Manuale del laboratorio

Come usare questo sito

Ogni scheda di questo sito è pensata perché il progetto funzioni al primo colpo con materiali reali: misure verificate, pezzi con sagoma, componenti precisi, passaggi verificabili e avvertenze di sicurezza. Questo manuale è la parte comune a tutti i progetti: quello che conviene sapere una volta sola invece di ripeterlo in ogni scheda.

Non serve leggerlo tutto prima di cominciare. Leggi questa sezione, quella sul ruolo dell'adulto e quella sulla sicurezza (circa 25 minuti in tutto). Il resto consultalo quando ti serve: le tecniche con il cartone quando monti il primo veicolo, la parte di elettricità quando fai il primo circuito, quella sui gruppi se lavori in una classe.

Cosa trovi in ogni scheda di progetto

Dal catalogo puoi filtrare per categoria, età, difficoltà e se serve comprare qualcosa. Aprendo un progetto troverai queste sezioni, sempre nello stesso ordine:

Sagome stampabili in scala 1:1

Molti progetti hanno pezzi con sagoma. Il pulsante «Stampa le sagome a grandezza naturale (A4)» genera una pagina per ogni foglio A4 con i pezzi disegnati alla loro misura esatta. Perché vengano bene:

1. Nella finestra di stampa scegli scala 100 % o «dimensioni effettive». Disattiva «Adatta alla pagina» o «Adatta all'area di stampa»: è la causa numero uno dei pezzi che non combaciano (riduce tra il 3 % e il 6 %).
2. Misura con un righello la linea rossa da 50 mm dell'intestazione che compare su ogni foglio: deve misurare esattamente 50 mm. Se misura 48 mm, ristampa controllando la scala.
3. Una stampa in bianco e nero va benissimo. Le linee continue sono di taglio; quelle tratteggiate, di piega; i cerchi con la croce, fori.

Come trasferire la sagoma sul cartone è spiegato in Tecniche con il cartone. Se non hai una stampante, ogni pezzo ha le sue misure in mm nella scheda e puoi disegnarlo con il righello.

La modalità laboratorio

Il pulsante «Modalità laboratorio (passo passo in grande)» mostra un passaggio per schermata, con caratteri grandi, pensato per lasciare il tablet o il portatile sul tavolo di lavoro mentre costruite. Si va avanti con «Avanti» o con le frecce della tastiera. I passaggi che deve fare un adulto sono segnalati. Consigli:

• Lascia che sia il bambino a premere «Avanti»: così decide il proprio ritmo e non va avanti finché la verifica del passaggio non è superata.
• Leggi il passaggio ad alta voce (o fallo leggere al bambino se legge già con scioltezza) prima di toccare qualsiasi cosa.
• Proteggi lo schermo: un sacchetto trasparente per congelatore o una custodia evita gocce di colla e di tempera.

Segnare passaggi, materiali e progetti fatti

Le liste dei materiali e della preparazione si possono spuntare con un clic. Quello che segni viene salvato nel browser di quel dispositivo (non in un account): se cambi computer o cancelli i dati di navigazione, si perde. Il pulsante «Segna come fatto» di ogni progetto aggiorna il contatore del catalogo e il diploma. Anche le liste di questo manuale si possono spuntare.

Stampare

«Stampa la scheda» genera una versione su carta senza pulsanti né menu, circa 4–8 fogli a seconda del progetto. Per una sessione in classe di solito basta stampare il passo passo e le sagome; la scienza per l'adulto conviene leggerla prima, sullo schermo. Anche questo manuale si può stampare per intero (circa 50 fogli): meglio stampare solo le sezioni che userai.

Come scegliere il primo progetto

Il primo progetto ha una sola missione: funzionare e far sentire al bambino che l'ha fatto lui. Scegli al di sotto del suo livello, non al di sopra. Usa due criteri: l'età (manualità e lettura) e la pazienza (quanto tempo riesce a stare concentrato senza vedere un risultato).

Percorsi suggeriti

Primo mese. A casa di solito è più realistico fare 2 sessioni a settimana. Ecco un primo mese di 8 sessioni che sale di difficoltà e presenta ogni volta una tecnica nuova:

1. Vulcano di schiuma: misurare quantità, reazione chimica.
2. Auto a palloncino: primi assi con cannuccia e spiedino di legno.
3. Catapulta a leva: leva e prova corretta misurando le distanze.
4. Torcia a tubo con interruttore: primo circuito.
5. Braccio escavatore con siringhe: siringhe, snodi con fermacampione.
6. Semaforo a tre luci: polarità, resistenze.
7. Macchinina a elastico attorcigliato: ruote, attrito, miglioramento del prototipo.
8. Auto solare con cinghia di trasmissione: mette insieme tutto quanto.

Per interessi.

Durata realistica

I tempi delle schede non sono da catalogo: sono quelli di una costruzione reale con un bambino dell'età indicata. Per pianificare, somma:

• Preparazione dell'adulto: 10–30 min (stampare, riunire i materiali, pretagliare, provare i componenti). Se puoi, falla il giorno prima.
• Costruzione: il tempo della scheda. Moltiplicalo per 1,5 con bambini di 5–7 anni o se è la prima volta che fate qualcosa di simile.
• Asciugatura: colla vinilica 30–60 min (meglio da un giorno all'altro), colla a caldo 2–5 min, tempera 20–30 min.
• Prova e miglioramento: 10–20 min. Non tagliarla: è lì che si impara di più.
• Riordinare: 10 min, insieme ai bambini.

Se il progetto supera i 90 minuti, dividilo in due sessioni: costruire la struttura un giorno (e lasciarla asciugare) e la parte elettrica o la decorazione un altro.

Il ruolo dell'adulto

L'errore più comune non riguarda la sicurezza né la tecnica: è che l'adulto finisca per fare il progetto mentre il bambino guarda. Succede senza volerlo, perché l'adulto lo fa più in fretta e meglio, e perché vuole che venga bene. Il risultato è un oggetto bello che il bambino non sente suo e da cui non ha imparato niente. Il tuo compito è un altro: preparare, badare alla sicurezza, fare quello che il bambino non può ancora fare in sicurezza e, soprattutto, fare domande.

Accompagnare senza fare al posto loro

• Mani dietro la schiena. Quando il bambino sta tagliando, incollando o collegando, tieni le mani lontane dal tavolo. Se devi mostrare qualcosa, fallo su un pezzo di cartone a parte (un «pezzo di prova»), non sul suo pezzo.
• Fai tu solo quello che è segnato per l'adulto nella scheda (taglierino, colla a caldo, forare, fuoco, forno) e dillo ad alta voce: «Questo taglio lo faccio io perché il taglierino è pericoloso; tu tieni fermo il righello e avvisami se si sposta».
• Prepara in modo che possa farlo lui. Pretagliare un pezzo difficile, segnare a matita dove va un foro o lasciare i fili già spellati non è «barare»: è mettere il compito alla sua portata.
• Accetta un risultato imperfetto. Un taglio storto che funziona è un buon taglio. Se il difetto impedisce di funzionare, trasformalo in un problema da risolvere insieme (vedi più sotto), non correggerlo tu in silenzio.
• Siediti accanto, non di fronte. Accanto vedi il pezzo dalla stessa angolazione e non gli dai le istruzioni «a specchio».

Cosa dire e cosa non dire

Domande aperte e chiuse

A una domanda chiusa si risponde con sì, no o una parola; serve per verificare qualcosa al volo («Hai messo la gamba lunga sul rosso?»). Una domanda aperta costringe a pensare e non ha un'unica risposta; è quella che fa imparare. Usa soprattutto domande aperte e lascia almeno 5 secondi di silenzio dopo averle fatte: il silenzio imbarazzante è il momento in cui il bambino sta pensando.

Gestire la frustrazione e il «non mi riesce»

In ogni progetto c'è almeno un momento in cui qualcosa non riesce. È normale ed è utile, purché non diventi un abbandono. Questa scaletta funziona nella maggior parte dei casi:

1. Fermati e dai un nome a quello che prova. «Vedo che sei arrabbiato perché il LED non si accende. È normale, anche a me dà fastidio.» Non minimizzare («non è niente») e non affrettarti a sistemarlo.
2. Pausa fisica di 1–2 minuti. Che lasci il pezzo, beva un po' d'acqua, si alzi. Con bambini di 5–7 anni questa pausa è indispensabile.
3. Rimpicciolisci il problema. «Non funziona» è troppo grande. «Verifichiamo una cosa sola: la pila va bene?» Un problema piccolo si può risolvere.
4. Fagli scegliere il passo successivo tra due opzioni concrete: «Proviamo la pila con un altro LED o controlliamo prima i coccodrilli?». Scegliere gli restituisce il controllo.
5. Se in 10 minuti non va avanti, offri un aiuto maggiore: tu fai una parte davanti a lui spiegando ad alta voce, e lui fa la successiva.
6. Se continua a non riuscire, mettetelo da parte: «Ci fermiamo qui e domani lo guardiamo con occhi nuovi». Annota nel quaderno cosa avete provato. Il giorno dopo, l'80 % delle volte, il problema salta fuori in 2 minuti.

Frasi che aiutano: «Non ti riesce ancora» (invece di «non ti riesce»), «Cosa hai scoperto che non funziona?», «Gli ingegneri provano tantissime volte prima che una cosa funzioni».

L'errore come dato

Quando qualcosa non va, il progetto ti sta dando un'informazione. Trattalo da detective: una macchinina che gira a sinistra dice che una ruota sfrega più dell'altra; un LED che non si accende dice che in qualche punto il circuito è aperto o invertito. Chiedi al bambino di descrivere con precisione cosa succede («non va» non vale; «le ruote dietro girano ma quelle davanti no» sì) e annotate nel quaderno cosa cambiate e che risultato dà. Cambiate una sola cosa alla volta: se ne cambi tre insieme e funziona, non sai quale fosse il problema.

Lodare il processo, non il talento

«Sei bravissimo» o «hai le mani da artista» insegnano che il risultato dipende da qualcosa che si ha o non si ha; davanti a un errore, il bambino conclude di non averlo. Loda ciò che dipende da lui: la strategia («hai misurato due volte prima di tagliare»), l'impegno («hai provato quattro modi per fissare il motorino»), il miglioramento («la seconda versione arriva lontano il doppio») o la domanda («che bella domanda, non ci avevo pensato»). Sii concreto e non esagerare: i bambini riconoscono la lode automatica.

Quando intervenire

Intervieni subito, senza discutere, se c'è un rischio per la sicurezza: taglierino usato male, la mano davanti alla lama, la pistola per colla a caldo puntata verso la pelle, una pila che si scalda, pezzi piccoli vicino alla bocca di un bambino sotto i 3 anni, un prodotto chimico vicino agli occhi. Per il resto, usa questa scala, dal meno al più:

1. Aspettare e osservare (1–2 minuti): molti problemi si risolvono da soli.
2. Domanda aperta: «Cosa sta succedendo?».
3. Indizio: «Guarda la verifica del passaggio 5».
4. Indizio più preciso: «Guarda dove va la gamba lunga».
5. Dimostrazione su un pezzo di prova.
6. Farlo insieme: le tue mani guidano le sue, oppure tu fai metà.
7. Farlo tu, spiegando ad alta voce, solo se il passaggio supera le sue capacità fisiche o è bloccato da più di 15 minuti.

