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Tuteliamo l’acqua: conoscere per agire!

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L’acqua è una risorsa fondamentale per il nostro pianeta in quanto è indispensabile per l’esistenza della vita in generale, oltre che per soddisfare le esigenze primarie dell’uomo.
Questo percorso didattico intende guidare gli alunni, partendo da uno o più problemi reali (ad es. carenza della risorsa idrica, necessità di tutelare le falde acquifere, inquinamento del mare da sversamento di idrocarburi, ecc.), alla scoperta dell’importanza dell’acqua per la vita dell’uomo e degli ecosistemi (legata alle proprietà chimico-fisiche della sua molecola) e quindi a una riflessione sui comportamenti da assumere per la sua tutela.

Grado scolastico: Secondaria di I grado – classe I, II, III

Obiettivi:
• Imparare ad annotare sistematicamente le osservazioni compiute (anche attraverso l’esecuzione di misure dirette e indirette, utilizzando le unità di misura del Sistema Internazionale adeguate al problema) al fine di poterle analizzare proficuamente in tempi successivi.
• Descrivere correttamente i dispositivi usati, le osservazioni o le misure effettuate, i risultati ottenuti.
• Riconoscere nelle situazioni esemplari affrontate i collegamenti con altre situazioni incontrate in contesto quotidiano.
• Analizzare le problematiche relative alla risorsa idrica (sia dal punto di vista quantitativo che qualitativo), in particolare affrontando lo studio di alcuni tipi di inquinamento idrico, le loro cause e le conseguenze.

Competenze:
• Riconoscere cause ed effetti nei fenomeni considerati.
• Individuare domande chiave (problem posing) sia a partire dai dati raccolti sia a partire dall’esperienza quotidiana.
• Fare predizioni appropriate e giustificarle.
• Organizzare correttamente le osservazioni e pianificare semplici attività di investigazione.
• Ricostruire e comunicare il senso logico delle attività svolte, in coerenza con gli obiettivi proposti.
• Valutare argomentazioni e prove scientifiche riportate da diversi “media”(giornali, internet, riviste specializzate, ecc.).

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 40 ore

Prova di valutazione correlate:
Non tutte le acque sono uguali (di M. V. Massida)

Un mondo di diversità

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L’idea che ispira l’impostazione di questa risorsa è quella di partire da una problematica reale, che possa essere affrontata in un’ottica di educazione alla sostenibilità, per arrivare a trattare comunque anche contenuti disciplinari. Tale impostazione risulta opposta a ciò che si solito si trova in molti libri di testo, dove le tematiche ambientali o di educazione alla salute rappresentano spesso la lettura di fine capitolo.
La risorsa parte da un semplice esempio che consente una prima valutazione dell’importanza della diversità biologica. Le attività proposte, suddivise in fasi, consentono di approfondire man mano il concetto di biodiversità e allo stesso tempo di introdurre concetti importanti nell’ambito della biologia e dell’ecologia. La problematica utilizzata come stimolo consente, inoltre, di trattare la questione delle interconnessioni e delle relazioni tra fenomeni e processi a livello sia globale che locale, anche al fine di facilitare la costruzione di una visione sistemica. Una volta acquisite le conoscenze, il percorso richiede agli studenti di riflettere sull’impatto dei comportamenti personali e dell’istituzione scolastica di cui fanno parte, agganciandosi all’idea di “scuola sostenibile”.

Obiettivi:
• Saper modellizzare strutture e fenomeni naturali difficilmente osservabili nel loro complesso operando le adeguate riduzioni di scala.
• Proporre attività di matematizzazione, come strumenti per la lettura dei diversi aspetti della realtà esaminata.
• Sollecitare continuamente gli alunni sottoponendo problemi e ponendo domande, anche al fine di sviluppare negli stessi l’attitudine a porne delle proprie.
• Proporre attività di progettazione di modelli e procedure sperimentali finalizzate alla verifica di ipotesi elaborate durante il percorso didattico.
• Impostare la programmazione didattica, proponendo scenari o casi reali collegati a tematiche relative alla sostenibilità ambientale e, allo stesso tempo, funzionali all’acquisizione di conoscenze della e sulla scienza.

