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In un modo o nell’altro, siamo abituati a effettuare misurazioni ogni giorno. Dal misurare quanto tempo dormiamo controllando l’ora e impostando una sveglia, al misurare gli ingredienti per la colazione e assicurarci che ci sia abbastanza di tutto, misurare fa parte della nostra vita quotidiana. Inoltre, misuriamo anche le distanze che percorriamo per andare al lavoro, a scuola o all’università. Altre volte misuriamo la quantità di nastro che dobbiamo acquistare per incartare un regalo o per fare un fiocco.
In molte di queste situazioni utilizziamo benchmark nostri o personali (come quando misuriamo il livello di rumore del motore di un’auto in base al ruggito di un leone, per esempio), ma nella maggior parte dei casi utilizziamo benchmark standard che ci consentono di confrontare le nostre misure con quelle degli altri. Poiché questo fa parte della vita quotidiana di qualsiasi persona, è essenziale insegnare ai bambini come misurare e perché le unità di misura standard sono così importanti per il funzionamento della società così come la conosciamo.
Cosa significa misurare?
Misurare qualcosa significa determinare alcune proprietà come la sua lunghezza, dimensione, massa, estensione o capacità, in base alle proprietà di qualcos’altro. Cioè, consiste nel confrontare due cose in relazione a una proprietà e quindi impostare un valore di questa proprietà per uno degli oggetti in base alla stessa proprietà dell’altro. Il secondo oggetto rappresenta il nostro standard di misura ed è il nostro sistema di riferimento quando si misura il primo oggetto.
In generale, misuriamo utilizzando strumenti di misura graduati con la misura dello standard di confronto. Ad esempio, un metro a nastro ha una graduazione in cui possiamo vedere dei piccoli segni che rappresentano la lunghezza dell’unità di misura di riferimento, sia essa il centimetro, il millimetro o il metro.
Come si vede, misurare non è altro che confrontare una cosa con un’altra, stabilendo un valore numerico di una proprietà come numero intero o multiplo frazionario di quella stessa proprietà nell’oggetto di riferimento.
L’importanza di misurare
C’è un motivo per cui effettuiamo misurazioni ogni giorno, indipendentemente dalla nostra età, ed è che misurare ci consente di conoscere con certezza la dimensione o le dimensioni di qualcosa e ci consente di sapere quando qualcosa è più grande o più piccolo di qualcos’altro senza bisogno per metterli fianco a fianco per confrontare. Questo ci permette anche di trasmettere agli altri un’idea chiara delle dimensioni di un oggetto senza che debbano vederlo di persona.
Come spiegarlo a un bambino?
Il modo più semplice per introdurre i bambini al mondo della misurazione è attraverso l’esperienza. Dobbiamo iniziare stabilendo il significato delle diverse dimensioni come larghezza, lunghezza, profondità, spessore, peso, volume, temperatura, ecc. Poi, prendiamo diversi oggetti e chiediamo ai bambini di confrontarli e di ordinarli secondo una di queste grandezze.
Ad esempio, possiamo dare loro una scatola di pastelli usati, che probabilmente sono tutti di dimensioni diverse, e chiedere loro di confrontarli e ordinarli per lunghezza.
Possiamo anche mostrare loro oggetti di dimensioni simili ma di masse diverse e chiedere loro di ordinarli in base al peso, ecc.
Se abbiamo un gruppo di bambini, possiamo anche dividerli in due gruppi uguali e dare a ciascun gruppo un diverso insieme di oggetti da confrontare. Quindi, senza permettere a quelli di un gruppo di mostrare i loro oggetti a quelli del secondo gruppo, possiamo chiedere a entrambi chi ha l’oggetto più pesante o più lungo o più capiente. Ciò costringerà i bambini a cercare naturalmente un modo per misurare gli oggetti e trasmettere questa misurazione ai loro coetanei.
Cosa sono le unità di misura?
Di solito quando misuriamo, lo facciamo in termini di unità di misura. Le unità di misura sono gli standard che usiamo come unità di confronto per misurare le cose. In questo senso, una misura è quasi sempre rappresentata come multiplo o sottomultiplo di una opportuna unità di misura.
Ad esempio, i bambini spesso misurano la lunghezza di oggetti come tavoli o sedie in termini di lunghezza dalla punta del mignolo alla punta del pollice quando la loro mano è completamente aperta (in alcuni paesi di lingua spagnola questo è indicato come come quarto). Spesso misurano anche in termini di spessore del dito quando misurano cose più piccole come una macchinina o quando hanno bisogno di un’unità più piccola di un quarto.
Così, potrebbero stabilire che un tavolo misura 10 quarti e quattro dita, o che la sua panca misura 5 quarti esatti. Questo rappresenta un esempio di utilizzo delle unità di misura.
Come spiegarlo a un bambino?
In genere i bambini ricorrono spontaneamente all’uso di quarti e dita per misurare le dimensioni delle cose, quindi basterebbe spiegare a chi lo ha fatto che quarti e dita sono unità di misura, dato che possiamo contare quante di queste le unità si adattano alla larghezza o alla lunghezza di un oggetto.
Tuttavia, se i bambini non l’hanno già fatto in modo naturale, puoi suggerire loro di prendere un piccolo oggetto e provare a scoprire quante volte questo oggetto si adatta alle dimensioni degli altri oggetti. Ad esempio, possono prendere il pastello più piccolo e vedere quanti pastelli sono lunghi i loro banchi.
È importante incoraggiarli a effettuare la stessa misurazione utilizzando schemi di misurazione diversi, ovvero utilizzando oggetti diversi come riferimento. Così, saranno in grado di farsi un’idea che possono essere stabiliti diversi sistemi di misurazione.