Divisione dei compiti per età

Le età sono indicative: un bambino di 7 anni con esperienza può lavorare come uno di 9 e viceversa. Osserva la manualità fine (ritaglia seguendo una linea? apre e chiude un fermacampione?) più che l'età.

La sicurezza nel dettaglio

I progetti di questo sito sono sicuri se si seguono le schede, ma usano attrezzi taglienti, calore, pile, magneti e prodotti della cucina. Quasi tutti gli incidenti nei laboratori per bambini hanno quattro origini: tagli con il taglierino, piccole ustioni con la colla a caldo, pile o magneti che finiscono in bocca a un bambino piccolo e prodotti che schizzano negli occhi. Questa sezione spiega ogni rischio, come prevenirlo e cosa fare se succede. Ogni scheda aggiunge poi le sue avvertenze specifiche.

Tabella dei rischi

Protezione degli occhi

Tieni nel laboratorio un paio di occhiali di protezione per persona, anche per l'adulto. Devono coprire anche i lati (tipo «occhiali a maschera»), avere la marcatura EN 166 e l'elastico regolabile; esistono in taglia bambino per 3–6 €. Gli occhiali da vista non proteggono dagli schizzi laterali. Sono obbligatori per:

• Tutto ciò che schizza o fa bolle: vulcano, Razzo ad aceto e bicarbonato, Fontana di bibita e caramelle, dentifricio per elefanti.
• Tutto ciò che viene lanciato: Catapulta a leva, Lanciarazzi ad aria compressa, elastici tesi.
• Tagliare fil di ferro o fili con le pinze (i pezzetti volano via).
• Forare con il trapano.

Cassetta di pronto soccorso del laboratorio

• Garze sterili (10 pezzi) e cerotto in rotolo di carta
• Cerotti di varie misure
• Soluzione fisiologica monodose (per lavare occhi e ferite)
• Antisettico (clorexidina)
• Guanti in nitrile (senza lattice)
• Pinzette (per le schegge degli spiedini)
• Ghiaccio istantaneo (per i colpi)
• Forbici a punta arrotondata per la cassetta
• Foglio con i numeri di telefono: 112 e Centro antiveleni 91 562 04 20
• In classe: elenco delle allergie del gruppo

Per le ustioni, la migliore «cassetta di pronto soccorso» è il rubinetto dell'acqua fredda: assicurati che ce ne sia uno a pochi passi.

Regole del laboratorio (da leggere con i bambini)

Leggile ad alta voce nella prima sessione, chiedi ai bambini di spiegarle con parole loro e appendile in vista. Con bambini di 5–7 anni, limitati alle prime cinque.

• Gli attrezzi con il disegno della mano rossa (taglierino, colla a caldo, trapano) li usa un adulto o si usano con un adulto accanto.
• Niente del laboratorio va in bocca: né pezzi, né pile, né magneti, né miscugli, anche se vengono dalla cucina.
• Occhiali addosso quando qualcosa fa bolle, schizza o vola.
• Le forbici si passano chiuse e con il manico verso l'altro.
• Se qualcosa si scalda, ha un odore strano o si rompe: lascio, avviso e mi allontano.
• Solo pile. La presa non si tocca mai.
• Prima di mettere la pila, controllo il circuito con il dito.
• Alla fine ogni cosa torna al suo posto; i pezzi piccoli, nel loro barattolo.
• Mi lavo le mani dopo aver usato prodotti chimici, anche se sono di cucina.
• Provo razzi e catapulte mirando al bersaglio, mai a una persona.

Preparare lo spazio e la scatola dei materiali

Un buon laboratorio casalingo non ha bisogno di una stanza: bastano un tavolo, una scatola grande e un posto dove lasciare asciugare i progetti. Quello che fa davvero la differenza è avere tutto pronto prima di sedersi con il bambino. Ogni minuto che passi a cercare le forbici è un minuto in cui il bambino perde interesse.

La zona di lavoro

• Tavolo all'altezza giusta: il bambino, seduto, deve avere i gomiti un po' sopra il piano del tavolo. Se il tavolo è alto, un cuscino rigido sulla sedia; se i piedi penzolano, una scatola sotto i piedi. Per tagliare con il righello, meglio in piedi.
• Proteggi la superficie: una tovaglia cerata, un grande pezzo di cartone (da cambiare quando si rovina) o un tappetino da taglio A3. Per la chimica, una teglia da forno con il bordo: tutto quello che si rovescia resta dentro.
• Luce: naturale o una lampada che non faccia ombra sulla mano che lavora (a sinistra per i destrimani, a destra per i mancini).
• Presa per la pistola per colla a caldo a un'estremità del tavolo, con il cavo che non attraversa il passaggio. Se usi una prolunga, fissala al pavimento con il nastro.
• Zona di asciugatura: una mensola, la parte alta di un armadio o una scatola di cartone aperta dove i progetti possano passare la notte senza che nessuno li tocchi. Etichettali con nome e data.
• Acqua vicina: una bacinella o il lavello per lavare pennelli e mani, e per raffreddare le ustioni.
• Sacco della spazzatura e scatola per il riciclo a portata di mano dall'inizio, non alla fine.

Come organizzare la scatola dei materiali

Il sito propone una scatola da laboratorio con tutto il necessario. Idee che funzionano:

• Una grande scatola di plastica con coperchio (circa 40 × 30 × 20 cm) per attrezzi e componenti, e un'altra di cartone per i materiali di riciclo.
• Componenti piccoli in un organizer a scomparti (di quelli per viti o da pesca): uno scomparto per tipo di LED, uno per valore di resistenza (con l'etichetta del valore: leggere i colori è molto difficile), coccodrilli, fermacampioni, magneti, motorini.
• Cartone diviso per formato e appiattito, in piedi dentro una scatola come cartelline. Butta quello umido, stropicciato o unto.
• Tubi e bottiglie puliti e asciutti, in un sacchetto a parte. Le bottiglie del latte o del succo vanno sciacquate bene, altrimenti dopo una settimana puzzano.
• Un vassoio per bambino (va bene il coperchio di una scatola da scarpe) perché i suoi pezzi non si mescolino con quelli degli altri.
• Un barattolo di pezzi recuperabili: motorini, LED, portabatterie e ruote di progetti smontati. Quasi tutti i componenti si riutilizzano dieci volte.

Materiali di riciclo e a cosa servono

Attrezzi consigliati

Il kit di componenti di base

Comprare i componenti uno per uno per ogni progetto è costoso e lento. Questo kit, comprato una volta sola, copre la parte elettronica e meccanica di quasi tutti i progetti. I prezzi sono indicativi (negozi online e di elettronica, 2026). La lista dettagliata con i link è nella lista degli acquisti.

Totale indicativo: circa 80–125 € compresi gli attrezzi di base (senza multimetro né trapano). Solo i componenti, circa 70–95 €. Per una classe di 25 alunni moltiplica per 3 o 4 le quantità di LED, coccodrilli, portabatterie e siringhe, non per 25: si lavora a squadre e i componenti si riutilizzano.

Tecniche con il cartone

Il cartone è il materiale principale di metà dei progetti e la causa di metà dei guasti: telai che si piegano, ruote che ballano, giunzioni che si staccano. Quasi tutto si risolve con una mezza dozzina di tecniche che si imparano in un pomeriggio. Se farai veicoli, macchine o robot, questa è la sezione più importante del manuale.

Tipi di cartone e quando usarli

La direzione dell'onda

Il cartone ondulato ha due facce lisce e, tra le due, un foglio a zigzag (l'onda) che forma canali paralleli. Guarda il bordo di una scatola qualsiasi: vedrai i canali come piccoli tunnel. Quest'onda fa sì che il cartone si comporti in modo molto diverso a seconda della direzione:

• Si piega facilmente lungo una linea parallela ai canali (l'onda fa da cerniera).
• È molto rigido se provi a piegarlo lungo una linea perpendicolare ai canali (dovresti schiacciare tutti i tunnel).

Conseguenza pratica: in un pezzo lungo che non deve incurvarsi (un telaio, il braccio di una catapulta, il braccio di una gru), i canali devono andare per il lungo del pezzo. In un pezzo da piegare (le pareti di una scatola), la linea di piega deve essere parallela ai canali. Le sagome del sito hanno una freccia «onda» che indica come posizionarle.

Misurare e segnare

• Misura in millimetri, non in centimetri con i decimali: «85 mm» si legge meglio di «8,5 cm». Le schede usano sempre i mm.
• Segna con una matita HB ben appuntita, con un punto o una piccola «V» invece di una riga spessa. Unisci i punti con il righello.
• Per un angolo retto, appoggia una squadra (o il bordo di un foglio di carta, che ha gli angoli a 90°) su un bordo dritto del cartone. Non fidarti dei bordi di una scatola: di solito sono schiacciati o storti. Taglia prima un bordo dritto e misura tutto a partire da lì.
• Quando bisogna tagliare più pezzi uguali (quattro ruote, due fianchi), fanne uno e usalo come sagoma per segnare gli altri.
• Misura due volte, taglia una. Con bambini di 7–10 anni, fai controllare la misura al bambino prima che l'adulto tagli.

Tagliare dritto

Con le forbici si tagliano bene il cartoncino e il cartone ondulato a onda singola in pezzi piccoli e curvi. Taglia con la parte della lama più vicina al perno (ha più forza) e gira il cartone, non le forbici. Per tagliare dritto l'ondulato, il taglierino dà un risultato molto migliore:

1. Metti il cartone sul tappetino da taglio e il righello di metallo sulla linea, con il righello sopra il pezzo che vuoi tenere (se il taglierino devia, rovina lo scarto, non il pezzo).
2. Tieni fermo il righello con la mano aperta, le dita lontane dal bordo e appoggiate al centro del righello.
3. Prima passata leggera, senza premere, solo per tagliare la faccia superiore e segnare il solco.
4. Seconda passata nello stesso solco, un po' più decisa: taglia l'onda.
5. Terza passata per tagliare la faccia inferiore. Tre passate leggere danno un taglio netto e verticale; una passata con forza schiaccia l'onda e la lama devia.
6. Tieni il taglierino poco inclinato (circa 30–45° rispetto al tavolo) e la lama perpendicolare al cartone, non inclinata di lato.

Cerchi

• Per tracciarli: compasso, o un oggetto rotondo della misura giusta (tappo da 30 mm, bicchiere, rotolo di nastro, CD da 120 mm). La sagoma del sito segna sempre il centro.
• Per tagliarli con le forbici: ritaglia prima un quadrato intorno, poi taglia gli angoli (ottagono) e infine arrotonda con piccoli tagli. Gira il cartone, non la mano.
• Per tagliarli con il taglierino: tanti tagli corti e tangenti, girando il cartone. Non tentare una curva continua.
• Per carteggiarli: un foglio di carta vetrata grana 120 incollato a un blocchetto di legno pareggia i bordi irregolari.
• Per fare il foro centrale: punteruolo nel centro segnato, con il disco sulla plastilina. Se serve, allarga girando una matita.