Competenze:
• Riflettere sui modi di procedere della scienza, sulle sue specificità e sui suoi vincoli, anche culturali e sociali.
• Fornire agli studenti strumenti di lettura analitica e critica della “complessità” del mondo naturale, stimolandoli ad applicare i metodi della scienza in contesti ambientali e sociali.
• Favorire l’operatività e l’interazione diretta degli studenti con gli oggetti e le idee coinvolti nell’osservazione e nello studio, dedicando tempo al problem setting e non solo al problem solving.
• Dedicare tempi ampi alla discussione, al dialogo, al confronto e alla riflessione su quello che si fa.
• Collaborare con gli altri docenti condividendo progetti, esperienze e risultati.
• Utilizzare i dati raccolti dagli studenti – non solo in termini di verifica degli apprendimenti, ma anche in termini di interesse e coinvolgimento – per riflettere sul proprio operato e, se del caso, modificare la propria proposta didattica.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 25 ore

Prova di valutazione correlata:
Le foci del Coghinas (di L. Cassata)

I rifiuti, una risorsa per l’educazione allo sviluppo sostenibile

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La risorsa presentata vuole affrontare, attraverso alcune attività didattiche, una delle problematiche ambientali maggiormente diffuse e dibattute sia a livello locale che nella sua dimensione più globale, quella dei rifiuti solidi urbani (RSU).

Grado scolastico: Secondaria di I grado

Obiettivi:
• Realizzare un percorso didattico sperimentale sulla tematica dei rifiuti costruendo un contesto di senso in cui inserirne le diverse fasi.
• Trasformare lo studio dei rifiuti e delle problematiche ad essi collegate in opportunità per affrontare gli aspetti e le questioni proprie dell’educazione allo sviluppo sostenibile.
• Fornire spunti per analizzare le reti di relazioni e per riflettere sulle trasformazioni che caratterizzano il contesto di vita quotidiano.
• Fornire spunti e strumenti per affrontare una lettura analitica e critica della “complessità” dell’ambiente e delle sue interrelazioni con l’ambito socio-economico.

Competenze:
• Partendo dalle pre-conoscenze degli studenti, essere in grado di allestire percorsi di ricerca, al fine di promuovere occasioni di apprendimento significativo.
• Saper predisporre e gestire percorsi di educazione allo sviluppo sostenibile, a partire dalla tematica dei rifiuti, in stretta relazione al contesto di vita quotidiano.
• Coinvolgere alunni, genitori e docenti di altre discipline nel progettare e sviluppare le varie attività in cui si può articolare un percorso didattico sui rifiuti.

Tempo medio per svolgere il percoso in classe: il percorso si sviluppa attraverso attività diversificate per tipologia e scansione temporale

Prova di valutazione correlata:
Prova associata al percorso “I rifiuti, una risorsa per l’educazione allo sviluppo sostenibile” (di A. Salomone)

Sostenibilità e…

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L’idea di sostenibilità è un’idea complessa che mette in connessione non solo ecologia, economia e società, come ormai ampiamente dibattuto, ma tutto un mondo di obiettivi, bisogni, problemi, soggetti e necessariamente anche di valori.
Spesso, inoltre, il concetto di sostenibilità non viene elaborato partendo da una visione di “un mondo tutto attaccato” (come recita il titolo di una guida all’educazione ambientale pubblicata qualche anno fa) e quindi difficilmente viene fatta emergere e riconosciuta la sua dimensione connettiva e dinamica.

Vermi, puzze e illustrissimi scienziati

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Il tema dell’alterazione degli alimenti, facile da affrontare dal punto di vista macroscopico e dell’esperienza sensoriale individuale, permette di raccogliere numerose credenze ingenue sulla esistenza della generazione spontanea, ricreando quelle condizioni che storicamente hanno caratterizzato le tappe della riflessione sul problema della comparsa della vita negli ambienti naturali.
Questa risorsa offre un’importante opportunità di analizzare il fatto che tali conoscenze ingenue siano state soppiantate (attraverso una riflessione durata ben tre secoli) da un approccio razionale basato sulla corretta impostazione del problema e sulla individuazione di pochi, ma facilmente comprensibili esperimenti cruciali, capaci di imprimere una svolta definitiva alla questione dell’origine della vita.

