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ESPERIENZE E ATTIVITÀ DI LABORATORIO DI BIOLOGIA

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ESPERIENZE E ATTIVITÀ DI LABORATORIO DI BIOLOGIA
3° QUADERNO
DI LAVORO
ESPERIENZE E ATTIVITÀ DI LABORATORIO
DI BIOLOGIA
A CURA DI :
SOVRAINTENDENZA STUDI VALLE D’AOSTA
SERVIZIO SUPPORTO AUTONOMIA SCOLASTICA
DIDATTICA DELLA MATEMATICA E DELLE SCIENZE, EDUCAZIONE AMBIENTALE
REFERENTE PROF.SSA SUSANNA OCCHIPINTI
AOSTA - 1A EDIZIONE GENNAIO 2008
2
“La conoscenza inizia dallo stupore” - Platone
“E' un miracolo che la curiosità sopravviva all'educazione scolastica” - Albert Einstein
Nell’epoca in cui viviamo sono avvenute le più importanti scoperte scientifiche nel campo della
biologia:: ci stiamo avvicinando sempre più alla comprensione dei meccanismi con cui una singola
cellula riesce a dare origine a una pianta o a un animale; siamo in grado di capire come gli
organismi possano interagire in comunità complesse, quali le foreste e le barriere coralline e infine
possiamo in larga misura spiegarci come si sia evoluta la grande diversità biologica.
Entrare in questo mondo ed esplorare i confini della biologia con la fisica e la chimica è un passo
necessario per la formazione dell’individuo, che così può conoscere meglio se stesso, nelle sue
profondità.
In questo quaderno troviamo i primi passi di questa conoscenza per avviare un viaggio
avventuroso e stimolante tra le meraviglie della natura.
Maurizio Rosina - Dirigente Tecnico
3
4
PREMESSA
La Collana dei “Quaderni di lavoro” che il Servizio Supporto all’Autonomia ScolasticaDidattica della matematica e delle scienze, educazione ambientale propone agli
insegnanti della Valle d’Aosta si arricchisce di un nuovo strumento:
dedicato alle attività sperimentali nel campo della Biologia.
Si è voluto ancora una volta proporre un titolo che si ricordi con facilità e che indirizzi
immediatamente ai contenuti, in continuità con i precedenti quaderni: Accadueò e
Accacielle.
Lo scopo di
è di fornire agli insegnanti uno strumento di lavoro per
promuovere e facilitare la pratica sperimentale nell’insegnamento della biologia.
A fronte della crisi che sta interessando le discipline scientifiche in tutti gli ordini di
scuola, è opinione diffusa e condivisa in tutte le analisi del fenomeno che nella
costruzione della conoscenza sia fondamentale, più che la quantità di contenuti
trasmessi, la modalità di realizzazione del processo di insegnamento–apprendimento.
Già con i precedenti Quaderni di lavoro si voleva sostenere, nella costruzione dei
saperi scientifici, l’uso delle pratiche sperimentali e delle metodologie deduttive e
operative, entrambe indispensabili sia per l’acquisizione da parte degli studenti delle
capacità specifiche e per il raggiungimento di standard di qualità, che promuovere la
motivazione e l’orientamento alla formazione scientifica.
Con
si sono voluti sviluppare due aspetti di particolare rilevanza nella
costruzione dei saperi: la didattica laboratoriale e la progettazione per competenze,
sulle quali si sono concentrati gli sforzi sia per quanto riguarda le considerazioni
iniziali che l’articolazione dei protocolli sperimentali.
Anche in
sono stati proposti 50 esperimenti, funzionali ai diversi ordini
di scuola, realizzabili in aula o in laboratorio, di facile esecuzione, organizzati in
schede di lavoro omogenee sia per quanto riguarda il linguaggio, la struttura e
l’organizzazione che lo sviluppo verticale dei contenuti disciplinari. Provengono dalle
più svariate fonti: libri e manuali scolastici, suggerimenti di docenti, Piano Insegnare
Scienze Sperimentale, documentazione reperibile su Internet, protocolli scientifici
diffusi in altre nazioni.
Molte attività presenti in
sono comunemente utilizzate dai docenti di
scienze; sono state comunque proposte con lo scopo di verificarle ed aggiornarle,
ma soprattutto di costruire, anche in campo biologico, un patrimonio condiviso e
praticato di attività sperimentali, sostenendo così coloro che, per mancanza di
competenze specifiche o di esperienza,
o per inadeguata strumentazione di
laboratorio, ne fanno un uso limitato.
Come per i precedenti “Quaderni di lavoro”, il SSAS, anche per
intende
organizzare momenti di sperimentazione condivisi tra i docenti interessati e mettere
a disposizione la strumentazione necessaria alla realizzazione delle attività.
Susanna Occhipinti
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Le schede, ed il quaderno nel suo complesso, devono essere considerate come
uno strumento di lavoro
ad uso didattico, quindi da usare, sperimentare e diffondere,
– sono infatti disponibili e liberamente scaricabili dal sito
http://www.scuole.vda.it/Sit/udmsp/scienze.htm Æ Quaderno di lavoro :
Paramecio
in progress, suscettibile quindi di essere modificato, integrato, corretto,
–
–
–
con i suggerimenti e le osservazioni che gli insegnanti che ne faranno uso
vorranno apportare e segnalare,
con la sperimentazione condivisa che verrà proposta nel quadro delle attività
del SSAS,
con la ristampa, come per AccaCielle, di successive edizioni rivedute e
corrette.
Le schede sono liberamente tratte da: pratiche di laboratorio, esperienze personali di
insegnanti che hanno voluto collaborare – e che ringrazio – testi di chimica,
documentazione presente su Internet.
Pur trattandosi di esperienze comuni, ognuna reperibile da fonti diverse e
appartenenti al patrimonio “collettivo” si invita a segnalare qualsiasi, pur involontaria,
violazione del copyright: chi ha redatto il presente Quaderno di lavoro è a disposizione
degli aventi diritto con i quali non è stato possibile comunicare, nonché per eventuali
omissioni o inesattezze nella citazione delle fonti.
