Università Roma Tre

- Insegnare scienze: il ruolo della storia nella didattica delle scienze (La struttura delle rivoluzioni Scientifiche T. Kuhn); il metodo scientifico secondo la visione di M. E. Boole; il significato delle anomalie nella storia della scienza; il falso mito delle conoscenze certe e della verità assoluta.

- Cosa associamo alla parola chimica: una visione microscopica affiancata al pregiudizio della chimica come responsabile dell'inquinamento. Una visione umanistica delle scienze e della chimica.

- Perché insegnare chimica nella scuola primaria: tra analfabetismo scientifico, utilità pratica nella vita quotidiana e educazione alla democrazia (R. Hoffmann, La chimica allo specchio)
Il ruolo dell’insegnante nell'insegnamento delle scienze, l'importanza della mimesis e del racconto.
Le origini preistoriche della chimica e la chimica oggi: oltre la diffidenza e l’iperspecializzazione.

- Quali gli argomenti di chimica trattare nella scuola primaria. La chimica come lente di ingrandimento sulla realtà: dal macro al micro. Come sviluppare questo approccio. Il ruolo dell’inconscio nell’educazione scientifica infantile.

- La materia vista secondo un approccio didattico classico: definizioni e concetti chiave attraverso un’analisi microscopica e qualche esempio didattico. La materia vista secondo un approccio didattico di tipo storico: tra finito e infinito (l’importanza delle questioni esistenziali); lo sviluppo della concezione aristotelica e di quella atomistica.

- L'atomo: Il modello atomico oggi e il sistema periodico oggi. Particelle subatomiche, caratteristiche e funzioni. Gli orbitali e la configurazione elettronica. La struttura di Lewis. Il sistema periodico, le proprietà periodiche degli elementi(raggio atomico, energia di prima ionizzazione, affinità elettronica ed elettronegatività). Esempi didattici, buone e cattive pratiche. La rinascita dell’atomo e l’affermazione dell’atomismo (Gutemberg, Galilei, Gassendi, Boyle): il ruolo dell'aria e dei gas.
- La nascita della chimica moderna: come si modificano nel tempo i concetti di atomo, elemento e composto. Lavoisier: elemento e composto. Le Leggi Ponderali e il concetto di molecola. La legge di conservazione della massa. Esperimenti didattici sulla legge di conservazione della massa.Verso un approccio quantitativo (Van Helmont). Le leggi ponderali: Proust e Dalton. L’idea atomica di Dalton. L'affermazione del concetto di molecola: Avogadro, Gay-Lussac. La mole.

- Il legame chimico: legami forti (legame ionico, covalente, covalente dativo, metallico); interazioni deboli (forze di Van der Waals, Legame idrogeno). Dalle proprietà macroscopiche della materia (forma, dimensione, durezza, colore etc.) alla natura dei legami chimici.

- La chimica dei miscugli: miscugli eterogenei ed omogenei. Soluzioni: soluto e solvente, funzioni ed interazioni. I passaggi di stato. L'influenza della temperatura e della pressione nei passaggi di stato: considerazioni energetiche sulla mobilità delle molecole e degli atomi. Il diagramma di fase dell'acqua. Come quantificare una soluzione (molarità, molalità e percentuale in volume). La polarità: il simile scioglie il simile, esempi e video didattici. Solubilità e variazione in relazione a temperatura e pressione. I sistemi dispersi: sospensioni, schiume ed emulsioni. Esempi di sistemi dispersi. Accenni sui tensioattivi. Proposte didattiche sull'acqua. Le proprietà Colligative: influenza della quantità di soluto sulle proprietà di una soluzione generica (dal macro al micro). Proposte didattiche.

- Trasformazioni Chimiche. Dall'idea di trasformazione al concetto di reazione: percorso storico. L'alchimia. Processi chimici reversibili e irreversibili (Esempi) Perché le reazioni avvengono? La velocità dei processi chimici, accenni al concetto di Cinetica Chimica (Esempi): la Teoria delle Collisioni, l'energia di attivazione. Cosa influenza la velocità di reazione: concentrazione, temperatura e catalizzatori. Esempi. La combustione, esempi didattici sulla combustione. Reazioni eso- ed endo-termiche (Esempi didattici).

-Reazioni Acido-Base Percorso storico della teoria acido-base. Approccio qualitativo e quantitativo. Teoria di Arrhenius: esempi e limiti. Teoria di Bronsted-Lowry, esempi. Concetto di acido e base coniugata. Teoria di Lewis. Proposte didattiche.

Asimov I., Breve storia della chimica. Introduzione alle idee della chimica, Zanichelli, 2011
Magrone P. Millan Gasca A. I bambini e il pensiero scientifico. Il lavoro di Mary Everest Boole. Carocci, 2018
Nivaldo J. Tro., Introduzione alla chimica, Pearson, 2013 (o qualsiasi testo di chimica generale contenente gli argomenti del programma)