Grado scolastico: Secondaria di I grado – II anno

Obiettivi:
• Individuare una tra le principali linee di pensiero che hanno permesso l’affermarsi della biologia come scienza;
• Contestualizzare storicamente il ruolo di alcuni filosofi naturali all’interno di un dibattito in corso nella loro epoca, evidenziando gli elementi di ricorsività;
• Favorire l’acquisizione di una metodologia didattica improntata al metodo laboratoriale.

Competenze:
• Armonizzare l’aspetto temporale della scienza e il suo procedere per idee e concetti tra loro diversi (e spesso in antagonismo) con la pratica laboratoriale e di indagine in un contesto didattico;
• Saper individuare quegli esperimenti cruciali e quelle invenzioni/uso di strumentazioni che hanno concorso alla corretta impostazione del problema, inquadrando gli elementi basilari del dibattito in corso, i suoi aspetti critici e quelli limitanti legati all’epoca stessa;
• Gestire una classe applicando i principi del cooperative learning.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 20 ore

Prova di valutazione correlata:
Da Pasteur alla pastorizzazione (di L. Cassata)

Percorso di storia della scienza: il problema della generazione spontanea

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Alcuni percorsi significativi di storia della scienza sono auspicabili perché in questo modo possono essere messi in luce i problemi irrisolti, gli interrogativi aperti, i legami fra lo sviluppo della scienza e i contesti storici in cui essa si è sviluppata, senza peraltro rinunciare alla specificità della disciplina, che non può essere sommersa in un generico storicismo.

Grado scolastico: Secondaria di I grado

Obiettivi:
• Riconoscere in un contesto scientificamente significativo la dimensione temporale dell’attività scientifica.
• Riconoscere in un contesto scientificamente significativo le distinzioni tra dati e loro interpretazioni.
• Riconoscere in un contesto scientificamente significativo la distinzione tra casualità e causalità.

Competenze:
• Elaborare ipotesi partendo dal proprio bagaglio culturale e attraverso la conoscenza di problemi formulati anche nel passato.
• Verificare le ipotesi formulate sperimentalmente, confrontandole con quelle formulate in passato.
• Comprendere gli elementi caratteristici della scienza in quanto forma di ricerca e di conoscenza umana.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: l’intero percorso è costituito da un’unica attività e alcuni approfondimenti; il tempo previsto dipende dalla scelta che il docente vuol fare: alcuni temi possono essere trattati in modo decontestualizzato, possono essere sfruttati gli approfondimenti o ancora le informazioni bibliografiche, rivolte però prevalentemente ai docenti.

La borsa del medico

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La risorsa propone un approccio innovativo alla trattazione di alcuni argomenti di fisica, anatomia e fisiologia del corpo umano. Si parte dagli strumenti che comunemente il medico usa nel suo lavoro e che, nell’immaginario del ragazzo, a volte sono legati a ricordi di situazioni di ansia e di paura.
Lo strumento del medico è solo “il pretesto” per sviluppare temi che fanno parte degli attuali curricoli. Gli argomenti vengono trattati in modo globale, superando la tradizionale settorialità esistente tra le discipline.

Grado scolastico: Secondaria di I grado – classe I, II e III

Obiettivi:
• Fare attenzione al linguaggio e pianifica una transizione graduale e consapevole dal linguaggio comune al linguaggio scientifico.
• Proporre attività di matematizzazione (come il calcolo delle probabilità ed alcuni elementi di statistica), come strumenti per la lettura dei diversi aspetti della realtà esaminata.
• Utilizzare il mezzo informatico per predisporre e gestire ambienti gli di lavoro e di comunicazione necessari al percorso e ai suoi approfondimenti.
• Predisporre e gestire esperienze con esseri viventi che consentano la modellizzazione di sistemi complessi come gli organismi e gli ecosistemi.
• Modellizzare strutture e fenomeni naturali difficilmente osservabili nel loro complesso operando le adeguate riduzioni di scala.