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BIOLOGIA
La biologia, dal greco ƨLjǎNJǎDŽǁĮ, composto da ǃǁǎǐ, bìos = vita e NJǗDŽǎǐ, lògos = studio
è lo studio dei fenomeni vitali degli organismi viventi. Essa studia le caratteristiche
fisiche e comportamentali degli organismi, la loro classificazione, l’origine e lo sviluppo
delle specie e l’interazione che hanno l’una con l’altra e nei confronti dell’ambiente.
Comprende, come è noto ad ogni insegnante, numerose sottodiscipline:tra queste
x l’attualità invita ad affrontare i grandi temi della genetica e della microbiologia,
x
l’interesse degli studenti spazia dall’ecologia all’etologia,
x i curricoli scolastici sollecitano lo sviluppo dei contenuti disciplinari nei più
tradizionali campi della botanica, della zoologia, della citologia, dell’anatomia e
della fisiologia, umane e comparate,
perché costituiscono la base della biologia, in quanto nozioni propedeutiche al
successivo sviluppo delle alte discipline e perché in questi campi è possibile, con
relativa facilità, costruire percorsi verticali, rispettare criteri di essenzialità, operare
con modalità sperimentali e laboratoriali.
Le Indicazioni per il Curricolo per la scuola dell’infanzia e per il primo ciclo d’istruzione
– MPI 2007 propongono un elenco articolato di
AMBIENTE
VIVENTI
UOMO
Obiettivi di apprendimento, al termine della classe
terza di scuola primaria
quinta della scuola primaria
terza della scuola secondaria di 1°
Percepire la presenza e il
funzionamento degli
organi interni e della loro
organizzazione nei
principali apparati
(respirazione, movimento,
articolazioni, senso della
fame e della sete, ecc.)
fino alla realizzazione di
semplici modelli.
Individuare il rapporto tra
strutture e funzioni negli
organismi osservati
/osservabili, in quanto
caratteristica peculiare
degli organismi viventi in
stretta relazione con il
loro ambiente.
Studiare percezioni umane
(luminose, sonore, tattili, di
equilibrio, e le loro basi
biologiche.
Rispettare il proprio corpo
in quanto entità irripetibile
educazione alla salute,
alimentazione, rischi per la
salute.
Apprendere una gestione corretta del
proprio corpo; interpretare lo stato di
benessere e di malessere che può
derivare dalle sue alterazioni; vivere la
sessualità in modo equilibrato; attuare
scelte per affrontare i rischi connessi
con una cattiva alimentazione, con il
fumo, con le droghe.
Indagare le relazioni tra
organi di senso, fisiologia
complessiva e ambienti di
vita (anche confrontando
diversi animali appartenenti
a gruppi diversi, quali
vermi, insetti, anfibi, ecc).
Proseguire lo studio del
funzionamento degli
organismi e comparare la
riproduzione dell’uomo,
degli animali e delle piante.
Osservare e interpretare
le trasformazioni
ambientali sia di tipo
stagionale, sia in seguito
all’azione modificatrice
dell’uomo.
Proseguire l’osservazione e
l’interpretazione delle
trasformazioni ambientali,
ivi comprese quelle globali,
in particolare quelle
conseguenti all’azione
modificatrice dell’uomo.
Individuare la rete di relazioni e i
processi di cambiamento del vivente
introducendo il concetto di
organizzazione microscopica a livello di
cellula (per esempio: respirazione
cellulare, alimentazione, fotosintesi;
crescita e sviluppo; coevoluzione tra
specie).
Individuare l’unità e la diversità dei
viventi, effettuando attività a scuola, in
laboratorio, sul campo e in musei
scientifico-naturalistici.Comprendere il
senso delle grandi classificazioni.
Comprendere la funzione fondamentale
della biodiversità nei sistemi ambientali.
Condurre a un primo livello l’analisi di
rischi ambientali e di scelte sostenibili.
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Gli obiettivi di apprendimento, così “riordinati”, permettono di evidenziare tre ambiti
fondamentali che costituiscono la Biologia e di riconoscerne lo sviluppo verticale dei
contenuti.
Si è pertanto cercato di far rientrare le attività sperimentali proposte in questo
Quaderno nei tre ambiti:
–
–
–
UOMO
VIVENTI
AMBIENTE
e di rispettarne lo sviluppo in verticale, integrando alla scuola del primo ciclo i saperi e
le competenze previste per l’assolvimento dell’obbligo di istruzione dell’Asse culturale
scientifico – tecnologico.
Si rimanda ai precedenti Quaderni di lavoro per alcune attività legate al tema
dell’acqua e in campo biochimico e ad un prossimo Quaderno “Le meraviglie
dell’invisibile” per tutte le attività relative all’uso del microscopio.
Nella scelta delle attività proposte, tra le numerose esistenti nel campo delle scienze
biologiche, si sono rispettati i criteri dei precedenti Quaderni.
Le attività devono:
– favorire la costruzione di percorsi verticali, progressivi e ricorrenti in
una logica di organizzazione dei saperi, che permetta ad ogni livello il recupero
di strumenti e di conoscenze pregresse: si tratta quindi di proporre non una
semplice sequenza di contenuti, ma un modello di costruzione della
conoscenza.
Un percorso troppo frammentato, in cui ogni docente può scegliere,
anche se nel rispetto delle finalità della disciplina, ciò che più
gli è
affine, si spezza, produce cesure, richiede riparazioni; le spire di questo
DNA formativo invece di srotolarsi in anelli “di sapere” sempre più ampi,
si arrotolano su se stesse.
Si tratta di riuscire a costruire un percorso che spazi tra le discipline
scientifiche, costruendo nodi culturali, saperi essenziali, che si intrecciano
l’uno con l’altro, come è nella realtà. Una “rete“ di conoscenze che tiene e
funziona anche se manca qualche nodo, ma più ne ha, più è solida.