Pieghe: segnare, a valle e a monte

Una piega non segnata viene arrotondata e storta. Prima di piegare, segna la linea premendo con una penna senza inchiostro, la punta di una forbice chiusa o il dorso della lama del taglierino, sempre contro il righello. Sul cartoncino basta una passata; sull'ondulato, premi fino a schiacciare leggermente la faccia. Per piegare l'ondulato in senso contrario all'onda, l'adulto può fare un taglio a metà profondità (solo la faccia superiore) sul lato esterno della piega.

Le sagome usano due tipi di linea di piega, come negli origami:

Giunzioni

Scegliere bene come unire due pezzi conta quanto tagliarli bene.

Fessure incrociate: la larghezza della fessura deve essere uguale allo spessore del cartone (3–4 mm nell'ondulato a onda singola: 2 lame del taglierino distanziate oppure due tagli paralleli togliendo la striscia). Se è più larga, i pezzi ballano; se è più stretta, l'onda si schiaccia e si rompe. La lunghezza è metà dell'altezza del pezzo, in uno dall'alto e nell'altro dal basso.

Rinforzi

• Angolari a L: una striscia di cartone di 20 × 40 mm piegata a 90° e incollata all'interno di un angolo ne raddoppia la resistenza.
• Triangoli (squadrette): un triangolo rettangolo di cartone di 30 × 30 mm incollato nell'angolo tra una parete e la base impedisce alla parete di inclinarsi. È il rinforzo più efficace per torri, gru e ponti (vedi strutture).
• A strati: incolla 2 o 3 strati di cartone con l'onda incrociata (uno con i canali in orizzontale, il successivo in verticale). Il risultato è rigido in tutte le direzioni, come il compensato. Usalo per ruote, ingranaggi, leve e basi. Incollali con colla vinilica e lasciali asciugare sotto un peso (un paio di libri) perché non si incurvino.
• Bordi: un bordo di ondulato scoperto si schiaccia e si sfilaccia. Coprilo con nastro di carta.
• Tubi: un rotolo di carta da cucina in piedi regge tantissimo peso. Usalo come colonna.

Assi e ruote

È la tecnica che fa fallire più progetti. La regola è: la ruota e l'asse girano insieme; l'asse gira dentro un cuscinetto fissato al telaio. Se l'asse (lo spiedino) passa direttamente in un foro nel cartone, il cartone si consuma, il foro si allarga e l'attrito frena il veicolo. La soluzione è una cannuccia.

Giochi (differenza tra il diametro dell'asse e quello del foro):

Come centrare un tappo. Se il foro non è al centro, la ruota «zoppica» e il veicolo sobbalza. Metodo affidabile: disegna il contorno del tappo su un foglio, ritaglia il cerchio, piegalo a metà due volte; l'angolo della piega è il centro. Metti il cerchio dentro il tappo e segna il centro con il punteruolo. L'adulto fora con una punta da 2,5 mm o con un chiodo scaldato sulla fiamma (tenuto con le pinze). Le sagome del sito includono un centratore per tappi da 30 mm.

Verifiche prima di proseguire:

• Gli spiedini sono dritti: falli rotolare sul tavolo; se «ballano», cambiali.
• Le due cannucce sono parallele tra loro e perpendicolari all'asse lungo del telaio (usa la squadra).
• Lo spiedino gira libero dentro la cannuccia: soffia su una ruota e deve fare diversi giri da sola.
• Le ruote non toccano il telaio né la cannuccia (gioco di 2–3 mm).
• Viste di fronte, le ruote sono verticali e non oscillano quando girano.
• Le quattro ruote toccano terra contemporaneamente.

Cerniere

• Cerniera di nastro: accosta i due pezzi lasciando 2 mm di spazio e metti nastro di carta o di tela su entrambe le facce. Veloce e sufficiente per coperchi e porte.
• Cerniera viva: nel cartone ondulato, l'adulto taglia solo la faccia superiore e l'onda, senza tagliare la faccia inferiore. La faccia che resta fa da cerniera. Usala per pieghe che si aprono e si chiudono poche volte.
• Cerniera con perno: due pezzi di cannuccia incollati su un pezzo e uno sull'altro, alternati, con uno spiedino che li attraversa. Molto resistente; è quella del Ponte levatoio del castello.

Snodi con i fermacampioni

Il fermacampione (la «puntina» con le gambe che si aprono) è il modo più semplice per fare uno snodo che gira: braccia, gambe, leve, la Mano meccanica con tendini o il Braccio escavatore con siringhe.

1. Segna il punto di rotazione su entrambi i pezzi, ad almeno 10–12 mm dal bordo.
2. Fora con il punteruolo sulla plastilina e allarga a circa 4 mm girando una matita: lo snodo deve girare senza sforzo.
3. Sovrapponi i pezzi, infila il fermacampione e apri le gambe in direzioni opposte, piatte contro il cartone.
4. Se resta lento, metti una rondella di cartoncino tra i pezzi. Se resta duro, allenta un po' le gambe.
5. Per gli snodi che lavorano molto, rinforza il foro con un cerchio di nastro di carta su entrambe le facce prima di forare.

Pulegge e ingranaggi di cartone

Puleggia: incolla tre dischi a strati: due grandi ai lati (per esempio da 40 mm) e uno più piccolo al centro (30 mm). Lo spazio tra i due grandi è la gola in cui scorre lo spago o l'elastico, e gli impedisce di uscire. Con i tappi: incolla due tappi per il fondo, con l'apertura verso l'esterno; l'unione forma la gola.

Ingranaggi con l'onda del cartone: il trucco più utile per gli ingranaggi fatti in casa. Taglia una striscia di cartone ondulato larga 10–15 mm con i canali nel senso della larghezza, inumidiscila leggermente su una faccia e stacca quella faccia liscia: l'onda resta scoperta. Avvolgi la striscia, con l'onda verso l'esterno, intorno a un disco di cartone a strati e incollala con colla vinilica. I canali fanno da denti, tutti uguali (passo di circa 4 mm nel cartone a onda singola), e ingranano con qualsiasi altro ingranaggio fatto allo stesso modo. È la tecnica della Gru con ruota dentata e pignone.

Ingranaggi da sagoma: ritaglia l'ingranaggio stampato incollato su due strati di cartone. Nell'ondulato i denti larghi meno di 5 mm si rompono: per gli ingranaggi piccoli usa cartone grigio da 2 mm. Distanzia gli assi di due ingranaggi esattamente come dice la scheda (la somma dei due raggi): se sono troppo vicini si bloccano; troppo lontani, saltano.

Come usare le sagome 1:1

1. Stampa al 100 % e verifica che la linea rossa dell'intestazione misuri 50 mm (vedi Come usare questo sito).
2. Ritaglia la sagoma lasciando circa 5 mm di margine intorno a ogni pezzo.
3. Metodo 1, incollare: passa la colla stick sul retro del foglio (solo negli angoli e al centro se vuoi staccarlo dopo) e incollalo sul cartone, rispettando la freccia della direzione dell'onda. Taglia carta e cartone insieme lungo la linea continua. È il metodo più preciso.
4. Metodo 2, ricalcare: fissa la sagoma con nastro di carta e ripassa il contorno con un punteruolo o una penna premendo: resta segnato sul cartone. Oppure ritaglia la sagoma e disegnane il contorno a matita.
5. Metodo 3, sagoma riutilizzabile: per i pezzi che farai molte volte (in classe), incolla la sagoma su cartone grigio da 2 mm, ritagliala e usala per tracciare.
6. Riporta sul cartone anche i segni: fori (con il punteruolo attraverso la carta), linee di piega (segnandole) e le lettere di ogni pezzo.

Stampa 3D

I pezzi dei progetti si possono anche stampare in 3D. I file sono preparati per una Anycubic Kobra 3 con ACE Pro (piano di stampa da 250 × 250 mm) e PETG, ma vanno bene per qualsiasi stampante con un piano di quella misura. In ogni scheda, la sezione «Stampante 3D» indica se conviene stampare il progetto e quali pezzi.

• Consigliato: il progetto migliora in PETG. Di solito per uno di questi motivi: ha meccanismi che si consumano (ingranaggi, pulegge, manovelle, snodi), deve reggere una forza (siringhe, elastici, fili tesi), si bagna o deve essere preciso (fori, fessure, distanze).
• Alcuni pezzi: solo alcuni pezzi guadagnano in PETG. Il resto si fa in cartone o carta perché non entra nel piano, perché deve essere leggero o perché è carta (sagome, scale, disegni).
• Meglio in cartone: non conviene stamparlo. Magari il progetto deve essere molto leggero (palloncini, aria, vento), deve galleggiare o sopportare il calore, oppure è fatto solo di carta.

Cosa si scarica

• Piatti (.3mf): ogni file è un piano completo con i pezzi e le loro copie già posizionati, senza sovrapposizioni. Aprilo in Anycubic Slicer Next (o in qualsiasi slicer) ed esegui lo slicing senza spostarli. I pezzi lunghi e stretti che entrano solo in diagonale stanno da soli nel loro piatto, già ruotati di 45°.
• Pezzi singoli (.stl): per ristampare solo quello che si è rotto o perso.
• Non scalare i modelli nello slicer: i giochi dei fori e lo spessore delle cerniere sono calcolati in millimetri reali.

Come si è passati dal cartone al PETG

La faccia superiore della stampa è la faccia che si vede nella sagoma. Non si stampano la carta, le plastiche trasparenti o riflettenti, il polistirolo, i materiali che non sono cartone (cannucce, spiedini, fil di ferro, elastici...) né i pezzi che non entrano nel piano: quelli si fanno come dice la scheda.

Impostazioni di partenza (PETG sulla Kobra 3)

Parti dal profilo PETG di Anycubic Slicer Next per la Kobra 3 (ugello da 0,4 mm) e controlla questi valori:

I grammi e i tempi indicati in ogni scheda sono una stima fatta con queste impostazioni. Lo slicer ti darà il valore esatto.

L'ACE Pro: colori ed essiccazione

• Un colore per piatto. Ogni pezzo del piatto è un oggetto con la sua lettera e il suo nome, quindi puoi assegnargli un colore. Però tutti i pezzi crescono insieme, strato per strato: con due colori sullo stesso piatto, la stampante cambierebbe filamento a ogni strato e spurgherebbe molta plastica. Scegli un colore per tutto il piatto e cambia bobina nell'ACE Pro prima del piatto successivo.
• Colori con una funzione. Per i progetti di luce e ombre (spettroscopio, camera oscura, teatro delle ombre, planetario, zootropio) usa PETG nero o scuro e opaco: i colori chiari lasciano passare la luce attraverso la plastica. Per quelli che diffondono la luce (casa intelligente, lampada lava), PETG bianco o traslucido.
• Essiccazione. Il PETG assorbe l'umidità dell'aria. Se durante la stampa scoppietta, lascia molti fili o le cerniere si rompono alla prima piegatura, asciugalo nell'ACE Pro (alla temperatura massima, circa 4–6 ore) e conservalo con un essiccante.

Cerniere: piegare senza rompere

1. Aspetta che il piano si raffreddi del tutto: il PETG si stacca da solo o flettendo un po' il piatto.
2. Piega ogni cerniera lentamente la prima volta, appoggiando il pezzo sul bordo del tavolo. Una piega «a valle» si piega verso la faccia superiore (il solco si chiude) e una «a monte», all'indietro.
3. Piega e spiega 3 o 4 volte prima di incollare. Una cerniera di PETG stampata bene regge centinaia di piegature.
4. Se una cerniera si crepa alla prima piegatura, il filamento è umido o la ventola è troppo alta (vedi sopra).

