30+ Attività STEM Invernali per Bambini: Esperimenti con Neve, Arance, Ghiaccio e tanto altro!

L'inverno è la stagione perfetta per coinvolgere i bambini in attività STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica). Non solo è un ottimo modo per tenerli impegnati nei pomeriggi freddi, ma è anche l'occasione per scoprire il fascino della scienza attraverso il gioco e la creatività. Ecco 30 e più attività STEM invernali che potete fare con i vostri bambini.

Neve

Fiocchi di neve con la carta

Prendete un quadrato di carta e piegatelo più volte su se stesso fino a ottenere un triangolo. Tagliate piccole parti dai lati del triangolo facendo attenzione a non praticare tagli troppo lunghi che romperebbero la forma. Aprite il foglio per rivelare il vostro fiocco di neve. È un modo divertente per comprendere la struttura esagonale dei fiocchi di neve. Potete seguire questo tutorial per ulteriori dettagli.

Creare fiocchi di neve con cristalli di sale

Usate scovolini per formare una stella, legatela ad una matita con un filo e immergetela in un barattolo con acqua e molto sale. Col tempo, i cristalli di sale si depositeranno sulla stella, simulando un fiocco di neve. Spiegate il processo di cristallizzazione e come si formano i fiocchi di neve in natura.

Dipingere su fiocchi di neve di sale

Disegnate un fiocco di neve su carta spessa, ripassatelo con la colla vinilica e poi cospargetelo con il sale. Lasciate asciugare la colla e rimouovete il sale in eccesso. Dipingete il fiocco con un acquerelli o acqua mescolata a coloranti usando un pennello o un contagocce. Fate notare ai bambini come il colore venga assorbito dal sale e colori diversi si mescolino.

Osservare la neve al microscopio

Raccogliete fiocchi di neve su un vetrino freddo e osservateli al microscopio per vedere le loro strutture uniche. Ogni fiocco è diverso, offrendo un'opportunità per parlare di simmetria e cristallografia.

Misurare la profondità della neve

Costruite un'asta di misurazione, segnando delle tacche su un bastone piuttosto fine. Usatela per misurare la profondità della neve in diverse aree, come sotto gli alberi, in spazi aperti o vicino a edifici. Annotate le differenze e discutete i fattori che influenzano l'accumulo nevoso, come la conformazione del terreno, l'esposizione al Sole o l'azione del vento.

Ghiaccio, Acqua e cambiamenti di stato

Fare il ghiaccio

L'esperimento più semplice per introdurre i bambini al concetto di congelamento è creare cubetti di ghiaccio. Per renderlo più divertente, potete colorare l'acqua con coloranti alimentari o utilizzare stampi di forme diverse. Potete anche sperimentare con liquidi diversi per vedere se congelano alla stessa velocità. Questo introduce i bambini al concetto di punti di congelamento differenti. Una volta ottenuti i cubetti, potete eseguire l’esperimento inverso: farli sciogliere per osservare come ritornano allo stato liquido. Per approfondire, mostrate anche come l’acqua evapora e condensa, spiegando così l'intero ciclo dell’acqua.

Volume di ghiaccio, neve e acqua

Misurate il volume dell'acqua prima e dopo averla congelata, notando come il ghiaccio occupi più spazio. Questo dimostra la particolare espansione dell'acqua durante il congelamento. Potete inoltre sciogliere una quantità misurata di neve e confrontare il volume iniziale con quello finale, scoprendo come la neve contenga molta aria. Oltre al volume, confrontate anche la densità di acqua e ghiaccio, mostrando come il ghiaccio galleggi sull'acqua.

Sperimentare il miglior modo di sciogliere il ghiaccio

Congelate acqua in sei stampi identici. Utilizzate uno come campione di controllo, mentre sugli altri applicate diverse sostanze: acqua fredda, acqua calda, aceto, sale grosso e zucchero. Monitorate il tempo necessario per sciogliere ogni campione, prendendo nota dei risultati. Questo esperimento permette di spiegare come alcune sostanze, come il sale, abbassino il punto di congelamento dell'acqua. Per osservazioni più approfondite, potete consultare questo link.

Sperimentare come non far sciogliere il ghiaccio

Usate diversi materiali isolanti (lana, carta, pluriball) per avvolgere il ghiaccio e scoprite quale mantiene il ghiaccio intatto più a lungo. In alternativa (se siete stanchi del freddo), potete cercare di isolare un barattolo di acqua calda e scoprire quale materiale mantiene la temperatura più a lungo. Questo esperimento aiuta a comprendere il concetto di isolamento termico.