Partendo da un centro stabilito, può essere ampliata a dismisura, infittita,
i legami tra i vari nodi rafforzati.
– promuovere il senso ed il significato delle esperienze di apprendimento,
nella logica di far comprendere lo scopo di ciò che si studia e di ciò che si
sperimenta.
Questo costante coinvolgimento della riflessione sul proprio apprendimento e sul significato di quanto si apprende è fondamentale per
orientare e ri- orientare rispetto al proprio percorso scolastico e formativo
oltre che professionale.
Le tematiche affrontate nel campo scientifico hanno immediata ricaduta
su scelte di vita, ad esempio in campo ambientale e forniscono le basi per
la comprensione dei grandi fenomeni, di eventi, naturali o indotti dall’uomo, e della loro “non neutralità”.
8
– avere una stretta coerenza con i contenuti disciplinari, minimi ma
essenziali e funzionali ad una costruzione dei saperi scientifici, che integri e
metta in stretta relazione i diversi campi disciplinari: non solo biologia, quindi,
ma biochimica, tecnologia ecc.
I contenuti, le conoscenze scientifiche, restano sempre e comunque lo
strumento indispensabile e irrinunciabile per la costruzione dei saperi e
quindi, utilizzando le capacità in modo funzionale alle conoscenze, alla
costruzione delle competenze specifiche.
– avere uno stretto legame con fatti e
fenomeni comuni, dell’esperienza
quotidiana
Ogni riferimento e raccordo significativo con le radici dell’esperienza e
della conoscenza quotidiana
permette, con relativa facilità, di
generalizzare e costruire modelli emblematici e significativi.
– essere realizzabili direttamente dagli studenti, individualmente
e in
gruppo, nella logica promuovere la pratica sperimentale deduttiva.
Infatti il coinvolgimento diretto rafforza e sviluppa la comprensione,
accresce la motivazione allo studio ed all’approfondimento disciplinare,
promuove metodologie innovative, ma sperimentate, come il cooperative
learning.
–
utilizzare materiali di facile reperibilità, per favorirne la diffusione, in
sicurezza
Si tratta di realizzare attività in cui gli studenti stessi possano
sperimentare e verificare direttamente. I percorsi proposti ed i processi
attuati devono permettere agli studenti di passare
dal pensiero
spontaneo a forme di conoscenza complesse e organizzate.
Nella predisposizione delle schede è stata data cura particolare
–
–
–
all’acquisizione e alla elaborazione di saperi,
all’uso di linguaggio specifico,
all’utilizzo di strumenti appropriati,
funzionali
–
–
–
alla produzione di nuove conoscenze,
all’acquisizione delle competenze,
a dare adeguata forma al pensiero scientifico.
9
LA DIDATTICA LABORATORIALE
Il significato di “Didattica laboratoriale” e il suo utilizzo da parte dei docenti di scienze,
come di altre discipline, nel processo di insegnamento / apprendimento richiede
alcune necessarie precisazioni.
Va soprattutto chiarito che non si tratta semplicemente di introdurre nel processo di
insegnamento / apprendimento attività di laboratorio, autorizzando così la sua non
attuazione nelle scuole in cui il laboratorio non c’è.
Né si risolve introducendo metodologie innovative di insegnamento, quali il problem
solving o il cooperative learning, che attraverso la creazione di
“ambienti di
apprendimento” si sono spesso dimostrati efficaci strumenti di facilitazione
dell’apprendimento.
Ma non è sufficiente nemmeno l’utilizzo di strumenti innovativi, quali quelli messi a
disposizione dalle nuove tecnologie, che forniscono efficaci sostituti della pratica di
laboratorio.
E’ dall’utilizzo congiunto di tutti questi elementi, attività di laboratorio, metodologie e
strumenti innovativi nella pratica professionale quotidiana del docente, che si
realizza una Didattica laboratoriale. Ma questa si attua soprattutto spostando
l’attenzione e la priorità del docente dalla semplice trasmissione di saperi alla
comprensione dei processi che permettono allo studente di apprendere, attraverso i
quali lo studente viene messo in condizione di costruire il proprio sapere.
Anche il tradizionale ”’esperimento”, lineare e codificato, deve essere inserito in un
contesto di senso e di significato. L’esperimento diventa conoscenza quando si
comprende quale realtà cognitiva si associa al fenomeno osservato,
quando,
mettendo insieme una serie di esperienze frammentate, collegando fenomeni e fatti,
permette di comprendere un processo.
La Didattica laboratoriale trasforma il processo di insegnamento-apprendimento in un
Laboratorio: un luogo in cui non solo si acquisiscono e si elaborano saperi, ma anche
dove si producono nuove conoscenze.
E il Laboratorio diventa non solo (dalla Premessa alla Circolare Scuole aperte. MPI) un
“luogo appositamente attrezzato con materiali e strumenti (il che, comunque, non
guasta..)
ma una modalità di lavoro che incoraggia la sperimentazione e la
progettualità, coinvolge gli alunni nel pensare-realizzare-valutare attività vissute in
modo condiviso e partecipato con altri, e che può essere attivata sia all’interno sia
all’esterno della scuola, valorizzando il territorio come risorsa per l’apprendimento”
(dalle “Indicazioni per il Curricolo” p. 46). Proprio “l’apprendimento incentrato
sull’esperienza e l’attività di laboratorio, può contribuire ad “acquisire metodi, concetti
e atteggiamenti indispensabili per porsi domande, osservare e comprendere il mondo
naturale e quello delle attività umane e contribuire al loro sviluppo nel rispetto
dell’ambiente e della persona” (Asse culturale scientifico – tecnologico- MPI).