Competenze:
• Partire dalle preconoscenze degli studenti per organizzare e animare situazioni di apprendimento significativo.
• Dedicare tempi ampi alla discussione, al dialogo, al confronto alla riflessione su quello che si fa.
• Fornire agli studenti strumenti di lettura analitica e critica della “complessità” del mondo naturale, stimolandoli ad applicare il metodo scientifico in contesti ambientali e sociali.
• Utilizzare i dati raccolti dagli studenti – non solo in termini di verifica degli apprendimenti, ma anche in termini di interesse, socialità, competenze – per riflettere sul proprio operato e se del caso modificare la propria proposta didattica in un percorso di ricerca-azione.
• Comprendere che non può esistere alcun percorso di ricerca-azione senza la documentare in modo appropriato le diverse fasi della propria ricerca.
• Riflettere sui modi di procedere della scienza, sulle sue specificità e sui suoi vincoli, anche culturali e sociali.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 38-40 ore

Prove di valutazione correlate:
Onde tra le onde (di M. Altieri)
Il pulsiossimetro (di A. Salomone)

Non solo calorie, il mio corpo non è una macchina

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La risorsa si inserisce in un itinerario che invita i ragazzi a riflettere sul proprio corpo come sistema complesso inserito in un ambiente col quale scambia materia, energia e informazione. L’alimentazione rientra a pieno titolo in questo scambio soprattutto riguardo al ciclo della materia e al flusso dell’energia.
A partire dal cibo e dall’alimentazione, e quindi da situazioni vicine al vissuto dello studente, la risorsa offre l’opportunità di affrontare molti temi fondanti della Biologia attraverso l’introduzione dei concetti chiave essenziali per strutturare il sapere scientifico, le abilità e la competenza scientifica da applicare in situazioni date.

Grado scolastico: Secondaria di primo grado – II e III anno

Obiettivi:
• Individuare elementi di criticità nelle rappresentazioni mentali degli studenti riguardo alla fisiologia e anatomia umana in relazione al proprio regime alimentare.
• Far acquisire agli alunni dimestichezza con l’osservazione del proprio organismo in relazione alle proprie abitudini alimentari.
• Mettere in risalto come l’alimentazione sia parte essenziale del flusso di materia e di energia che attraversa il sistema uomo e lo connette con l’ambiente esterno.
• Abituare gli alunni a pensare l’organismo come formato da diversi livelli di organizzazione evidenziando nelle spiegazioni dei fenomeni i passaggi macro-micro, il tutto e le parti, le correlazioni struttura-funzione.
• Introdurre, attraverso lo studio dell’organizzazione e delle funzioni dell’apparato digerente, il concetto di autopoiesi, cioè di autocostruzione e di auto-organizzazione dei sistemi viventi che mantengono una loro integrità e identità nonostante i cambiamenti.
• Favorire nell’allievo l’attitudine a guardare “per sistemi” e “per variabili” ed educarlo alla complessità del mondo, stimolando in lui la capacità di ragionare “per modelli”.

Competenze:
• Organizzare e animare situazioni di apprendimento significativo di conoscenze, abilità e competenze, partendo dalle preconoscenze degli studenti impegnandoli in percorsi laboratoriali basati sull’investigazione, facendo leva sulla loro curiosità e sollecitando le loro domande.
• Favorire l’operatività e l’interazione diretta degli studenti con gli oggetti e le idee coinvolti nell’osservazione e nello studio, dedicando tempi ampi alla discussione, al dialogo, al confronto (cooperative learning), alla riflessione su quello che si fa, al problem setting/solving, al fine di costruire “strutture logiche di pensiero”.
• Riportare esperienze e attività diversificate alla costruzione di concetti fondanti riguardanti il “Sistema Uomo”, la percezione di sé e degli altri come appartenenti alla stessa specie.
• Utilizzare i dati raccolti dagli studenti – non solo in termini di verifica degli apprendimenti, ma anche in termini di interesse, socialità, competenze – per riflettere sul proprio operato e se del caso modificare la propria proposta didattica in un percorso di ricerca-azione.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 24-28 ore

Prove di valutazione correlate:
Piramidi alimentari – sul modello PISA (di L. Cassata)
Alimentazione – sul modello TIMSS (di L. Cassata)

Io e gli altri: mi osservo, mi confronto, sento caldo, sento freddo

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Immaginare il proprio corpo come un tutto fisiologicamente equilibrato in continua relazione con l’esterno dove ogni parte contribuisce al funzionamento delle altre e dove il benessere è soprattutto frutto di questo equilibrio non è immediato e scontato. In questo percorso didattico viene tracciato un itinerario che procede dall’esterno all’interno del corpo consentendo al ragazzo, dopo un’adeguata rappresentazione del proprio schema corporeo, fatta anche con strumenti oggettivi quali misurazioni e indici antropometrici, di raccogliere dati sugli aggiustamenti continui che regolano il corretto rapporto ambiente esterno-ambiente interno.

