"Il suolo e i suoi componenti", scuola secondaria di primo grado.

Conoscenze: fattori abiotici e biotici che costituiscono un ecosistema vegetale; elementi di pedologia.

Abilità: mette in relazione la presenza di specie nell'aggruppamento vegetazionale con le caratteristiche ecologiche dell'ambiente.

Competenza: esplora e sperimenta una porzione di territorio e le comunità vegetali che lo caratterizzano.

L'Unità di Apprendimento "Il suolo ed i suoi componenti" è stata sperimentata nelle seguenti classi prime di scuola secondaria di primo grado:

Marotta, Faà di Bruno, sez A e D , il 22 febbraio 2014 , Ostra sez A, B e C, nei giorni 24 e 25 febbraio 2014, 3 classi del l'I.C. di Force, il 27 marzo 2014, infine Castelleone di Suasa, il giorno 2 maggio 2014. 

Complessivamente gli alunni coinvolti sono stati 137.

L'intervento in classe è stato realizzato utilizzando anche la presentazione .ppt che è qui scaricabile .

Gli alunni sono stati invitati a riflettere sui differenti fattori abiotici che caratterizzano gli ecosistemi delle seguenti immagini, con particolare attenzione all'acqua :

Fosso, ambiente che seleziona piante con alte esigenze idriche.

Bosco, ambiente che seleziona piante amanti del fresco e dell'ombra

Ambiente di macchia, arido.

Piante pioniere, capaci di sfruttare insenature nella roccia 
dove l'acqua si accumula favorendo la pedogenesi.

Dalla discussione è emerso che la diversa disponibilità di acqua dei siti fotografati è in relazione con i diversi tipi di substrato (suolo) e ciò comporta la presenza in quei diversi luoghi di specie vegetali diverse.

Non solo l'acqua, ma anche i nutrienti e l'aria (fondamentale anche quest'ultima per le funzioni vitali delle radici) dipendono dal tipo di suolo.
Humus, ghiaia, limo ed argilla sono i componenti del suolo e di essi sono state spiegate le origini e le proprietà:

Particolare concentrazione  è stata posta al concetto di porosità della componente inorganica del suolo, definibile come quantità di spazi interconnessi tra i granuli. Alla porosità è strettamente legato il concetto di permeabilità: all'aumentare della porosità, aumenta la permeabilità:

Dunque la ghiaia è più porosa e quindi più permeabile della sabbia, che a sua volta è più porosa e quindi più permeabile dell'argilla.

Gli spazi presenti tra i granuli sono stati visualizzati con l'esperienza del barattolo "pieno" di ghiaia. Apparentemente la ghiaia ha riempito il barattolo, ma in realtà gli spazi molto grandi tra un sasso e l'altro consentono di aggiungere ancora sabbia, molta sabbia:

Il barattolo sembra ora pieno di ghiaia e sabbia! Invece si può ancora aggiungere dell'acqua, perché la sabbia è molto porosa, quindi fra un granulo e l'altro c'è ancora spazio disponibile.

L'acqua che viene versata nel barattolo sposta l'aria presente tra i granuli della sabbia, pertanto si sono viste uscire tante bollicine di gas.

In sintesi la ghiaia e la sabbia sono porose e quindi permeabili all'acqua, in quanto questa scivola via lungo gli spazi presenti tra un granulo e l'altro L'argilla è invece poco porosa e quindi impermeabile: l'acqua infatti viene trattenuta in quanto "intrappolata" negli spazi piccolissimi tra un granulo e l'altro.
Quando l'acqua scivola via tra i sassi e i granuli di sabbia, lascia lo spazio all'aria. Invece l'argilla è un suolo con poca presenza di aria.
Dunque un suolo per garantire la presenza di aria deve contenere una certa quantità di sabbia!
La lezione è proseguita con l'analisi qualitativa di quattro campioni di suolo, prelevati in siti diversi dell'Orto Botanico selva di Gallignano.

Il colore del suolo è un indizio utile per stabilirne la composizione qualitativa 

La plasticità è un indizio utile per capire le caratteristiche del campione di suolo

L'utilizzo di opportune schede ha consentito ai ragazzi di ipotizzare la composizione qualitativa e le conseguenti proprietà dei campioni di suolo oggetto di studio.

Infine i ragazzi hanno realizzato un'esperienza di tipo quantitativo per dimostrare la diversa permeabilità di due suoli con caratteristiche molto diverse tra loro: la sabbia e l'argilla:

Sono stati pesati 20 g di sabbia e 20 g di argilla e sono stati posti su 2 pezzi di carta scottex e quindi su 2 imbuti ottenuti da bottiglie di plastica tagliate. Infine gli imbuti sono stati appoggiati sulle parti restanti delle bottiglie di plastica, come fossero backers.
Sono stati versati su ciascun  imbuto 100 ml di acqua.
Si sono osservati i diversi comportamenti dell'argilla e della sabbia nei due imbuti e la diversa velocità di drenaggio.
Infine si sono misurati i volumi di acqua filtrata e per differenza si sono calcolate le quantità di acqua assorbita dalla sabbia e dall'argilla:

Massima precisione a Force nella lettura dei volumi di acqua.

A Marotta linguaggio specifico sicuramente da migliorare, ma risultati molto interessanti: la sabbia ha trattenuto molta meno acqua dell'argilla, 1 ml contro 12 ml 
( a Marotta i ragazzi hanno utilizzato 50 ml di acqua)

Dunque un suolo per trattenere l'acqua deve contenere una certa quantità di argilla!

Il tempo a disposizione non è stato mai abbastanza per cui  si è solo descritta la granulometria per sedimentazione e non si è potuta allestire una vera esperienza di laboratorio.  Comunque l'osservazione dei 4 peculiari cilindri della foto ha consentito d' intuire l'importanza di questa tecnica con la quale si è misurata la quantità dei componenti dei 4 campioni di suolo studiati:

Bottiglie graduate utilizzate come cilindri

I ragazzi di Castelleone di Suasa agitano i suoli per farli poi sedimentare.

Le particelle più grandi, sabbia grossa e fine, sedimentano prima rispettivamente del limo e dell'argilla. I residui vegetali galleggiano.
In sintesi abbiamo scoperto che il suolo N1 proveniente dal fosso di Gallignano è sabbioso e argilloso, il N2 proveniente dall'impluvio della selva è limoso, il N3 del noccioleto della Selva è argilloso e ricco di humus, il N4 proveniente dal bosco di Quercia virgiliana è sabbioso.

Con le ultime diapositive della presentazione .ppt è stato possibile dare alcune informazioni sui processi pedogenetici e sottolineare la grande diversità di suoli esistenti.

Consiglio i seguenti video per eventuali collaborazioni con l'insegnante di Inglese