In quest’ottica
presenta attività che possono favorire una Didattica
laboratoriale, proponendo agli studenti situazioni in cui sono attivi, mettono le proprie
idee e le proprie conoscenze in relazione con fatti, problemi e fenomeni, confrontando
i risultati ottenuti con le ipotesi formulate, derivate dai propri modelli interpretativi,
proponendo ulteriori modelli e ipotesi, progettando azioni, esperimenti e osservazioni
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mirate, che consentano di confermare o confutare tali modelli, di costruire,
sperimentalmente, un sapere collaborativo e condiviso.
LA PROGETTAZIONE PER COMPETENZE
PER UN GLOSSARIO COMUNE
Conoscenza: indica il risultato dell’assimilazione di informazioni attraverso
l’apprendimento. Le conoscenze sono l’insieme di fatti, principi, teorie e pratiche
relative a un settore di studio o di lavoro
Capacità: indica le capacità di applicare conoscenze e di usare know-how per
portare a termine compiti e risolvere problemi; possono essere cognitive (uso del
pensiero logico, intuitivo e creativo) e pratiche (che implicano l’abilità manuale e l’uso
di metodi, materiali, strumenti)
Competenza: indica la riconosciuta
capacità di usare conoscenze, capacità
personali, metodologiche, in contesti specifici, di lavoro o di studio e nello sviluppo
professionale e/o personale, a rispondere ad un bisogno, a risolvere un problema , a
eseguire un compito, a realizzare un progetto
IN CAMPO SCIENTIFICO, QUALI CONOSCENZE?
E’ noto che i saperi che costituiscono la biologia hanno carattere enciclopedico e
crescono con velocità esponenziale, sia per quanto riguarda la quantità che la
complessità.
Diventa fondamentale quindi la scelta di contenuti e percorsi che permettano agli
studenti di costruire un sapere scientifico ben articolato all’interno del proprio iter
scolastico, che consenta loro di :
x possedere una formazione scientifica rigorosa, ma elastica, in grado di adattarsi
alle rivoluzioni che avvengono nei vari settori,
ma soprattutto di
x
x
x
conseguire capacità coerenti con quelle richieste dal metodo scientifico
sperimentale,
formulare ipotesi e cercare soluzioni a fronte di fenomeni e problemi,
acquisire abilità operative funzionali alla pratica sperimentale di laboratorio.
Nelle Indicazioni per il Curricolo sono proposti Obiettivi di apprendimento, che
lasciano all’autonomia dei docenti la costruzione di questi percorsi, che dovrebbero
risultare: “progressivi e ricorrenti, fatti di esperienze, riflessioni e formalizzazioni:
percorsi progettati in modo da guidare i ragazzi dal pensiero spontaneo fino a forme
di conoscenza sempre più coerenti e organizzate, di cui i ragazzi stessi possano
verificare concretamente efficacia ed efficienza”.
Sarebbe però auspicabile concordare e proporre, negli stessi ordini di scuola,
percorsi di scoperta, che, pur lasciando ampio spazio alla curiosità, allo spirito di
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ricerca e alla motivazione, aiutino attraverso la definizione di standard disciplinari
comuni e condivisi, saperi minimi e saperi di qualità, a costruire una solida
cultura scientifica.
Nella scelta di questi saperi può essere utile fare riferimento a grandi organizzatori
concettuali:
x dimensioni spazio-temporali e dimensioni materiali;
x distinzione tra stati (come le cose sono) e trasformazioni (come le cose
cambiano); le interazioni, relazioni, correlazioni tra parti di sistemi e/o tra
proprietà variabili;
x discriminazione fra casualità e causalità…
che a loro volta potranno far emergere alcuni organizzatori cognitivi di grande
impatto concettuale e culturale, quali:
x
x
x
x
energia
informazione
trasduzione e trasformazione
stabilità e instabilità di strutture e processi.
Analogamente sarà utile riferirsi ai nuclei fondanti della scienza, quei concetti
fondamentali che ricorrono in vari luoghi della disciplina e hanno perciò valore
strutturante e generativo di apprendimenti, quali:
x
x
x
x
x
x
x
trasformazioni e cicli
diversità
unitarietà
variabilità
diversità
unità
complessità
“strumenti di lavoro” che consentono di leggere e comprendere ogni fenomeno, sia
esso una reazione, un ciclo o una trasformazione, con relativa facilità.
In tal modo è infatti possibile fornire una chiave di lettura dei fenomeni naturali, o
indotti dall’uomo, in cui ogni singolo evento può essere osservato, analizzato nel suo
complesso e nelle sue componenti, che tra queste siano individuate relazioni, causa
effetto, flussi, dinamiche interne ed esterne al sistema, che la complessità di ogni
fenomeno sia riconosciuta, smontata e ricostruita per riconoscerne meccanismi,
interrelazioni, trasformazioni.
IN CAMPO SCIENTIFICO, QUALI CAPACITÀ?
Poiché è dalle capacità che derivano direttamente le competenze, costruire un
linguaggio comune è di notevole importanza.
L’acquisizione di strumenti appropriati e di linguaggi specifici, descrivere,
argomentare, organizzare,
è funzionale a dare adeguata forma al pensiero
scientifico, a rendere operanti conoscenze e competenze.