Grado scolastico: Secondaria di I grado – classe I, II e III

Obiettivi:
• Far acquisire agli alunni dimestichezza con l’osservazione del proprio organismo a partire dall’esterno.
• Riportare anche alla specie umana modalità di studio e osservazione delle altre specie animali.
• Far comprendere alcuni aspetti dell’evoluzione biologica anche attraverso la comparazione fra la nostra specie e le scimmie antropomorfe.
• Superare la tradizionale settorialità esistente tra discipline.
• Utilizzare la termoregolazione per introdurre il concetto di equilibrio omeostatico.
• Guidare gli alunni a riconoscere modalità di feedback in strumenti tecnologici comunemente usati nella vita quotidiana.

Competenze:
• Partire dalle preconoscenze degli studenti per organizzare e animare situazioni di apprendimento significativo.
• Mantenere un continuo contatto con la realtà esperenziale degli alunni facendo leva sulla loro curiosità e sollecitando le loro domande.
• Organizzare la raccolta dei dati e la loro elaborazione da parte degli alunni con modalità di apprendimento cooperativo.
• Riportare esperienze e attività separate a una trama concettuale disciplinare e mirare alla costruzione di concetti fondanti.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 15 ore

Prova di valutazione correlata:
Animali all’infrarosso – sul modello PISA (di L. Cassata)

Osservare per apprendere, apprendere per osservare: la percezione visiva

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La risorsa si inserisce in un itinerario che invita i ragazzi a riflettere sul proprio corpo come sistema complesso inserito in un ambiente col quale scambia oltre a materia ed energia anche informazione.
In particolare si tratta la percezione visiva che fornisce generalmente il maggior numero di informazioni sul mondo. Oltre a mettere in evidenza la complessità del “Sistema Uomo” passando da un livello di organizzazione a un altro (ad es. dall’occhio come organo complesso a una sua parte, la retina, fino al livello cellulare riferito a coni e bastoncelli), si propone di inquadrare l’argomento in una prospettiva evolutiva. Dalla posizione frontale degli occhi, una delle conseguenze dell’andatura bipede che consente la percezione della profondità, alla loro mobilità e alla possibilità di seguire lo sguardo grazie al bianco della sclera e al colore dell’iride, si sottolineano alcune delle principali tappe dell’ominazione.

Grado scolastico: Secondaria di primo grado – II e III anno

Obiettivi:
• Potenziare e incanalare le capacità di osservazione dei ragazzi attraverso lo studio della visione come attività percettiva complessa.
• Far acquisire agli alunni dimestichezza con l’osservazione del proprio organismo a partire dall’esterno e da strutture e funzioni degli occhi per avviarli alla complessità.
• Far comprendere che per la recezione di informazioni occorre uno stimolo, un recettore, un trasduttore, un elaboratore.
• Potenziare il concetto di organismo come sistema complesso attraversato da un flusso di informazione che lo mette in relazione con l’esterno e l’interno.
• Connettere argomenti apparentemente separati come conoscenze anatomo-funzionali sugli occhi con tematiche trasversali come l’evoluzione.

Competenze:
• Partire dalle preconoscenze degli studenti per organizzare e animare situazioni di apprendimento significativo.
• Mantenere un continuo contatto con la realtà esperenziale degli alunni facendo leva sulla loro curiosità e sollecitando le loro domande.
• Favorire l’operatività e l’interazione diretta degli studenti con gli oggetti e le idee coinvolti nell’osservazione e nello studio, dedicando tempo al problem setting e non solo al problem solving.
• Organizzare la raccolta dei dati e la loro elaborazione da parte degli alunni con modalità di apprendimento cooperativo.
• Riportare esperienze e attività separate ad una trama concettuale disciplinare e mirare alla costruzione di concetti fondanti.
• Integrare le diverse discipline sperimentali utilizzando strumenti del linguaggio matematico.

Tempo medio per svolgere il percorso in classe: 16 ore

Prova di valutazione correlata:
Campimetria: analisi del campo visivo (di L. Cassata)

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Io e gli altri: mi osservo, mi confronto, sento caldo, sento freddo

Osservare per apprendere, apprendere per osservare: la percezione visiva

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