Montare: giochi, assi e colla

• Assi: gli spiedini da 3 mm entrano con 0,3 mm di gioco e girano senza sfregare. Se qualcuno entra stretto, ripassa il foro girando con le dita una punta da 3,5 mm, senza trapano.
• Incollare il PETG: la colla vinilica e la colla stick non fanno presa. Usa il cianoacrilato (lo mette l'adulto) o la colla a caldo, e carteggia prima la zona di contatto con carta vetrata grana 120. Anche il nastro biadesivo in schiuma va bene per montare sul cartone.
• Sbavature: le toglie l'adulto con un taglierino; i bambini possono ripassare i bordi con la carta vetrata.

Cosa cambia rispetto al cartone

• Peso. A parità di spessore, un pezzo di PETG pesa da 3 a 5 volte più di uno di cartone (la scheda indica i due pesi). In ciò che si muove con poca forza (palloncini, motorino solare, vento, vibrazione) è un problema. In ciò che gira o riceve colpi può essere un vantaggio: un tamburo più pesante gira in modo più regolare e una tessera del domino più pesante cade con più sicurezza.
• Acqua: il PETG non si ammorbidisce con l'acqua, ma non galleggia (1,27 g/cm³). Una barca ha bisogno di uno scafo chiuso.
• Calore: il PETG comincia ad ammorbidirsi intorno ai 75–80 °C. Niente pezzi dentro il forno solare, con acqua bollente o in un'auto al sole d'estate.
• Durata: un pezzo di PETG può durare anni. Vale la pena per ciò che si usa e si riusa (lanciatori, calibri, telai, meccanismi).

Sicurezza con la stampante

• La stampante la usa un adulto. L'ugello arriva a circa 240 °C e il piano a 80 °C: i bambini guardano da fuori e non toccano il piano finché non si è raffreddato.
• Stampa in una stanza ben aerata e non nella camera dei bambini.
• I pezzi piccoli (rondelle, distanziali, tessere) si possono ingoiare: tienili fuori dalla portata dei bambini sotto i 3 anni.

Elettricità senza paura

Non serve sapere di elettronica per fare i progetti elettrici di questo sito. Ti serve capire cinque idee (circuito, tensione, corrente, polarità, cortocircuito) e sapere cercare un guasto con ordine. Tutto funziona con pile da 1,5 a 9 V, che non sono pericolose per le persone. L'unico pericolo vero è la presa di corrente, che non si usa mai.

Il circuito: l'analogia dell'acqua

Immagina un circuito come un circuito d'acqua chiuso: una pompa spinge l'acqua in un tubo, l'acqua fa girare una ruota idraulica e torna alla pompa.

L'idea chiave: l'elettricità circola solo se la strada è chiusa, dal polo positivo (+) della pila, attraverso i componenti, fino al polo negativo (−). Se c'è un'interruzione in un punto qualsiasi (un filo staccato, un coccodrillo che non morde, un interruttore aperto), non funziona niente. Per questo si chiama circuito: è un cerchio.

Pile: quale usare

Perché mettiamo le pile nei portabatterie: si collegano con fili saldi, si sostituiscono facilmente ed è molto più difficile mandarle in cortocircuito per sbaglio. Due pile AA in un portabatterie da 2 sono in serie: le loro tensioni si sommano (1,5 + 1,5 = 3 V). Il filo rosso è il +, quello nero il −. Se il portabatterie ha l'interruttore, spegnilo mentre monti.

Polarità

Alcuni componenti funzionano allo stesso modo comunque li colleghi (resistenze, lampadine, motorini, anche se il motorino cambia senso di rotazione). Altri funzionano solo in un verso: i LED, i cicalini attivi e i pannelli solari. Questo si chiama polarità. Una convenzione da rispettare sempre: rosso = positivo (+), nero = negativo (−). Se tutti i fili del + sono rossi, gli errori si vedono a colpo d'occhio.

Il LED

Un LED (diodo a emissione di luce) è una piccola lampada che consuma pochissimo, ma ha due esigenze:

1. Va in un solo verso. La gamba lunga (anodo) va verso il + della pila; la gamba corta (catodo) verso il −. Se le gambe sono state tagliate, guarda il bordo della capsula: il lato piatto è quello della gamba corta (−). Dentro il LED trasparente, il pezzo più grande di solito è il −. Se lo metti al contrario non si rompe: semplicemente non si accende. Giralo.
2. Ha bisogno di una resistenza che limiti la corrente. Un LED non frena da solo la corrente: se lo colleghi direttamente a una pila con più tensione di quella che gli serve, passa così tanta corrente che si scalda e si brucia in pochi secondi (o si indebolisce e dura molto meno). La resistenza può stare prima o dopo il LED: è indifferente.

Quale resistenza usare. Valori calcolati per circa 10–15 mA, abbastanza perché il LED si accenda bene e duri a lungo. Se non hai il valore esatto, usa quello immediatamente superiore: il LED brillerà un po' meno, senza pericolo.

I LED verdi possono essere da 2 V (verde giallognolo) o da 3 V (verde intenso). Comincia con la resistenza della colonna del rosso; se non si accende o brilla pochissimo, prova quella della colonna del blu.

Per gli adulti, la formula: R = (V_pila − V_LED) / I. Per esempio, un LED rosso (2 V) con una pila da 9 V e 15 mA: R = (9 − 2) / 0,015 = 467 Ω → 470 Ω. Le resistenze del kit si riconoscono dai colori (a 4 bande): 100 Ω = marrone-nero-marrone; 220 Ω = rosso-rosso-marrone; 470 Ω = giallo-viola-marrone; la quarta banda dorata è la tolleranza. Conservale in scomparti etichettati e non dovrai leggere i colori.

Motorini a corrente continua

I motorini del kit (tipo 130, 3–6 V) girano appena ricevono corrente. Tre cose da sapere:

• Il senso di rotazione dipende da come li colleghi. Se scambi i due fili, gira al contrario. Non esiste un modo «sbagliato»: se il ventilatore soffia all'indietro o la macchinina va in retromarcia, scambia i fili.
• Girano molto veloci e con poca forza (circa 6000–9000 giri al minuto a vuoto). Per muovere un veicolo bisogna ridurre la velocità con una puleggia o con ingranaggi (vedi meccanismi); collegato direttamente a una ruota, il motorino si ferma.
• Hanno bisogno di parecchia corrente per partire (0,3–1 A). Per questo un motorino tipo 130 non parte con un mini pannello solare (che dà 100–200 mA) né funziona bene con una pila da 9 V. Per i progetti solari serve un «motorino solare» a basso avviamento (RF-300 o simile), che gira con 25 mA, come nell'Auto solare con cinghia di trasmissione. Un motorino che ronza ma non gira chiede più corrente di quella che riceve oppure è frenato meccanicamente.

Cicalino attivo e passivo

Un cicalino attivo contiene un piccolo circuito che lo fa suonare appena riceve corrente continua: è quello che serve a progetti come l'Allarme per la porta con cicalino o il Telegrafo a pulsante. Ha una polarità (gamba lunga o filo rosso al +) e di solito ha un adesivo da togliere dopo la saldatura; puoi lasciarlo, attutisce solo il suono. Un cicalino passivo è solo un piccolo altoparlante: con una pila fa soltanto «clic» quando lo colleghi. Se lo compri, cerca «buzzer attivo 3–5 V». Per distinguerli: collegalo a 2 pile AA; se suona di continuo, è attivo.

Interruttori fatti in casa

Un interruttore non è altro che due contatti di metallo che si toccano o si separano. Tre versioni che si fanno in 5 minuti:

• Graffetta e fermacampioni: due fermacampioni infilati in un cartone a circa 25 mm di distanza; un filo sotto ciascuno (avvolto alle gambe). Una graffetta di metallo (senza plastica) si aggancia a uno dei due e ruota fino a toccare l'altro. È l'interruttore della Torcia a tubo con interruttore.
• Carta stagnola: due quadrati di stagnola di 2 × 2 cm fissati con il nastro, ognuno con sotto l'estremità spellata di un filo. Quando si uniscono (per esempio chiudendo una porta o calpestando un tappeto) il circuito si chiude. È la base dell'Allarme per la porta con cicalino.
• Pulsante: una striscia di cartone di 2 × 8 cm piegata a metà, con stagnola o nastro di rame sulla faccia interna di ciascuna metà, e un pezzetto di gomma crepla o di cartone tra le due all'estremità della piega perché si separino da sole. Premendo, i contatti si toccano; lasciando, si aprono. Ideale per il Telegrafo a pulsante.

Collegamenti senza saldare

• Coccodrilli: il modo più veloce per provare. Devono mordere il metallo, non la plastica del filo. I coccodrilli economici a volte hanno il filo collegato male all'interno: se un circuito non va, cambia il coccodrillo.
• Attorcigliare e nastrare: spella 15 mm di ogni filo, incrocia i fili di rame e attorcigliali insieme per 4–5 giri, piega la giunta all'indietro e coprila con nastro isolante. Per unire un filo alla gamba di un LED, avvolgi il filo 3 volte intorno alla gamba.
• Fermacampioni come morsetti: avvolgi il filo intorno alle gambe prima di aprirle.
• Nastro di rame: piste incollate su cartone o carta. Se il nastro non ha adesivo conduttivo, negli angoli non tagliarlo: ripiegalo su se stesso. Nelle giunte, metti un pezzo sopra e premi.
• Plastilina conduttiva: l'impasto fatto in casa con il sale conduce; quello con lo zucchero isola. Vedi Circuiti con pasta conduttiva.
• Spellare i fili: con lo spelafili; se non ce l'hai, l'adulto incide l'isolante con le forbici girando il filo (senza stringere) e tira. I fili di rame devono restare lucidi, non tagliati.

Serie e parallelo

Quando ci sono due componenti (due LED, due motorini) si possono collegare in due modi:

Il cortocircuito

Un cortocircuito è una strada senza niente che freni la corrente: un filo (o la carta stagnola, o un coccodrillo) che unisce direttamente il + e il − della pila. Tutta l'energia della pila si trasforma in calore nel filo e nella pila stessa. Con le pile AA si sente il calore in 5–10 secondi e la pila si scarica; con le pile al litio o con più pile può arrivare a scottare. Segnali: il filo o il portabatterie si scaldano, non funziona niente, la pila si scarica molto in fretta. Prevenzione: ripassa con il dito il percorso del circuito prima di mettere la pila («dal + esce un filo, passa per la resistenza, per il LED e torna al −») e verifica che non ci siano fili spellati che si toccano.

Diagnosi di un circuito che non funziona

Segui quest'ordine. Nella grande maggioranza dei casi il guasto è nei primi tre passaggi.