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ARGOMENTAZIONE
USO DI
STRUMENTII
METODO SCIENTIFICO SPERIMENTALE
La tabella proposta è stata costruita e condivisa da gruppi di lavoro.
acquisire un atteggiamento esplorativo
osservare, descrivere e analizzare fenomeni
formulare ipotesi, fare previsioni
elaborare strategie risolutive a problemi che possono essere studiati scientificamente,
identificando prove, elementi, fasi, strumenti, modalità e tempi
controllare ipotesi, trarre conclusioni e valutare l’attendibilità dei risultati
raccogliere, ordinare ed elaborare dati
utilizzare grandezze significative, unità di misura, variabili composte, tecniche e
strumenti di calcolo
misurare e valutare criticamente gli ordini di grandezza ed errori sperimentali
riconoscere analogie somiglianze e differenze
individuare criteri di classificazione
individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale, limitanti, ecc.
acquisire abilità operative con utilizzo di strumenti specifici di laboratorio
utilizzare procedure
rispettare consegne
operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto delle norme di
sicurezza
ricercare, rielaborare e contestualizzare le informazioni
comunicare in forma orale, scritta, grafica, con l’uso di linguaggi specifici adeguati
e corretti conclusioni valide
Alcune tra queste capacità possono poi, secondo OCSE – PISA, essere ulteriormente
declinate in base al grado della scuola:
OSSERVARE
PRIMARIA
SECONDARIA 1°GRADO
esplorare
attraverso i
sensi;
discriminare
tra vivente e
non vivente
Descrivere
Raccogliere dati
Riflettere su indizi
Riconoscere
caratteristiche specifiche
di un fenomeno
In sequenze temporali e
/o logiche
Stabilire relazioni in base
a caratteristiche
specifiche
Confrontare in termini
qualitativi e/o
quantitativi
Leggere e comprendere
un breve testo scientifico
usando termini del
lessico scientifico
Leggere il linguaggio
grafico
ORDINARE
CLASSIFICARE
LINGUAGGI
SPECIFICI
Stabilire
relazioni
BIENNIO
SECONDARIA 2° GRADO
Riconoscere fenomeni di natura diversa
In sequenze temporali e /o logiche, in
termini quantitativi
Riconoscere caratteristiche specifiche
Utilizzare il linguaggio matematico
Calcolare, quantificare, confrontare
(unità strumenti di misura)
Leggere tabelle grafici, eseguire disegni
in scala
Interpretare dati empirici e/o
sperimentali
Risolvere situazioni problematiche
Leggere e comprendere un breve testo
scientifico
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IN CAMPO SCIENTIFICO, QUALI COMPETENZE?
Una competenza si costruisce applicando ai saperi disciplinari, alle conoscenze
scientifiche acquisite, le capacità sviluppate, in particolare: saper utilizzare il metodo
scientifico sperimentale in tutte le sue articolazioni, usare strumenti specifici,
argomentare.La competenza può poi essere spesa sia in ambito scolastico che
personale e professionale, per risolvere un problema eseguire un compito, realizzare
un progetto sia in campo scientifico che in altri campi.
Secondo OCSE–PISA,
la Competenza scientifica (Scientific Literacy) è
dall’insieme delle conoscenze scientifiche e dalla capacità di utilizzarle per
data
x
identificare le domande alle quali si può dare una risposta attraverso un
procedimento scientifico;
x
trarre conclusioni concrete su problemi di carattere scientifico;
x
comprendere il mondo della natura e i cambiamenti a esso apportati dall’attività
umana e per aiutare a prendere decisioni al riguardo;
x
riconoscere gli elementi caratteristici della scienza in quanto forma di ricerca e di
conoscenza umana;
x
essere consapevoli del ruolo svolto dalla scienza e dalla tecnologia nella
costituzione del nostro contesto materiale, intellettuale e culturale;
x
impegnarsi quale cittadino razionale per problematiche di carattere scientifico e
relative a concetti delle scienze naturali.
In particolare:
Individuare questioni di carattere scientifico:
significa
saper individuare,
descrivere, spiegare e prevedere fenomeni scientifici.
Questa
competenza richiede agli studenti di applicare in modo coerente le
conoscenze scientifiche e di riconoscere quali questioni possono essere affrontate in
termini scientifici in una pluralità di situazioni di vita complesse.
Dare una spiegazione scientifica ai fenomeni: significa
saper applicare le
conoscenze scientifiche a situazioni specifiche.
Questa competenza comporta il saper ricorrere alla propria conoscenza scientifica
per risolvere situazioni scientifiche e tecnologiche,
per descrivere o interpretare
scientificamente fenomeni e predire cambiamenti.
Usare ed interpretare prove basate su dati scientifici e trarne conclusioni:
questa competenza consiste nella capacità di mettere in relazione,
interpretare e
servirsi scientificamente delle prove raccolte per giustificare le proprie decisioni.
Non è richiesta solo la capacità di applicare le conoscenze scientifiche a situazioni
concrete; la mancanza di abitudine ad esprimere e ad argomentare la propria
opinione utilizzando concetti e processi scientifici può fortemente penalizzare la
performance in campo scientifico (esiti di OCSE - PISA 2006).
E’ possibile articolare le competenze richieste dalle Indicazioni per il Curricolo per la
scuola dell’infanzia e per il primo ciclo d’istruzione – MPI 2007 e dall’Asse culturale
scientifico-tecnologico attraverso la seguente tabella, che coerentemente con i
contenuti di
si riferisce solo all’area delle scienze biologiche.
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TECNOLOGIE
SALUTE
AMBIENTE
ARGOMENTAZIONE
METODO SCIENTIFICO SPERIMENTALE
USO DI STRUMENTI
TRAGUARDI PER LO SVILUPPO DELLE COMPETENZE AL TERMINE DELLA
SCUOLA PRIMARIA
SECONDARIA DI 1°GRADO
Ha capacità operative, progettuali e
Ha padronanza di tecniche di
manuali, che utilizza in contesti di
sperimentazione, di raccolta e di
esperienza-conoscenza per un
analisi dati, sia in situazioni di
approccio scientifico ai fenomeni.
osservazione e monitoraggio sia in
situazioni controllate di
laboratorio.
Utilizza in contesti diversi uno stesso
strumento matematico o informatico
e più strumenti insieme in uno
stesso contesto.