Pescare cubetti di ghiaccio con un cordino

Riempite una ciotola con acqua e cubetti di ghiaccio, e provate a sollevarli usando un cordino: sarà quasi impossibile. Spargete un po’ di sale su un cubetto e appoggiate il cordino sopra, attendendo qualche minuto. Il ghiaccio si riformerà attorno al cordino, permettendovi di sollevare il cubetto. Questo esperimento affascinante dimostra come il sale influisce sulla temperatura di congelamento dell'acqua. Maggiori dettagli sono disponibili qui.

Congelamento istantaneo

In una ciotola piena d'acqua e cubetti di ghiaccio, mettete una bottiglia d'acqua chiusa a raffreddare. Aggiungete del sale nell'acqua per abbassarne ulteriormente la temperatura e attendete fino a quando raggiunge -8 °C. Estraete con cautela la bottiglia e battetela contro una superficie dura: potrete ammirare l'acqua congelarsi all’istante. Questo è un esempio del fenomeno della sopraffusione. Potete trovare una spiegazione dettagliata in questo video.

Ghiaccio istantaneo caldo

Per questo esperimento, preparate una soluzione di aceto e bicarbonato. Riscaldatela per eliminare l’eccesso di acqua, lasciando solo il composto concentrato. Dopo averlo raffreddato, versatelo su un piatto: si formerà istantaneamente un cristallo caldo. Questo esperimento richiede tempo e precisione, ma l'effetto finale è spettacolare. Seguite questo articolo per il procedimento completo.

Esplora l'ambiente e la temperatura

Esplorare la natura

Con una tuta da sci calda e impermeabile, i bambini possono esplorare il mondo innevato restando asciutti e al caldo. Proponete attività come costruire pupazzi di neve, scivolare sugli slittini, organizzare battaglie di palle di neve o creare una pista per biglie nella neve. Sarà anche suggestivo passeggiare nel bosco innevato, osservando come la natura cambia in inverno.

Costruire un termometro

Realizzate un termometro fatto in casa con una bottiglia, acqua colorata e una cannuccia. Usate il termometro per misurare la temperatura in diverse aree e discutete come vari fattori influenzino la temperatura. Potete seguire il tutorial di questo video per una guida passo passo.

Capire perché in inverno fa freddo

Aiutate i bambini a comprendere il motivo per cui fa freddo in inverno leggendo un libro sull'inclinazione terrestre e il suo impatto sulle stagioni. Con una pallina di polistirolo infilata in uno stecco e una torcia, costruite un modello per mostrare come i raggi solari colpiscono la Terra in modo diverso durante l'anno. Introducete anche il concetto di Solstizio d'inverno. Annotate quotidianamente l'orario del tramonto per osservare come le ore di luce cambiano. Misurate a mezzogiorno la lunghezza delle ombre, notando che sono più lunghe in inverno rispetto all’estate.

Dipingere su neve e ghiaccio

Riempite un vassoio con del ghiaccio e invitate i bambini a dipingere utilizzando acquerelli o tempere. Se avete a disposizione della neve, potete colorarla con un mix di acqua e coloranti alimentari. In alternativa, congelate della tempera in stampi per ghiaccio e date i ghiaccioli colorati ai bambini per dipingere su carta. Per un’attività all'aperto, usate spruzzini riempiti con acqua e coloranti alimentari per decorare la neve direttamente sul terreno. Questa attività combina creatività e divertimento senza il rischio di sporcare casa.

Bolle di sapone ghiacciate

Quando le temperature scendono sotto lo zero, soffiate bolle di sapone all’aperto e osservate come si congelano lentamente. I bambini resteranno affascinati dai motivi che si formano man mano che le bolle si solidificano, fornendo un’occasione per esplorare la fisica dei liquidi e le proprietà delle basse temperature.

Attività sensoriali

Creare la neve finta

Mescolate bicarbonato di sodio e farina in parti uguali, quindi aggiungete acqua poco alla volta fino a ottenere una consistenza grumosa e soffice, simile alla neve. Questa attività sensoriale è ideale per i bambini più piccoli, permettendo loro di esplorare la consistenza della "neve" in modo sicuro e divertente. Trovate questa e altre ricette dettagliate in questo articolo.