1. È acceso? L'interruttore del portabatterie su ON, l'interruttore fatto in casa chiuso.
2. Le pile vanno bene? Messe secondo i disegni + e − del portabatterie; nuove o provate con un altro apparecchio (o con il multimetro: più di 1,3 V ciascuna).
3. LED, cicalini e pannelli sono nel verso giusto? Gamba lunga verso il +. Se hai dubbi, giralo: non si rompe.
4. Il circuito è chiuso? Segui la strada con il dito dal + al −. Cerca coccodrilli che mordono la plastica invece del metallo, fili attorcigliati senza essere spellati, fermacampioni che non toccano il filo.
5. C'è un cortocircuito? Se qualcosa si scalda, scollega e cerca due fili che si toccano o una strada che salta un componente.
6. Qualche componente è guasto? Prova ogni pezzo da solo direttamente con il portabatterie (il LED con la sua resistenza). Sostituisci i coccodrilli con altri.
7. La resistenza è quella giusta? Una da 470 Ω con 2 pile AA lascia il LED molto debole, quasi invisibile alla luce del giorno.
8. Dividi e conquista: se il circuito è grande, monta solo la prima parte (pila + un LED) e aggiungi pezzi finché smette di funzionare. L'ultimo pezzo aggiunto è il sospettato.

Multimetro di base (facoltativo, per adulti e ragazzi dagli 11 anni)

Un multimetro da 10–15 € trasforma la diagnosi in una verifica di 30 secondi. Ti servono solo due funzioni:

• Misurare le pile: metti il selettore su «V⎓» (corrente continua), scala 20 V. Puntale rosso sul +, nero sul −. Una pila AA nuova segna 1,5–1,6 V; sotto 1,2 V è scarica per i motorini. Se esce un numero negativo, hai messo i puntali al contrario (non succede niente).
• Continuità (il bip): selettore sul simbolo dell'altoparlante o del diodo. Senza pila nel circuito, tocca le due estremità di un filo, di un coccodrillo o di un interruttore chiuso: se suona, la corrente passa. Ideale per trovare coccodrilli rotti e fili spellati male.

Non usare le scale di corrente (A, mA) se non sai cosa stai facendo: se misuri la corrente direttamente sui poli di una pila, fai un cortocircuito e puoi bruciare il fusibile del multimetro. E mai, per nessun motivo, avvicinarlo a una presa di corrente con i bambini.

Meccanismi e fisica

Dietro ogni veicolo, gru o catapulta c'è una manciata di principi fisici che si ripetono. Conoscerli ti permette di spiegare perché un progetto funziona e, soprattutto, perché non funziona. Per ogni concetto troverai una spiegazione per te, una frase che puoi dire così com'è a un bambino di 6–8 anni e i progetti del sito in cui compare.

Leve

Per l'adulto. Una leva è una barra rigida che ruota intorno a un punto d'appoggio (fulcro). La legge della leva dice che forza × distanza dal fulcro = carico × distanza dal fulcro. Se spingi a una distanza dal fulcro tre volte maggiore di quella del carico, ti serve un terzo della forza, ma la tua estremità percorre il triplo della strada: la leva non regala energia, scambia forza con spostamento. A seconda di dove si trovano il fulcro, la forza e il carico, ci sono tre tipi:

Per il bambino: «Con una leva puoi sollevare cose pesantissime se spingi lontano dal punto in cui si appoggia. Più lontano spingi, meno forza ti serve.»

Dove compare: Catapulta a leva (prova a spostare il fulcro e misura la distanza del lancio), Ponte levatoio del castello, Flipper da tavolo (le palette), Gru acchiappa-premi, Telegrafo a pulsante (il pulsante).

Pulegge

Per l'adulto. Una puleggia fissa (attaccata al soffitto o al braccio della gru) non riduce la forza, ne cambia solo la direzione: tiri verso il basso per sollevare qualcosa. Una puleggia mobile (che sale con il carico) divide il peso tra due tratti di corda e dimezza la forza, in cambio di tirare il doppio della corda. Combinando più pulegge (paranco) l'effetto si moltiplica. Due pulegge di misura diversa unite da una cinghia (un elastico) funzionano come ingranaggi: il rapporto di trasmissione è il quoziente dei diametri. Nell'Auto solare con cinghia di trasmissione, l'albero del motorino (circa 3 mm con la sua guaina) muove una puleggia da 20 mm: circa 7 giri del motorino per ogni giro della ruota, e 7 volte più forza.

Per il bambino: «La puleggia è una ruota con una scanalatura in cui passa la corda. Se la corda scende da un lato, sale dall'altro. Con più pulegge puoi sollevare cose pesanti con poca forza, ma devi tirare tanta corda.»

Dove compare: Gru a carrucole con argano, Auto solare con cinghia di trasmissione (cinghia), Ponte levatoio del castello, Reazione a catena da tavolo.

Ingranaggi e rapporto di trasmissione

Per l'adulto. Due ruote dentate che ingranano girano in sensi opposti. Se una ha 12 denti e l'altra 24, quando la piccola fa un giro completo ha spinto 12 denti della grande, che è avanzata solo di mezzo giro. Il rapporto di trasmissione è 12:24 = 1:2. Quando la piccola muove la grande (riduzione), l'asse di uscita gira più lentamente ma con più coppia (forza di rotazione); al contrario (moltiplicazione), gira più veloce con meno forza. È come cambiare marcia in bicicletta. Perché l'ultimo ingranaggio giri nello stesso senso del primo, se ne mette uno intermedio («folle»), che non cambia il rapporto.

Per il bambino: «I denti di una ruota spingono quelli dell'altra. Se la ruota grande ha il doppio dei denti, la piccola deve fare due giri perché la grande ne faccia uno. La grande va più piano, ma ha più forza.»

Dove compare: Gru con ruota dentata e pignone, Auto solare con cinghia di trasmissione, Misuratore di vento a bicchieri (per contare i giri).

Ruote e assi

Per l'adulto. La ruota riduce enormemente l'attrito rispetto al trascinare un oggetto: invece di strisciare sul pavimento, la ruota rotola, e l'attrito si concentra sull'asse, che è piccolo e si può lubrificare o mettere in un cuscinetto. Una ruota grande supera meglio gli ostacoli e avanza di più a ogni giro; una piccola ha bisogno di meno forza per girare. Il veicolo va dritto solo se i due assi sono paralleli e le ruote uguali.

Per il bambino: «È molto più facile spingere una scatola con le ruote che trascinarla. Le ruote girano e il bastoncino al centro, l'asse, gira dentro un tubo perché non si inceppi.»

Dove compare: tutti i veicoli: Auto solare con cinghia di trasmissione, Macchinina a elastico attorcigliato, Auto a palloncino; anche il Girandola a quattro pale e l'Misuratore di vento a bicchieri. Tecnica in Tecniche con il cartone.

Attrito

Per l'adulto. L'attrito è la forza che si oppone allo scivolamento tra due superfici. Dipende dai materiali e da quanto sono premute l'una contro l'altra, quasi per nulla dall'area di contatto. È il nemico negli assi (frena il veicolo, consuma la pila) e l'alleato nelle ruote (senza attrito con il pavimento slitterebbero) e nelle giunzioni. Per questo mettiamo elastici come pneumatici sui tappi lisci e cannucce come cuscinetti sugli assi. Anche l'aria fa attrito: l'Hovercraft con un CD scivola su un cuscino d'aria che elimina quasi del tutto l'attrito con il tavolo.

Per il bambino: «Quando due cose si strofinano, si frenano. Per questo scivoli con i calzini e non con le scarpe da ginnastica. Vogliamo che le ruote facciano presa sul pavimento, ma che l'asse giri senza frenarsi.»

Dove compare: Macchinina a elastico attorcigliato, Hovercraft con un CD, Vassoio labirinto per biglie, Flipper da tavolo.

Idraulica con le siringhe

Per l'adulto. Se unisci due siringhe con un tubo pieno d'acqua e spingi uno stantuffo, l'altro esce. L'acqua è praticamente incomprimibile: tutto il volume che entra da una parte esce subito dall'altra. Con l'aria il sistema funziona lo stesso, ma l'aria si comprime come una molla: c'è ritardo, il movimento è spugnoso e perde forza. Per questo si usa l'acqua. Se le siringhe sono di misura diversa, la pressione è la stessa in tutto il liquido (principio di Pascal), ma la forza è proporzionale all'area dello stantuffo: spingendo una da 10 ml (stantuffo di circa 15 mm) contro una da 20 ml (circa 20 mm), la grande spinge con una forza circa 1,8 volte maggiore, ma si sposta 1,8 volte di meno. Così funzionano i freni di un'auto e gli escavatori.

Per il bambino: «L'acqua non si può schiacciare. Se spingi l'acqua in un tubo, esce dall'altra parte e spinge quello che c'è lì. L'aria invece si schiaccia, come un cuscino, per questo con l'aria va a scatti.»

Come riempire senza bolle: immergi le due siringhe e il tubo in una bacinella d'acqua (un po' di colorante alimentare aiuta a vedere le bolle). Riempi del tutto una siringa, lascia l'altra con lo stantuffo abbassato, unisci le due con il tubo sott'acqua e tira fuori il tutto. Se restano bolle, spingile verso una siringa con la punta rivolta in alto, stacca il tubo ed espellile.

Dove compare: Braccio escavatore con siringhe, Montacarichi idraulico.

Baricentro

Per l'adulto. È il punto in cui possiamo immaginare concentrato tutto il peso di un oggetto. Un oggetto resta in piedi finché la verticale del suo baricentro cade dentro la sua base d'appoggio. Più è basso e più la base è larga, più è stabile. Un oggetto appeso si ferma con il baricentro esattamente sotto il punto di sospensione: per questo gli equilibristi giocattolo hanno dei pesi all'estremità delle braccia, sotto il punto d'appoggio.

Per il bambino: «Tutte le cose hanno un punto in cui stanno in equilibrio. Se metti il peso in basso e i piedi larghi, è difficilissimo che cadano.»

Dove compare: Tavolino che sembra fluttuare, Ragno a sei zampe articolate, Torre di spaghetti e marshmallow, Aeroplano di carta da planata (la graffetta sul muso sposta in avanti il baricentro e lo stabilizza).

Strutture e triangoli

Per l'adulto. Un rettangolo di barre unite agli angoli si deforma facilmente (diventa un rombo) perché i suoi angoli possono cambiare. Un triangolo no: con tre lati fissi, la sua forma è unica. Per questo gru, tralicci dell'alta tensione e ponti sono pieni di triangoli. Nel cartone, una diagonale o una squadretta triangolare in ogni angolo trasforma una struttura molle in una rigida. Inoltre, i pezzi lavorano meglio a trazione o a compressione che a flessione: un foglio A4 piatto non regge niente; piegato a fisarmonica o arrotolato a tubo, regge dei libri.

Per il bambino: «Spingi un quadrato fatto di bastoncini: si storce. Ora prova con un triangolo: non si muove. I triangoli sono la forma più forte.»

Dove compare: Torre di spaghetti e marshmallow, Ponte di carta a fisarmonica, Gru a carrucole con argano, Gru con ruota dentata e pignone.

Energia elastica e potenziale

Per l'adulto. L'energia non si crea, si trasforma. Un elastico teso, un cucchiaio di plastica piegato o un palloncino gonfio accumulano energia elastica; un oggetto in alto accumula energia potenziale gravitazionale (tanto più quanto è più in alto e più pesante). Quando li lasci andare, quell'energia diventa movimento (energia cinetica). A ogni trasformazione una parte si perde in calore e suono per attrito, per questo una biglia non risale mai all'altezza da cui è partita. Le macchinine «a frizione» accumulano energia in un volano che gira veloce.