Fa riferimento in modo pertinente alla Esplicita, affronta e risolve situazioni
problematiche sia in ambito
realtà, e in particolare all’esperienza
scolastico che nell’esperienza
che fa in classe, in laboratorio, sul
campo, nel gioco, in famiglia, per dare quotidiana; interpreta lo svolgersi di
fenomeni ambientali o
supporto alle sue considerazioni e
sperimentalmente controllati; è in
motivazione alle proprie esigenze di
grado di decomporre e ricomporre la
chiarimenti. Impara a identificarne
anche da solo gli elementi, gli eventi e complessità di contesto in elementi,
le relazioni in gioco, senza banalizzare relazioni e sottostrutture pertinenti
la complessità dei fatti e dei fenomeni. a diversi campi disciplinari; pensa e
Si pone domande esplicite e individua interagisce per relazioni e per
analogie, formali e/o fattuali.
problemi significativi da indagare a
È in grado di riflettere sul percorso
partire dalla propria esperienza, dai
di esperienza e di apprendimento
discorsi degli altri, dai mezzi di
compiuto, sulle competenze in via di
comunicazione e dai testi letti;
acquisizione, sulle strategie messe
formula ipotesi e previsioni,osserva,
in atto, sulle scelte effettuate e su
registra, classifica, schematizza,
quelle da compiere.
identifica relazioni spazio/temporali,
misura, utilizza concetti basati su
semplici relazioni con altri concetti.
ASSE SCIENTIFICOTECNOLOGICO
Utilizza gli strumenti
di misura valutandone
la precisione
Riconduce ogni
grandezza al Sistema
Internazionale.
Comprende la realtà
naturale, applicando
metodi di
osservazione, di
indagine e le
procedure
sperimentali proprie
delle diverse scienze.
Utilizza il metodo
sperimentale
nell’analisi di un
fenomeno
Individua i dati
essenziali in una
situazione
problematica,
sistematizzarli e
rappresentarli
(tabelle, grafici, …)
Argomenta, deduce, prospetta
soluzioni e interpretazioni, prevede
alternative, ne produce
rappresentazioni grafiche e schemi di
livello adeguato. Analizza e racconta
in forma chiara ciò che ha fatto e
imparato.
Sviluppa semplici schematizzazioni,
modellizzazioni, formalizzazioni
logiche e matematiche dei fatti e
fenomeni, applicandoli anche ad
aspetti della vita quotidiana
Sa utilizzare il
linguaggio specifico
terminologia, codici,
convenzioni
Ha atteggiamenti di cura, che
condivide
con
gli
altri,
verso
l’ambiente
scolastico
in
quanto
ambiente di lavoro cooperativo e
finalizzato, e di rispetto verso
l’ambiente sociale e naturale, di cui
conosce e apprezza il valore.
Ha una visione dell’ambiente di vita,
locale e globale, come sistema
dinamico di specie viventi che
interagiscono fra loro, rispettando i
vincoli che regolano le strutture del
mondo inorganico; comprende il
ruolo della comunità umana nel
sistema, il carattere finito delle
risorse, nonché l’ineguaglianza
dell’accesso a esse, e adotta
atteggiamenti responsabili verso i
modi di vita e l’uso delle risorse.
Ha cura del proprio corpo con scelte
adeguate di comportamenti e di
abitudini alimentari.
Ha una visione organica del proprio
corpo come identità giocata tra
permanenza e cambiamento, tra
livelli macroscopici e microscopici,
tra potenzialità e limiti.
Conosce i principali problemi legati
all’uso della scienza nel campo dello
sviluppo tecnologico e è disposto a
confrontarsi
con
curiosità
e
interesse
Osserva, descrive ed
analizza fenomeni
appartenenti alla
realtà naturale e
artificiale e riconoscer
nelle sue varie forme i
concetti di sistema e
di complessità
Esplora e
comprendere gli
elementi tipici e le
risorse dell’ambiente
naturale ed umano
inteso come sistema
Valuta i possibili rischi
dello specifico
ambiente di lavoro
sulla salute
E’ consapevole delle
potenzialità e dei
limiti delle tecnologie
nel contesto culturale
e sociale in cui
vengono applicate
15
Alcune tra queste competenze possono poi, secondo il MPI, essere ulteriormente
declinate in base al livello conseguito.
ELEMENTARE
OSSERVARE LA REALTÀ
PER COGLIERE
RELAZIONI,
REGOLARITÀ,DIFFERENZE
E INVARIANZE TRA I
FENOMENI
COMPRENDERE LA
COMPLESSITÀ DELLE
RELAZIONI TRA NATURA
E ATTIVITÀ UMANE E
ASSUMERE UN
COMPORTAMENTO
CRITICO E PROPOSITIVO
VERSO L’AMBIENTE
UTILIZZARE CONOSCENZE
E PROCEDIMENTI
SCIENTIFICI PER
COMPRENDERE LE
INTERRELAZIONI TRA I
FENOMENI.
FARE PREVISIONI E
PRENDERE DECISIONI.
COMPRENDERE CHE I
CONCETTI E LE TEORIE
SCIENTIFICHE SONO IN
CONTINUA EVOLUZIONE
STANDARD
ECCELLENZA
Osserva la realtà
cogliendo solo gli
aspetti più evidenti.
Osserva la realtà,
individua relazioni,
differenze, effettua
misurazioni.
Osserva la realtà in modo
critico ed analitico , per
cogliere relazioni, regolarità,
invarianze e differenze tra i
fenomeni.
Descrive le relazioni tra
natura e attività umana
ed individua le maggiori
problematiche presenti
nell’ambiente in cui vive
Coglie le relazioni tra
natura e attività
umane, individua i
problemi ambientali
del suo territorio
propone soluzioni.
Comprende la complessità
delle relazioni tra natura ed
attività umane; individua i
problemi ambientali, indica le
cause che li determinano, gli
ostacoli che hanno impedito di
risolverli e propone soluzioni.
Enuncia concetti con
l’aiuto di schemi e
termini semplici
Coglie gli elementi
essenziali di
un’esperienza, usa
semplici conoscenze
scientifiche per trarre
conclusioni.
Conosce dal punto di
vista storico alcune
tappe dell’evoluzione
scientifica.
Utilizza conoscenze e
procedimenti per
riprodurre
esperimenti scientifici
Utilizza le conoscenze
acquisite per fare
previsioni e per
fornire spiegazioni.