Creare play dough a tema neve

Personalizzate il play dough bianco aggiungendo glitter per ottenere un effetto scintillante, simile alla neve fresca. Questo materiale creativo è perfetto per scatenare la fantasia dei bambini. Potete provare due ricette uniche: lo snow dough per una consistenza morbida e soffice, oppure il frozen playdough per un tocco ispirato al ghiaccio.

Animali e freddo

Minimondo con animali polari

Create un minimondo a tema Artide e Antartide per spiegare le differenze tra i due poli e gli adattamenti degli animali che vivono in questi ambienti estremi. Potete utilizzare materiali come sale o riso colorato di azzurro, cocco rapé per simulare la neve, acqua con colorante azzurro, ghiaccio reale o neve finta (per la ricetta, consultate le istruzioni precedenti). Questa attività permette ai bambini di esplorare le caratteristiche uniche di ciascun polo in modo creativo e coinvolgente.

Come fanno i pinguini a restare asciutti?

Utilizzate pastelli a cera su fogli di carta per ricreare l'effetto impermeabile del piumaggio dei pinguini. Una volta disegnato, spruzzate dell'acqua sul foglio e osservate come questa scivoli via senza essere assorbita, simulando la funzione protettiva delle piume di questi animali.

Perché gli animali polari non hanno freddo?

Riempite una ciotola con acqua e cubetti di ghiaccio, quindi immergetevi la mano per misurare quanto tempo riuscite a resistere. Dopo aver asciugato e riscaldato la mano, mettetela in un sacchetto di plastica per alimenti e ripetete l’esperimento, notando eventuali differenze nel tempo di resistenza. Infine, inserite la mano in un sacchetto contenente dello strutto o altro grasso (protetta da un secondo sacchetto) e immergetela nuovamente. Noterete che il grasso agisce come isolante, consentendo di tollerare meglio il freddo. Questo esperimento aiuta a comprendere come lo strato di grasso degli animali polari li protegga dalle temperature estreme.

Perché i pesci non congelano in inverno?

Riempite un bicchiere trasparente a metà con acqua e posizionatelo all’aperto in un ambiente freddo. Osservate insieme ai bambini come si forma il ghiaccio: inizialmente uno strato sottile si forma in superficie, poi lo strato di ghiaccio si ispessisce gradualmente dall'alto verso il basso. Spiegate che nei laghi o stagni profondi, l’acqua sul fondo rimane liquida, permettendo ai pesci di sopravvivere anche sotto una superficie ghiacciata. Questa è anche un’occasione per discutere dei pericoli di camminare su laghi o fiumi appena congelati.

Cavolo, spinaci & co.

Cavolo

Bollite alcune foglie di cavolo rosso in acqua fino a ottenere un liquido colorato tra il blu e il viola. Lasciate raffreddare il liquido e dividetelo in tre ciotole. Aggiungete poco alla volta aceto, succo di limone e bicarbonato, ognuno in una ciotola diversa. Noterete che con gli ingredienti acidi, come aceto e limone, il liquido cambierà colore da viola a fucsia, mentre con una sostanza basica, come il bicarbonato, il colore diventerà blu o verde. Questa attività permette di esplorare il concetto di pH in modo visivo e affascinante.

Spinaci

Tritate alcune foglie di spinaci freschi e mettetele in un bicchiere. Aggiungete dell'alcol etilico a 95° fino a coprire le foglie e lasciate riposare finché il liquido non assume un colore verde intenso (potrebbero essere necessarie diverse ore). Filtrate il liquido con un colino per rimuovere i residui di foglie. A questo punto, inserite nel bicchiere una striscia di carta assorbente bianca, facendo attenzione che un'estremità sia immersa nel liquido. Il liquido risalirà lentamente lungo la carta per capillarità, formando strisce di colore dal verde al giallo e arancione. Questo esperimento non solo permette di estrarre la clorofilla, ma dimostra anche la presenza di altri pigmenti, come i carotenoidi, rivelando la complessità delle sostanze che compongono le piante.