Per il bambino: «Quando tendi un elastico, ci stai mettendo dentro dell'energia. Quando lo lasci, quell'energia esce e lancia la pallina. Anche una biglia in alto ha energia messa da parte: cadendo, la usa per correre.»

Dove compare: Catapulta a leva, Macchinina a elastico attorcigliato, Rana di carta che salta, Vassoio labirinto per biglie, Reazione a catena da tavolo.

Azione e reazione

Per l'adulto. Terza legge di Newton: quando un corpo spinge un altro, riceve una spinta uguale in senso contrario. Un palloncino che espelle aria all'indietro viene spinto in avanti; un razzo non «si appoggia» all'aria, spinge i gas (o l'acqua) che espelle. Più massa espelle e più velocemente, maggiore è la spinta: per questo il razzo a bottiglia con un po' d'acqua arriva molto più lontano che con la sola aria.

Per il bambino: «Se spingi qualcosa, quel qualcosa spinge te. Il palloncino spinge l'aria all'indietro, e l'aria spinge il palloncino in avanti.»

Dove compare: Auto a palloncino, Razzo-palloncino su un filo, Lanciarazzi ad aria compressa, Razzo ad aceto e bicarbonato, Barca pop-pop a candela.

Piano inclinato e vite

Per l'adulto. Portare un peso su per una rampa richiede meno forza che sollevarlo in verticale, in cambio di una distanza maggiore da percorrere. Una vite è un piano inclinato avvolto intorno a un cilindro: girandola, ciò che si trova sulla filettatura sale poco a poco. La vite di Archimede solleva l'acqua facendo girare un'elica inclinata.

Per il bambino: «È più facile salire su per una salita dolce che arrampicarsi su un muro, anche se la strada è più lunga.»

Dove compare: Elevatore d'acqua a spirale, Vassoio labirinto per biglie, Reazione a catena da tavolo.

Esperimenti di chimica e di scienze

Un esperimento non è un trucco di magia da ripetere finché annoia. È una domanda a cui si risponde provando. La differenza tra «fare un vulcano» e «sperimentare con un vulcano» è piccola in termini di tempo (10–15 minuti in più) ed enorme in quello che impara il bambino. Questa sezione spiega come trasformare qualsiasi progetto in un vero esperimento.

Il metodo, passo passo

1. Domanda. Qualcosa di concreto che si possa verificare. Non «come funziona il vulcano?», ma «esce più schiuma se metto più aceto?». Le schede hanno delle domande nella sezione «Sperimenta»; le migliori sono quelle che vengono in mente al bambino.
2. Ipotesi (previsione). Cosa pensa che succederà e perché, prima di provare: «Secondo me uscirà più schiuma perché c'è più liquido che reagisce». Fagliela scrivere o disegnare. Sbagliare la previsione non è un errore: è la cosa più interessante, perché vuol dire che ha imparato qualcosa che non sapeva.
3. Prova corretta: cambiare una sola cosa. Se cambi l'aceto e anche il bicarbonato, non saprai quale dei due ha influito. Ci sono tre tipi di variabili:
   • Quella che cambio (variabile indipendente): la quantità di aceto: 25, 50 e 75 ml.
   • Quella che misuro (variabile dipendente): l'altezza della schiuma nel bicchiere, in cm.
   • Quelle che lascio uguali (variabili controllate): lo stesso cucchiaio di bicarbonato, lo stesso bicchiere, la stessa temperatura dell'aceto, lo stesso colorante, lo stesso modo di versarlo.
4. Misurare. Con i numeri, non con le impressioni. «Ne è uscita tanta» non si può confrontare; «è salita di 6 cm» sì. Usa righello, metro a nastro, cronometro, siringa o bilancia da cucina.
5. Ripetere 3 volte. Nessun esperimento viene uguale due volte. Ripeti ogni prova 3 volte e calcola la media (somma e dividi per 3). Se una delle tre è molto diversa dalle altre due, pensa a cosa può essere successo (la catapulta si è spostata?) e ripetila.
6. Conclusione. Rispondi alla domanda iniziale con i dati: «Con più aceto esce più schiuma fino a 50 ml; con 75 ml ne esce quasi uguale perché non c'è più bicarbonato che reagisca». E confrontala con l'ipotesi: avevi indovinato? Perché no?
7. Nuova domanda. Ogni conclusione ne apre un'altra: «E se metto più bicarbonato con i 75 ml?».

Per età

Il quaderno dell'inventore

Un quaderno (con la copertina rigida se possibile, per appoggiarlo sul tavolo) in cui il bambino annota ogni progetto. Serve a fargli vedere i suoi progressi, per il portfolio e per ricordare cosa ha funzionato. Una pagina per progetto con queste sezioni; con i bambini piccoli, l'adulto scrive sotto dettatura e il bambino disegna.

Misurare: quantità ed equivalenze

Le schede indicano le quantità in ml e g. Se non hai una bilancia né un misurino, queste equivalenze bastano per gli esperimenti (cucchiai rasi, passando sopra il dito o un coltello):

• Una siringa da 20 ml senza ago è lo strumento di misura per liquidi più preciso ed economico del laboratorio. Usala per le piccole quantità (acqua ossigenata, sapone, colorante).
• Bilancia da cucina con precisione di 1 g: per sale e zucchero nei cristalli (Cristalli cubici di sale, Caramella di cristalli su un filo), dove la quantità conta.
• Lievito: nel Schiuma gigante di lievito serve lievito di birra secco (una bustina da 5–11 g a seconda della marca). Il «lievito chimico» per dolci (polvere lievitante) non va bene: è bicarbonato con un acido.
• Temperatura: «acqua tiepida» = 35–40 °C (ci si può mettere il dito comodamente). «Acqua calda del rubinetto» = 45–55 °C. Per i cristalli serve acqua molto calda (la scalda l'adulto, senza farla bollire, e la maneggia lui).
• Tempo: il cronometro del cellulare. Una persona dà il via e un'altra cronometra.
• Distanze: metro da sarta o metro da muratore. Attacca del nastro di carta sul pavimento ogni 50 cm per misurare in fretta lanci e percorsi.

Prodotti della cucina: cosa fa ciascuno

Rifiuti e pulizia

• Aceto, bicarbonato, sale, zucchero, acqua ossigenata al 3 %, sapone: nel lavandino con abbondante acqua.
• Olio: mai nel lavandino. Conservalo in una bottiglia e portalo al contenitore dell'olio usato o all'isola ecologica.
• Slime, colla, plastilina, carta riciclata: nella spazzatura, non nel lavandino (intasano i tubi). Pulisci i contenitori prima con carta da cucina e poi con acqua.
• Pile: nel contenitore per le pile (supermercati, negozi di elettronica). Mai nella spazzatura.
• LED, motorini, pannelli, fili rotti: sono rifiuti elettronici. Mettine insieme un po' e portali all'isola ecologica. Prima, prova a riutilizzarli.
• Cartone e carta: nella raccolta della carta, se possibile senza residui di colla a caldo né di nastro.
• Colla vinilica fresca: va via con l'acqua. Secca, dai vestiti: ammollo in acqua tiepida e strofinare. Dal tavolo: si stacca grattando.
• Colla a caldo sul tavolo: lasciala raffreddare del tutto e si solleva con una spatola o una tessera.
• Colorante alimentare sulle mani: sapone e un pizzico di bicarbonato, strofinando. Usa guanti in nitrile se è importante.
• Tempera: lavabile con acqua finché è fresca. Sui vestiti, acqua fredda (quella calda fissa alcuni pigmenti).

Dedica gli ultimi 10 minuti di ogni sessione a riordinare con i bambini: ognuno pulisce il suo vassoio, mette i pezzi piccoli nel loro barattolo e porta i rifiuti al loro posto. Fa parte del lavoro, non è una punizione.

Pianificare una sessione

Una sessione ben pianificata ha un inizio che coinvolge, un tempo di costruzione senza interruzioni, un momento di prova e miglioramento e una chiusura in cui si parla di ciò che si è imparato. Senza struttura, la sessione tende a diventare 70 minuti di costruzione frettolosa, 5 di prova e niente riflessione: esattamente il contrario di quello che serve.

Struttura di una sessione di 60–90 minuti

Versione da 30 minuti

Per un pomeriggio in settimana o una mezz'ora a scuola. Scegli un progetto di difficoltà 1 o 2 con un tempo di scheda pari o inferiore a 30 min, oppure dividine uno più lungo.

• Prima: tutto pronto nel vassoio, pezzi difficili pretagliati, sagome già incollate sul cartone.
• Minuti 0–3: la sfida o la domanda.
• Minuti 3–20: costruzione.
• Minuti 20–27: prova, un miglioramento, seconda prova.
• Minuti 27–30: una frase a testa: «Oggi ho scoperto che...». Riordinare.

Progetti che stanno bene in 30 minuti: Razzo-palloncino su un filo, Disco a due facce che si fondono, Latte con colori che si muovono, Uvette che salgono e scendono, Graffetta che galleggia sull'acqua, Aeroplano di carta da planata, Strisce con una sola faccia, Vulcano di schiuma.

Per dividere un progetto lungo in sessioni da 30 minuti, taglia in corrispondenza dei tempi di asciugatura: sessione 1, struttura e incollaggio; sessione 2, assi, ruote o circuito; sessione 3, prova, miglioramento e decorazione.

Esempio di sessione completa: macchinina a palloncino

Progetto: Auto a palloncino. Gruppo: 4 bambini di 8–9 anni e un adulto. Durata: 75 minuti. Obiettivo: costruire la macchinina, farle percorrere almeno 3 metri e verificare una variabile (quanto si gonfia il palloncino).

Preparazione (25 min, il giorno prima).

• Stampare 4 copie delle sagome al 100 % e verificare la linea rossa da 50 mm nell'intestazione di ogni foglio.
• Preparare 4 vassoi con: cartone di 16 × 9 cm, 4 tappi uguali, 2 spiedini, 3 cannucce dritte, 2 palloncini, 2 elastici, nastro adesivo, sagoma.
• Forare i 16 tappi (adulto, con punta da 2,5 mm) usando il centratore.
• Attaccare sul pavimento del corridoio una linea di partenza e dei segni ogni 50 cm fino a 6 m.
• Preparare una striscia di cartone da 20 cm per misurare il diametro del palloncino, metro a nastro, quaderno e matite.
• Costruire una macchinina di prova e verificare che funzioni.
• Chiedere se ci sono allergie al lattice.

Minuti 0–7. Aggancio. L'adulto gonfia un palloncino, lo lascia andare e il palloncino vola per la stanza. «Perché si è mosso? Da che parte usciva l'aria e da che parte andava il palloncino?». Ascoltare le risposte senza correggere. «Oggi addomesticheremo quel palloncino: lo metteremo su una macchinina perché vada dritto. Quanti metri pensate che riuscirà a fare?». Ognuno scrive la sua scommessa sul quaderno.

Minuti 7–10. Regole. «Oggi ci sono i palloncini: se uno scoppia, mi date tutti i pezzi. Nessuno si mette in bocca un pezzo di palloncino. La macchinina si lancia nel corridoio, mai puntata verso qualcuno».