Conosce ed utilizza concetti e
procedimenti scientifici. Che
espone con linguaggio
appropriato
Conduce autonomamente
un’esperienza, fa previsioni ,
fornisce spiegazioni traendo
conclusioni esatte.
Opera raffronti tra
conoscenze
scientifiche dal punto
di vista storico
comprendendone
l’evoluzione.
Comprende che i concetti e le
teorie scientifiche sono in
continua evoluzione e opera
raffronti tra le varie fasi del
pensiero scientifico.
PROGRAMMARE PER COMPETENZE
Se una programmazione per obiettivi cognitivi porta ad un saper fare come
memorizzazione di contenuti, esecuzione di operazioni, applicazione di istruzioni,
risposta standardizzata e diretta a consegna valutativa, la programmazione per
competenze acquista caratteristiche estremamente più complesse e complementari.
Una didattica per competenze richiede di aver ben chiare:
x
quali competenze si vogliono promuovere,
x
quali percorsi si intende attuare per conseguire queste competenze,
x
quali conoscenze si richiede di acquisire all’interno di questi percorsi,
16
x
quali processi per il conseguimento delle conoscenze e quale elaborazionerielaborazione delle conoscenze
x
conseguite si cercherà di favorire,
quali strumenti si intendono utilizzare per la manipolazione di queste conoscenze
ed il loro adeguato utilizzo,
x
quale scansione temporale potrà prevedere l’attuazione di questi percorsi e la
predisposizione degli strumenti necessari alla realizzazione dei percorsi.
E richiede ancora:
x
di abbondare pratiche prevalentemente trasmissive a favore di
attiva, partecipativa,
una didattica
x
di mettere immediatamente in gioco il sapere appreso, che diventa così risorsa
operativa,
x
di superare la divisione tra didattiche centrate sull’alunno e didattiche centrate sui
saperi, in quanto una didattica attiva, laboratoriale, mette continuamente in gioco
entrambi.
Ma soprattutto richiede:
x
un apprendimento centrato sull’esperienza e l’attività di laboratorio, che avviene
per ipotesi e verifiche sperimentali, raccolta di dati, valutazione della loro
pertinenza ad un dato ambito, formulazione di congetture in base ad essi,
costruzioni di modelli.
E ancora :
x
tempo per il consolidamento e il padroneggiamento delle conoscenze,
x
la centralità dell’apprendimento e non del programma,
degli apprendimenti, non della quantità.
la priorità della qualità
Alla fine di un percorso basato sulla didattica per competenze gli studenti dovranno
dimostrare di possedere non semplici saperi ma di aver acquisito la capacità di:
x
saper scegliere, utilizzare e padroneggiare conoscenze, capacità ed abilità idonee,
in un contesto determinato, per impostare e /o risolvere un problema dato.
x
saper fare (anche intellettualmente) in modo efficace in relazione ad un
determinato obiettivo, compito o attività in un determinato ambito disciplinare o
professionale. La prestazione è il risultato dimostrabile e osservabile di questo
comportamento competente,
x
saper apprendere ed elaborare autonomamente i saperi che sono indispensabili per
la propria vita e per la propria professione o che la società, in continua
evoluzione, impone di capire.
17
SCHEDE DI LAVORO:
Le schede proposte contengono suggerimenti per attività sperimentali, da realizzarsi
in aula, sul terreno o in laboratorio.
Si tratta di proposte destinate ad essere integrate e modificate dai suggerimenti e
dalle osservazioni dei docenti che ne faranno, si auspica, uso.
Si ricorda che tutte le attività devono,
o coerentemente con i principi della Didattica Laboratoriale e
o nel rispetto delle procedure del Metodo Scientifico Sperimentale
essere precedute e accompagnate da:
– PROBLEMATIZZAZIONE : perché questa attività, cosa si intende dimostrare
– FORMULAZIONE
DI IPOTESI:
quali risultati si possono ottenere, si intende raggiungere
e perché
– INDIVIDUAZIONE
DI SOLUZIONI SPERIMENTALI:
quali procedure si possono utilizzare per
verificare l’ipotesi formulata
– INDIVIDUAZIONE
DEI
MATERIALI
UTILI
E
DELLE
PROCEDURE
DA
SEGUIRE:
quali protocolli
sperimentali rispettare
– VERIFICA
DELLA CORRISPONDENZA TRA I
RISULTATI OTTENUTI E LE IPOTESI FORMULATE :
o, in
alternativa, formulazione di nuove ipotesi
– coinvolgere, mediante dibattito, confronto e discussione la classe nel
suo complesso
– rispettare in tutte le procedure le condizioni di sicurezza, come indicate in
AccaCielle
18
Le 50 attività sono distribuite tra :
x
x
x
15 scuola primaria
15 scuola secondaria di 1° grado
20 scuola secondaria di 2° grado
Oltre alla già precisata suddivisione fra i tre temi
x
x
x
UOMO
VIVENTI
AMBIENTE
si è cercato di rispettare un criterio di verticalità, quindi molti argomenti delle attività
sperimentali vengono ripresi nei tre cicli di scuola, come nei “percorsi verticali”
proposti.
Le schede sono state realizzate secondo la modalità già utilizzata in Accadueò e in
AccaCielle.
In particolare:
NUMERAZIONE
PROGRESSIVA
TITOLO ATTIVITA’ LIVELLO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Le attività naturalmente possono essere adattate ad altri ordini di
scuola, modificando prerequisiti ed obiettivi.
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
Le schede provengono per la maggior parte da Fonti varie, alcune
sono state proposte da insegnanti o esperti. Sono stati citati sia per
ringraziarli della collaborazione, sia perché docenti eventualmente
interessati a contribuire con osservazioni, commenti o richieste di
approfondimento, possano rivolgersi direttamente agli autori.