Agrumi esplosivi

Prendete quattro bicchieri: riempitene uno con succo d'arancia, uno con succo di limone e dividete in parti uguali del bicarbonato di sodio negli altri due. Fate assaggiare ai bambini il succo d'arancia e quello di limone, chiedendo loro di indovinare quale sia più acido. Successivamente, versate i due succhi nei bicchieri contenenti il bicarbonato di sodio. Osservate insieme l'effervescenza che si genera: questa reazione avviene perché il bicarbonato (una sostanza basica) reagisce con gli acidi presenti nei succhi, producendo anidride carbonica. Verificando quale dei due succhi sia riuscito a far reagire più bicarbonato, potete discutere quale sia più acido. Questo esperimento è un modo divertente per introdurre i concetti di acidità e basicità ai bambini.

Arancia con il salvagente

Mettete un'arancia intera in una ciotola piena d'acqua e osservate come galleggia. Poi prendete un'altra arancia, sbucciatela e immergetela nella stessa ciotola. Noterete che l'arancia senza buccia affonda. Questo accade perché la buccia contiene molte piccole sacche d’aria che agiscono come un galleggiante naturale, aiutando l'arancia a rimanere a galla. Un esperimento semplice ma sorprendente, perfetto per spiegare i concetti di densità e galleggiamento.

Pigne

Procuratevi tre barattoli di vetro: uno vuoto, uno con acqua calda e uno con acqua fredda. I bambini, usando delle pinze, immergeranno le pigne prima nell’acqua calda e poi in quella fredda, osservando come reagiscono. Noteranno che le pigne immerse nell’acqua fredda si chiudono rapidamente, mentre quelle nell’acqua calda si chiudono più lentamente. Una volta rimesse nel barattolo vuoto, sarà affascinante osservare come si riaprano gradualmente. Questo fenomeno dipende dall’umidità: in natura, le pigne si aprono con il caldo e l’asciutto per rilasciare i semi, mentre si chiudono con il freddo e l’umidità per proteggere i pinoli al loro interno.

Altro

Costruire un igloo di zucchero

Utilizzate zollette di zucchero per costruire un igloo, spiegando i principi architettonici che rendono queste strutture stabili e in grado di isolare dal freddo. Potete anche sperimentare con diversi disegni per osservare quale risulta più robusto.

Ritrovamento di reperti nel ghiaccio

Congelate piccoli oggetti in blocchi di ghiaccio e trasformate i bambini in archeologi. Dovranno scoprire e liberare i reperti utilizzando strumenti come cucchiai, contagocce con acqua calda o piccole spatole. Questo gioco è un’occasione per parlare di scavi archeologici e del ruolo del ghiaccio nella conservazione di resti storici.

Creare una palla di neve personalizzata

Prendete un barattolo e incollate sul lato interno del tappo un piccolo oggetto, come un animaletto o una decorazione. Riempite il barattolo con acqua distillata, una goccia di glicerina (per rendere l’acqua più densa) e glitter. Chiudete il tappo con cura e sigillatelo per evitare perdite. Capovolgete il barattolo e osservate l'effetto della "neve" che cade.

Creare un caleidoscopio invernale

Costruite un caleidoscopio con materiali riciclati, come tubi di cartone, specchietti e cellophane colorato, decorandolo con motivi ispirati all'inverno. Spiegate ai bambini i principi della riflessione e della simmetria, incoraggiandoli a osservare i disegni che si formano.

Capire come funzionano le ciaspole

Realizzate delle mini ciaspole usando materiali semplici, come cartoncino o bastoncini di gelato, e fissatele a un piccolo omino o animaletto giocattolo. Mettetelo su un vassoio riempito di farina per simulare la neve e osservate come si comporta con e senza ciaspole. Questo esperimento mostra come la distribuzione del peso su una superficie più ampia impedisca di sprofondare.

Gara di slitte

Create slitte in miniatura utilizzando materiali di recupero, come cartoncino, cannucce o stecchi di legno. Fate scivolare le slitte su diverse superfici, come pavimenti lisci, tappeti o sabbia, per scoprire quale offre meno attrito. È un modo divertente per introdurre i principi della fisica del movimento.

Circuiti di luci natalizie

Usate batterie, luci LED e fili conduttori per creare un semplice circuito elettrico. I bambini possono realizzare luci natalizie personalizzate, imparando i fondamenti dell'elettricità e dei circuiti. Potete anche parlare dell'importanza dei materiali conduttori e isolanti.

Queste attività non solo stimolano la curiosità scientifica dei bambini, ma li aiutano anche a sviluppare competenze essenziali come il problem-solving, la creatività e la collaborazione. Provatele durante le vacanze invernali e trasformateli in piccoli scienziati!

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