo e stimare l'errore.

Cosa fanno gli studenti:

1. Formulare un'ipotesi: la massa cambia il periodo?
2. Misurare il periodo con 4 lunghezze diverse (10 oscillazioni ciascuna).
3. Mettere in grafico T² in funzione di L e ricavare g dalla pendenza (4π²/g).

Domanda per la discussione: Perché il periodo non dipende dalla massa?

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• Livello: Secondaria di secondo grado
• Durata: 50 min
• Strumenti: Luxmetro

Obiettivo: Mostrare che l'illuminamento diminuisce con il quadrato della distanza da una piccola sorgente.

Cosa fanno gli studenti:

1. In una stanza oscurata, mettere una piccola lampada o la torcia di un altro telefono alla stessa altezza del sensore di luce.
2. Misurare l'illuminamento a 20, 30, 40, 60 e 80 cm.
3. Mettere in grafico l'illuminamento in funzione di 1/d²: i punti dovrebbero stare su una retta.

Domanda per la discussione: Perché i punti vicini alla lampada si discostano se la lampada è grande?

• Livello: Secondaria di secondo grado
• Durata: 50–60 min
• Strumenti: Analizzatore di spettro (FFT)

Obiettivo: Misurare la velocità del suono dalla risonanza di una colonna d'aria chiusa a un'estremità.

Cosa fanno gli studenti:

1. Usare una bottiglia cilindrica alta o un tubo, riempito in parte d'acqua, e misurare la lunghezza L della colonna d'aria e il suo diametro d.
2. Soffiare sull'apertura e leggere la frequenza principale f sull'analizzatore di spettro.
3. Calcolare v = 4 f (L + 0,3 d) e ripetere con livelli d'acqua diversi.

Domanda per la discussione: Perché si aggiunge 0,3 d alla lunghezza della colonna d'aria?

• Livello: Secondaria di secondo grado
• Durata: 40 min
• Strumenti: Barometro e altimetro (telefoni con barometro)

Obiettivo: Misurare la densità dell'aria dalla differenza di pressione tra i piani.

Cosa fanno gli studenti:

1. Registrare la pressione al piano terra e all'ultimo piano della scuola, tenendo il telefono fermo per qualche secondo.
2. Misurare il dislivello h (contare i gradini e misurarne uno).
3. Calcolare ρ = Δp / (g h) e confrontarla con circa 1,2 kg/m³.

Domanda per la discussione: Di quanto cambia la pressione a ogni piano, e perché gli aerei hanno la cabina pressurizzata?

• Livello: Secondaria di secondo grado
• Durata: 50 min
• Strumenti: Terremoti della settimana, tabella del quaderno

Obiettivo: Scoprire la legge di Gutenberg-Richter con dati sismici reali.

Cosa fanno gli studenti:

1. Aprire i terremoti della settimana in StarlyLab e scrivere le magnitudo nella tabella del quaderno.
2. Per ogni magnitudo M, contare quanti terremoti hanno magnitudo ≥ M.
3. Mettere in grafico log₁₀(N) in funzione di M e ricavare la pendenza b, di solito vicina a 1.

Domanda per la discussione: Cosa ci dice un valore b vicino a 1 sulla frequenza dei terremoti piccoli e grandi?

• Livello: Secondaria di secondo grado
• Durata: 40 min
• Strumenti: Test del tempo di reazione

Obiettivo: Raccogliere misure ripetute e imparare media, dispersione e confronto tra gruppi.

Cosa fanno gli studenti:

1. Ogni studente fa 10 prove con la mano dominante e 10 con l'altra.
2. Calcolare media e deviazione standard di ogni serie.
3. Confrontare i risultati della classe: la differenza tra le mani è più grande della dispersione?

Domanda per la discussione: Quante prove servono prima di fidarsi di una differenza?

• Livello: Secondaria di secondo grado (chimica)
• Durata: 50–60 min
• Strumenti: Colorimetro con assorbanza

Obiettivo: Mostrare che l'assorbanza è proporzionale alla concentrazione.

Cosa fanno gli studenti:

1. Preparare 5 diluizioni di un colorante alimentare in contenitori trasparenti identici.
2. Misurare l'assorbanza di ognuna rispetto a un contenitore di acqua pulita.
3. Mettere in grafico l'assorbanza in funzione della concentrazione e usare la retta per trovare la concentrazione di un campione incognito.

Domanda per la discussione: Perché tutti i contenitori devono avere lo stesso spessore?