Minuti 10–13. Piano. Guardare insieme lo schema della scheda e trovare: telaio, cuscinetti, assi, ruote, ugello. «A cosa pensate che serva la cannuccia sotto il telaio?».

Minuti 13–43. Costruzione. Ogni bambino costruisce la sua macchinina seguendo i passaggi da 1 a 8 nella modalità laboratorio (uno schermo per tutti o la scheda stampata). Interventi previsti dell'adulto:

• Passaggio 3: verificare che le cannucce siano parallele (è l'errore più frequente). Chiedere: «Come fai a sapere che sono parallele?».
• Passaggio 5: la goccia di colla a caldo sui tappi la mette l'adulto. Verificare il gioco di 2 mm.
• Passaggio 6: aiutare a tenere il palloncino mentre il bambino avvolge l'elastico.
• Minuto 28: «Mancano 15 minuti di costruzione». Minuto 38: «Mancano 5 minuti».
• Chi finisce prima: soffiare sulle ruote e contare quanti giri fanno da sole. Se ne fanno meno di 2, cercare cosa sfrega.

Minuti 43–63. Prova e miglioramento. Nel corridoio. Prima prova di ogni macchinina con il palloncino da 20 cm (l'adulto gonfia o sorveglia se i bambini hanno meno di 8 anni). Misurare e annotare. Domande: «È andata dritta? Cosa potresti cambiare?». Ogni bambino fa una regolazione (raddrizzare l'ugello, liberare una ruota che sfrega) e riprova. Poi l'esperimento: ogni bambino prova la sua macchinina con il palloncino a 10, 15 e 20 cm di diametro, una volta ciascuno (i più grandi, tre volte ciascuno). Si annota in una tabella comune su un grande foglio.

Minuti 63–70. Chiusura. Guardare la tabella comune: «Cosa succede quando il palloncino è più gonfio? È successo con tutte le macchinine? Quale macchinina è arrivata più lontano e cos'ha di diverso?». Leggere la versione per bambini di «La scienza dietro». Ogni bambino completa sul quaderno: «La mia macchinina è arrivata a ___ m. La cosa che ha funzionato meglio è stata ___. La prossima volta cambierei ___». Confrontare con la scommessa iniziale.

Minuti 70–75. Riordino. Palloncini rotti nella spazzatura (contati), macchinine sullo scaffale con il nome, vassoi puliti.

Se avanza tempo o c'è un'altra sessione: sfida «la macchinina che porta un carico più lontano» (attaccare monete da 1 centesimo: quante ne può portare percorrendo 2 m) o provare un ugello più largo.

Il ciclo dell'ingegneria

Gli ingegneri non ci azzeccano al primo colpo: seguono un ciclo che si ripete. Insegnarlo in modo esplicito aiuta i bambini a capire che sbagliare e rifare fa parte del lavoro, non è un fallimento. Puoi stampare lo schema e appenderlo nel laboratorio.

Le schede seguono soprattutto le fasi di pianificazione e creazione (perché danno il progetto già fatto). Per lavorare sul ciclo completo, usa le «Sfide per inventori» di ogni scheda: propongono un problema senza una soluzione data (una macchinina che trasporti un uovo senza romperlo, una gru che sollevi 200 g) e lasciano al bambino le fasi di chiedere, immaginare e migliorare.

Gruppi e classi

Fare un progetto con un bambino sul tavolo della cucina e farlo con 25 in una classe sono attività diverse. In gruppo la sfida non è tecnica ma logistica: che tutti abbiano il materiale, che nessuno aspetti senza fare niente, che l'adulto possa occuparsi dei compiti pericolosi senza perdere di vista gli altri e che il rumore non sfugga di mano. Ogni scheda ha una sezione «Con un gruppo o in classe» con indicazioni specifiche; qui c'è la parte generale.

Rapporto adulti/bambini

In una classe con un solo insegnante, scegli progetti della prima riga o prepara in anticipo tutto ciò che richiede attrezzi da adulto, e organizza una postazione per la colla a caldo da cui le squadre passano a turno. Chiedi uno o due volontari (genitori, alunni più grandi) per le sessioni più rischiose: un adulto in più cambia completamente la sessione.

Squadre e ruoli

Per i progetti di costruzione, squadre da 3 (ideale) o 4 (al massimo). Con 5 o più, c'è sempre qualcuno che guarda. Con progetti veloci ed economici (taumatropio, aeroplanino di carta), meglio individuale. Assegna ruoli precisi e falli ruotare a ogni sessione, così tutti li provano tutti:

Cartellini plastificati con il ruolo o mollette colorate sui vestiti rendono visibile chi fa cosa. Ricorda che costruiscono tutti: il ruolo aggiunge solo una responsabilità.

Postazioni

Quando ci sono attrezzi che non possono stare su tutti i tavoli, organizza la classe in postazioni:

• Postazione colla a caldo: un tavolo vicino a una presa, con 1–2 pistole, base di ceramica, un bicchiere d'acqua fredda vicino e un adulto fisso. Le squadre si segnano su una lista alla lavagna e vanno quando tocca a loro.
• Postazione di taglio: tappetino da taglio, righello di metallo, taglierino; solo l'adulto (o i ragazzi dagli 11 anni in su sotto supervisione).
• Postazione prove: la pista per le macchinine, il bersaglio della catapulta, la bacinella d'acqua. Con un foglio di registrazione comune.
• Postazione materiali comuni: nastro adesivo, colla, pennarelli, ricambi.

Per progetti brevi di chimica o di luce, un'altra possibilità è la rotazione: 4–5 esperimenti diversi su 4–5 tavoli, 12–15 minuti per ciascuno, con la scheda stampata sul tavolo. Funziona benissimo con le illusioni ottiche e con gli esperimenti con aria e acqua.

Preparare il materiale per 25

• Un vassoio per squadra con tutto il necessario contato, più un 10 % di scorta sulla cattedra (palloncini, cannucce, tappi, LED: qualcosa si guasta sempre).
• Pretaglia ciò che rallenta. Se tagliare gli 8 pezzi di cartone richiede 20 minuti a una squadra, tagliali tu prima (o in una sessione precedente di «fabbrica dei pezzi»). Il tempo in classe serve per montare, provare e pensare.
• Prova un prototipo completo prima della sessione, con gli stessi materiali che avranno gli alunni.
• Stampa le sagome su carta da 120–160 g se le userai come modello.
• Chiedi materiali di riciclo alle famiglie con 2–3 settimane di anticipo e una lista precisa: «4 tappi uguali da 30 mm, 2 rotoli di carta igienica, 1 scatola di cereali». Controlla che arrivino puliti.
• Componenti elettrici: una busta o un sacchetto richiudibile per squadra, con l'etichetta. Alla fine si controlla che tornino tutti (soprattutto magneti e pile a bottone).

Esempio per l'Auto a palloncino, 25 alunni in 8 squadre da 3 (una macchinina per squadra e una dimostrativa): 9 rettangoli di cartone di 16 × 9 cm, 36 tappi (+4), 18 spiedini (+4), 27 cannucce (+5), 18 palloncini (+10), 18 elastici, 9 sagome stampate, 1 rotolo di nastro adesivo ogni 2 squadre.

Tempo e rumore

• Timer visibile (sulla lavagna interattiva o una grande clessidra). Annuncia la metà e gli ultimi 5 minuti.
• Segnale di silenzio concordato (mano alzata, un battito di mani ritmato, spegnere la luce per un secondo), provato all'inizio. Non cercare di parlare sopra il rumore.
• Rumore accettabile: un laboratorio è rumoroso. Il criterio non è il silenzio, ma che si senta il compagno di squadra senza gridare.
• Istruzioni prima di dare il materiale: con il vassoio davanti nessuno ascolta. Spiega, e dopo il responsabile dei materiali prende il vassoio.
• Momenti rumorosi programmati: le prove di palloncini, razzi e cicalini, nel corridoio o in cortile, a turno.

Chi finisce prima e chi finisce dopo

Chi finisce prima (c'è sempre qualcuno):

• Prima di tutto, la prova completa con le misure: molti «hanno finito» senza aver provato.
• Una sfida della scheda («Sfide per inventori») o un esperimento della sezione «Sperimenta».
• Fare l'«assistente tecnico»: aiutare un'altra squadra facendo domande, senza toccare il loro progetto.
• Documentare: disegnare il progetto con le sue parti sul quaderno, scrivere le istruzioni per un bambino più piccolo.
• Decorare, se tutto il resto è fatto.

Chi va più lento:

• Tieni dei pezzi pretagliati di scorta da dare se il taglio li sta bloccando.
• Dai la priorità: che arrivino a provare il progetto anche se non lo decorano.
• Lascia finire in un'altra sessione o a casa: conserva il progetto con il loro nome.
• Controlla se il problema è di manualità, di comprensione del passaggio o di organizzazione della squadra; ognuno si risolve in modo diverso.

Inclusione

Collegamento con il curricolo

I progetti rientrano nei saperi di base della scuola primaria spagnola (LOMLOE, Real Decreto 157/2022) e, nella scuola dell'infanzia (5 anni), nell'area di Scoperta ed esplorazione dell'ambiente. Alcune corrispondenze:

Per programmare per situazioni di apprendimento, un buon formato è una sfida di 3–4 sessioni: sessione 1, il problema e il progetto base della scheda; sessione 2, sperimentare con una variabile e registrare i dati; sessione 3, riprogettare per superare una sfida; sessione 4, presentazione e valutazione con la rubrica.

Valutare senza voti

A casa non c'è bisogno di valutare niente. Ma in classe, o se vuoi vedere come progredisce un bambino nel corso dei mesi, conviene osservare con criteri chiari. L'obiettivo non è dare un voto alla macchinina, ma vedere cosa sa fare il bambino: seguire istruzioni, risolvere problemi, spiegare, collaborare e migliorare. Un progetto che non funziona può accompagnarsi a un apprendimento eccellente, e uno perfetto a uno povero (se l'ha fatto l'adulto).

Rubrica a quattro livelli

Usala osservando durante la sessione e nella chiusura. Non serve valutare tutti e cinque i criteri in ogni progetto: scegline due per sessione. I nomi dei livelli sono pensati per condividerli con i bambini.

Portfolio

Il portfolio è la raccolta delle prove del lavoro del bambino nel tempo. Mostra i progressi meglio di qualsiasi voto. Può essere lo stesso quaderno dell'inventore o una cartellina. Cosa includere di ogni progetto:

• Una foto del progetto finito e, se possibile, una del primo prototipo e un'altra della versione migliorata
• Un breve video (10–20 s) del progetto in funzione, con il bambino che spiega cosa fa
• La pagina del quaderno: domanda, previsione, tabella dei dati e conclusione
• Un disegno con le parti indicate
• Una frase: «La cosa più difficile è stata... e l'ho risolta...»
• L'autovalutazione o l'osservazione dell'adulto sulla rubrica

Ogni 6–8 progetti, riguarda il portfolio con il bambino: «Guarda la tua prima macchinina e l'ultima. Cosa sai fare adesso che prima non sapevi fare?». È uno dei momenti più preziosi del laboratorio.