Unità di misura standard
Ora che abbiamo capito (o meglio, i bambini capiscono) cos’è un’unità di misura, è tempo di stabilire il concetto che dà alle unità di misura il loro potere nel mondo moderno: unità di misura standard o standardizzate.
Un’unità di misura standard non è altro che un’unità di riferimento o di confronto convenzionale il cui valore è accettato dalla maggioranza. In altre parole, è uno standard di confronto che molte persone utilizzano per effettuare lo stesso tipo di misurazioni.
Importanza delle unità di misura standard
Le unità di misura standard sono essenziali per il funzionamento della nostra società, indipendentemente dal paese o dalla regione in cui viviamo. Questo perché sono misure su cui tutti (o almeno la maggioranza) concordano. Questo ci permette di confrontare le dimensioni e le altre grandezze fisiche dei diversi oggetti misurati da persone diverse, con la certezza che, se fossimo noi a misurare, il risultato sarebbe lo stesso.
In altre parole, l’utilizzo di unità di misura standard ci permette di fidarci delle misure effettuate da altre persone, e questo è fondamentale per garantire il corretto funzionamento di ogni genere di cose della vita quotidiana, dall’acquisto della verdura alla casa, al la fabbricazione di scarpe della taglia giusta, al giusto contenuto di principio attivo in un medicinale.
Come spiegarlo a un bambino?
Come appena accennato, le unità di misura standard consentono di confrontare direttamente due misure diverse, e quindi consentono di avere un’idea chiara delle grandezze relative delle misure (quale è maggiore di quale o se sono uguali) senza confrontarne una oggetto direttamente con l’altro.
Per trasmettere ai bambini l’importanza delle unità di misura standard, dividiamo nuovamente il gruppo in due gruppi uguali e chiediamo a entrambi i gruppi di misurare un oggetto ciascuno senza specificare quale unità o schema di misura utilizzare e senza che i membri di un gruppo possano vedere oggetto del secondo gruppo. Dobbiamo assicurarci che entrambi gli oggetti abbiano le stesse dimensioni.
Ora, chiediamo a entrambi i gruppi di dare la misura del rispettivo oggetto e chiediamo loro di decidere quale dei due è più grande (nota, senza che nessuno dei gruppi sia in grado di vedere l’oggetto dell’altro gruppo, né confrontare direttamente la misura modelli). È probabile che ne scaturisca una piccola discussione poiché entrambe le squadre vorranno dire che il loro obiettivo è il massimo (la competitività fa parte della nostra natura). Questo è lo scenario ideale, poiché la difficoltà nel concordare una misura è proprio ciò che rende così importanti le unità di misura standard.
Ora, dopo aver lasciato discutere un po’ i bambini e quindi imparare anche a comunicare e sviluppare argomentazioni a favore del loro punto di vista, separiamo nuovamente i gruppi e chiediamo loro di misurare gli stessi oggetti, solo che questa volta abbiamo assegnato lo stesso schema di riferimento ad entrambi i gruppi. Forniamo questo modello a ogni squadra, assicurandoci che entrambi abbiano le stesse dimensioni (possiamo usare un paio di nuove matite, o un paio di mazzi dello stesso mazzo, ecc.). Un’altra opzione è quella di dare lo standard di misurazione a una squadra per misurare il proprio oggetto, e quindi dare lo stesso standard di misurazione all’altra squadra in modo che non ci siano dubbi che lo stesso standard venga utilizzato in entrambi i casi.
Ora, chiedi a ciascuna squadra di fornire il risultato della loro misurazione. Questo dovrebbe essere lo stesso per entrambe le squadre, risolvendo finalmente il conflitto e riportando l’armonia in classe.
Sistemi di unità di misura
Esistono diverse grandezze fisiche che possiamo misurare e ciascuna ha le proprie unità di misura standard. Tuttavia, non tutti sono d’accordo su quali siano queste unità standard. Cioè, ci possono essere più di un’unità di misura standard per lunghezza, massa, capacità, temperatura e tempo, per esempio.
È comune per le persone che utilizzano determinate unità di lunghezza utilizzare anche solo alcune altre unità per misurare la capacità e la temperatura, ad esempio, quindi possiamo raggruppare le unità standard in base ai gruppi di persone che le utilizzano. Nascono così i cosiddetti sistemi di unità di misura, che non sono altro che un insieme coerente, standardizzato e uniforme di unità di misura correlate.
Esistono molti sistemi di unità tra cui:
- Il sistema internazionale (SI)
- il sistema metrico
- Il sistema cegesimale
- sistema tecnico
- Il sistema imperiale o anglosassone
Di tutti questi sistemi, i due più importanti sono il sistema internazionale, utilizzato nella maggior parte del mondo, e il sistema imperiale, utilizzato in alcuni paesi anglosassoni legati all’impero britannico come il Regno Unito e gli Stati Uniti. La tabella seguente mostra le diverse unità di questi due sistemi di misura:
| quantità fisica | Sistema internazionale | sistema imperiale |
| Lunghezza | metro (m) | Pollice (in) Piede (ft) Iarda (yd) Miglia (mi) |
| Massa | chilogrammo (kg) | Oncia (oz) Libbra (lb) |
| Tempo | secondi) | secondi) |
| Temperatura | Kelvin (K) e Celsius (°C) | Rankine (°R) e Fahrenheit (°F) |
| Intensità di corrente elettrica | Ampere (A) | Ampere (A) |
| Intensità luminosa | Candele (cd) | Candele (cd) |
| quantità di materia | Gram-Mole (mol) | Libbra-mole (lb-mole) |
L’esistenza di sistemi di unità è espressione della necessità di concordare il processo di misura e, quindi, è anche espressione dell’importanza della standardizzazione delle unità di misura.
Riferimenti
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