Domande di chiusura

Scegline due o tre per sessione, non tutte. Le risposte danno più informazioni di qualsiasi verifica:

• Cosa fa il tuo progetto? Spiegalo a qualcuno che non l'ha visto.
• Qual è stata la parte più difficile? Come l'hai risolta?
• Cosa è successo che non ti aspettavi?
• Perché pensi che funzioni? E se togliamo questo pezzo?
• Cosa hai cambiato dopo la prima prova? È migliorato?
• Se lo rifacessi, cosa faresti di diverso?
• Dove hai visto qualcosa che funziona allo stesso modo nella vita reale?
• Che domanda ti resta? Cosa ti piacerebbe provare la prossima volta?
• Chi della tua squadra ti ha aiutato e come?

Come festeggiare

• Mostra o «fiera delle invenzioni». Alla fine di un trimestre o di un blocco di progetti, ogni bambino o squadra presenta un progetto alle famiglie o a un'altra classe: 2 minuti per spiegare cosa fa, come funziona e cosa ha migliorato. Accanto a ogni progetto, un cartellino con il nome, il numero della scheda e una frase di spiegazione scritta dal bambino. I visitatori possono lasciare domande su foglietti adesivi.
• Dimostrazioni dal vivo: gara di macchinine, concorso di catapulte contro un bersaglio, prova di carico dei ponti. Con le misure e la tabella dei risultati in vista, premiando anche il miglioramento migliore e la spiegazione migliore, non solo il risultato migliore.
• Diploma. Il sito genera un diploma con il nome del bambino e il numero di progetti segnati come fatti. Consegnalo in un momento speciale (alla fine del primo mese, oppure a 10, 25, 50 progetti), con una frase concreta su qualcosa che ha imparato.
• Muro degli inventori: foto di ogni progetto su una parete o una bacheca, con la data. Vedere crescere il muro è una motivazione vera.
• Insegnare a qualcun altro: che il bambino insegni a fare il progetto a un fratello, a un amico o a un bambino più piccolo. È la prova definitiva che l'ha capito.

Evita i premi per «il più bello» o «il migliore» senza criterio: scoraggiano la maggioranza. Se ci sono premi, che siano per criteri vari (distanza maggiore, miglioramento migliore, spiegazione migliore, squadra che ha collaborato meglio) così che bambini diversi possano distinguersi.

Problemi generali e soluzioni

Ogni scheda ha la sua tabella «Se qualcosa non va». Questa raccoglie i problemi che si ripetono in molti progetti. Prima di tutto, applica la regola generale: descrivi con precisione cosa succede, cambia una sola cosa e riprova.

Glossario

Termini che compaiono in questo manuale e nelle schede, spiegati in modo semplice. Molti compaiono anche nella sezione «Parole nuove» di ogni progetto, con una definizione da leggere al bambino.

Acido

Sostanza che, come l'aceto o il limone, ha un sapore aspro, reagisce con il bicarbonato producendo gas e fa diventare rosa l'indicatore al cavolo rosso.

Ampere (A)

Unità di misura della corrente elettrica. Nei progetti si usano i milliampere (mA): 1 A = 1000 mA. Un LED consuma circa 10–20 mA; un motorino piccolo, 150–500 mA.

Anodo

Gamba positiva di un LED o di un diodo: quella lunga. Va verso il + della pila.

Asse

Barra su cui gira una ruota, un ingranaggio o una puleggia. Nei progetti, uno spiedino di legno da 3 mm.

Attrito

Forza che si oppone allo scivolamento tra due superfici. Frena gli assi, ma permette alle ruote di fare presa.

Azione e reazione

Terza legge di Newton: se un corpo spinge un altro, riceve una spinta uguale in senso contrario. Spiega i razzi e la macchinina a palloncino.

Baricentro

Punto in cui si può considerare concentrato tutto il peso di un oggetto. Più è basso, più l'oggetto è stabile.

Base (chimica)

Sostanza opposta all'acido, come il bicarbonato o il sapone. Fa diventare verde o blu l'indicatore al cavolo rosso.

Catodo

Gamba negativa di un LED: quella corta, dal lato piatto della capsula. Va verso il − della pila.

Cerniera

Giunzione che permette a due pezzi di ruotare l'uno rispetto all'altro come una porta. Nel cartone: di nastro, viva o con perno.

Cicalino (buzzer)

Segnalatore acustico elettronico. Quello attivo suona appena lo si collega a una pila; quello passivo ha bisogno di un segnale che oscilli.

Cinghia

Elastico o spago che unisce due pulegge e trasmette la rotazione dall'una all'altra.

Circuito

Percorso chiuso in cui la corrente circola dal + della pila, attraverso i componenti, fino al −.

Circuito aperto

Circuito interrotto in qualche punto (filo staccato, interruttore aperto): la corrente non circola.

Conduttore

Materiale che lascia passare l'elettricità: metalli (rame, alluminio, acciaio), acqua salata, grafite, plastilina con il sale.

Corrente elettrica

Quantità di elettricità che passa in un circuito ogni secondo. Si misura in ampere.

Cortocircuito

Collegamento diretto tra il + e il − di una pila senza niente che freni la corrente. Scalda fili e pila e la scarica.

Cristallizzazione

Formazione di cristalli solidi ordinati quando una soluzione si raffredda o l'acqua evapora.

Cuscinetto

Pezzo fisso in cui un asse gira con poco attrito. Nei progetti, una cannuccia incollata al telaio.

Densità

Quanta massa c'è in un volume. Ciò che è meno denso galleggia su ciò che è più denso: l'olio sull'acqua, l'acqua sul miele.

Elettromagnete

Magnete che funziona solo mentre passa corrente in un filo avvolto (bobina), di solito intorno a un chiodo di ferro.

Energia cinetica

Energia che un oggetto possiede perché è in movimento. Più è veloce e pesante, più ne ha.

Energia elastica

Energia accumulata in un oggetto deformato che tende a riprendere la sua forma: elastico teso, molla, palloncino gonfio.

Energia potenziale

Energia accumulata perché un oggetto sta in alto. Quando cade, si trasforma in movimento.

Fermacampione

Pezzo di metallo con una testa e due gambe che si aprono. Serve per snodi girevoli e come morsetto nei circuiti.

Fessura

Taglio stretto in un pezzo per incastrarne un altro. La sua larghezza deve essere uguale allo spessore del cartone.

Fulcro

Punto d'appoggio intorno a cui ruota una leva.

Gioco

Spazio libero tra due pezzi perché uno possa muoversi rispetto all'altro senza sfregare.

Idraulica

Uso di un liquido chiuso in un sistema per trasmettere forza e movimento, come nel braccio con le siringhe.

Indicatore

Sostanza che cambia colore a seconda dell'acidità, come il succo di cavolo rosso.

Inerzia

Tendenza di un oggetto a restare com'è: fermo se è fermo, in movimento se si muove.

Ingranaggio

Ruota dentata che trasmette la rotazione a un'altra con cui ingrana. Due ingranaggi che ingranano girano in sensi opposti.

Interruttore

Dispositivo che apre o chiude un circuito a piacere.

Ipotesi

Previsione ragionata su ciò che succederà in un esperimento, scritta prima di provare.

Isolante

Materiale che non lascia passare l'elettricità (plastica, carta, legno secco, gomma) o che trasmette male il calore.

LED

Diodo a emissione di luce. Piccola lampada a bassissimo consumo che funziona solo in un verso e ha bisogno di una resistenza.

Leva

Barra rigida che ruota intorno a un punto d'appoggio e permette di scambiare forza con spostamento.

Linguetta

Striscia lasciata sul bordo di un pezzo per piegarla e incollarla a un altro.

Magnete

Oggetto che attira il ferro e ha due poli (nord e sud). Poli uguali si respingono; poli diversi si attraggono.

Media

Risultato che si ottiene sommando più misure e dividendo per il loro numero. Si usa per riassumere 3 ripetizioni di una prova.

Motorino a corrente continua (DC)

Motore che gira quando riceve corrente da una pila. Se si scambiano i suoi fili, gira al contrario.

Multimetro

Strumento che misura tensione, corrente, resistenza e continuità di un circuito.

Onda (del cartone)

Foglio a zigzag tra le due facce del cartone ondulato. Forma canali che determinano in quale direzione si piega.

Pannello solare

Dispositivo che trasforma la luce in elettricità. Ha una polarità: filo rosso +, nero −.

Parallelo

Modo di collegare i componenti in cui ognuno ha la propria strada tra il + e il −. Se uno si guasta, gli altri continuano.

Piega a monte

Piega che forma un tetto o una cresta. Nelle sagome, linea tratto-punto.

Piega a valle

Piega che forma una V verso di te. Nelle sagome, linea tratteggiata.

Pila

Dispositivo che produce elettricità da una reazione chimica. Ha un polo positivo (+) e uno negativo (−).

Polarità

Verso in cui va collegato un componente: quale parte va al + e quale al −.

Portabatterie

Supporto che tiene le pile e ha i fili di uscita. Le pile al suo interno di solito sono in serie.

Pressione

Forza distribuita su una superficie. In un liquido chiuso si trasmette uguale in tutte le direzioni.

Prototipo

Prima versione di un'invenzione, fatta per provarla e migliorarla.

Prova corretta

Esperimento in cui si cambia una sola cosa e tutto il resto rimane uguale.

Puleggia

Ruota con una gola in cui passa una corda o una cinghia. Cambia la direzione della forza o la riduce.

Rapporto di trasmissione

Quanti giri fa una ruota (ingranaggio o puleggia) per ogni giro dell'altra. Si calcola dividendo i denti o i diametri.

Reazione chimica

Processo in cui alcune sostanze si trasformano in altre diverse, spesso con gas, calore o cambio di colore.

Resistenza

Componente che frena la corrente. Protegge i LED. Si misura in ohm (Ω).

Rifrazione

Cambio di direzione della luce quando passa da un materiale a un altro, per esempio dall'aria all'acqua. Spiega la lente a goccia e l'arcobaleno.

Sagoma 1:1

Disegno di un pezzo alla sua grandezza reale per ricopiarlo sul cartone. Si stampa al 100 %.

Serie

Modo di collegare i componenti uno dopo l'altro, su un'unica strada. Le tensioni si sommano; se uno si guasta, si ferma tutto.

Soluzione

Miscuglio uniforme di una sostanza (soluto, come il sale) in un'altra (solvente, come l'acqua). Satura: non accetta più soluto.

Squadra

Strumento per tracciare e verificare gli angoli retti. Anche: rinforzo triangolare in un angolo.

Stratificare

Incollare più strati di cartone, con le onde incrociate, per ottenere un pezzo più rigido.

Tensione elettrica

Forza con cui la pila spinge l'elettricità. Si misura in volt (V).

Tensione superficiale

Forza che fa comportare la superficie dell'acqua come una pelle elastica. Fa galleggiare una graffetta; il sapone la rompe.

Ugello

Tubo da cui esce un getto d'aria o d'acqua per spingere un veicolo, come la cannuccia della macchinina a palloncino.

Variabile

Qualsiasi cosa che può cambiare in un esperimento: quella che cambio, quella che misuro e quelle che lascio uguali.

Volt (V)

Unità di misura della tensione elettrica. Una pila AA dà 1,5 V; due in serie, 3 V.