E’ un invito, inoltre a fornire ulteriori contributi
‰ Osservazione
‰ Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
distinguendo ove possibile, in relazione alle
‰
‰
PREREQUISITI
finalità generali
in coerenza con le Indicazioni per il curricolo e gli Assi
culturali
contenuti specifici, dell’attività
Non sempre presenti in quanto non sempre necessari
19
CAPACITA’
Sono state individuate per ogni attività le CAPACITA’ che
maggiormente possono essere sviluppate, scelte tra
Æ porre problemi
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ rispettare consegne
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale , limitanti , ecc.
Ogni scheda propone un numero volutamente ridotto di capacità,
anche se spesso la singola attività richiede e ne mobilizza molte.
Lo scopo è di poter declinare precise competenze derivabili
direttamente dalla pratica
COMPETENZE
acquisibili
Costruite declinando le capacità mobilizzate rispetto ai contenuti
specifici individuati
MATERIALI
Si tratta in generale di materiali facilmente reperibili o comunque
disponibili presso il SSAS.
Del tutto indicativo in base alla classe ed alla modalità di svolgimento,
autonoma, guidata o dimostrata dall’insegnante ed agli eventuali
approfondimenti.
Illustrazione schematica del protocollo sperimentale.
TEMPO
ATTIVITA’
Pur in presenza di spiegazioni
chiare e complete, è comunque
auspicabile la sperimentazione preliminare dell’attività da parte del
docente.
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
In relazione all’ordine
Infanzia – primaria x
Secondaria
x
1° grado
di scuola le modalità più comuni sono
Disegno, racconto
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
Secondaria
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
2° grado
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Corrispondono in generale con gli obiettivi e con i risultati che si
intendono raggiungere con l’attività.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta.
Si tratta in generale di approfondimenti,
x suggerimenti operativi, con particolare attenzione alle norme di
sicurezza
x precisazioni relative in particolare alla progressione disciplinare
ed alle misconoscenze
In alcuni casi si sono segnalati materiali e siti contenenti possibili
approfondimenti ed espansioni della tematica proposta.
20
ELENCO ATTIVITA’
SCUOLA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
L’AMBIENTE
I VIVENTI
L’UOMO
GLI ALIMENTI
REALIZZAZIONE DI UN ERBARIO, SPERMATOTECA
REALIZZAZIONE DI UN TERRARIO
RACCOLTA E OSSERVAZIONE DI ANIMALI DAL SUOLO
DECOMPOSIZIONE DELLE FOGLIE
REALIZZAZIONE DI UN MUFFARIO
VIVENTI E NON VIVENTI
I SEMI RESPIRANO
LA GERMOGLIAZIONE
ORGANISMI MICROSCOPICI RESPIRANO
LE PIANTE SI NUTRONO
IDENTIKIT DI UN OSSO
SPIROMETRO
MODELLO DI POLMONI
RICERCA DEGLI ZUCCHERI
L’ANALISI DEL LATTE
SCUOLA
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
L’AMBIENTE
I VIVENTI
L’UOMO
GLI ALIMENTI
PRIMARIA
SECONDARIA
1°
GRADO
OSSERVAZIONE E CLASSIFICAZIONE DI FIORI, FOGLIE,
RADICI, SEMI
OSSERVAZIONE DI LICHENI INDICATORI AMBIENTALI
ECOSFERA
LE PIANTE SI NUTRONO
MEMBRANE BIOLOGICHE
RESPIRAZIONE E FOTOSINTESI
IMPORTANZA DELL’ANIDRIDE CARBONICA E DELLA LUCE
NELLA
FOTOSINTESI
LA PRODUZIONE DI MATERIA ORGANICA NELLE PIANTE
LA RESPIRAZIONE PRODUCE CALORE
FERMENTAZIONE
OSMOSI E DIFFUSIONE
ESTRAZIONE DEL DNA
COAGULAZIONE,DENATURAZIONE DELLE PROTEINE
DIGESTIONE DELL’AMIDO
IL RICONOSCIMENTO DEGLI ALIMENTI
21
SCUOLA SECONDARIA
31 L’AMBIENTE
32
33 I VIVENTI
34
35
36
37
38
39
40
41 L’UOMO
42
43
44
45
46 GLI ALIMENTI
47
48
49
50
2°
GRADO
BATTERI AZOTOFISSATORI
COLTIVAZIONE DI PROTSTI
LE PIANTE PRODUCONO OSSIGENO
EFFETTI DEL TIPO DI LUCE SULLA FOTOSINTESI
FERMENTAZIONE ALCOOLICA
OSMOSI
L’AZIONE DEGLI ENZIMI
ENZIMA CATALASI
PROTEOLISI DELLA BROMELINA
DNA DALLA BANANA
OSSERVAZIONE DEL PROPRIO DNA
AZIONE DELLA SALIVA
AZIONE DEL SUCCO GASTRICO
AZIONE DELLA PEPSINA- ANALISI QUANTITATIVA
AZIONE DELLA BILE
RICERCA DELLE PROTEINE
RICERCA DEGLI ZUCCHERI
RICONOSCIMENTO DEI LIPIDI
COMPONENTI DEL LATTE
COMPONENTI DEL PANE
22
REALIZZAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
DI ERBARIO, SPERMATOTECA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
1
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
‰ Esperimento in laboratorio
X Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare e interpretare le trasformazioni
ambientali
‰ contenuti specifici
Riconoscimento delle caratteristiche e di
alcune specializzazioni di organismi vegetali
Rispetto delle consegne
Æ porre problemi
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Osservazione descrizione e analisi di foglie, fiori, semi
Riconoscimento di analogie e differenze di foglie, fiori, semi
Individuazione di criteri di classificazione in base a dati proposti dagli
alunni (dimensioni, margini, colore, ecc.)
Individuazione di criteri di classificazione in base a dati proposti
dall’insegnante – sistematici
giornali, carta assorbente, pressa
scatole, buste di plastica
schede di classificazione per mappe o dicotomiche
TEMPO
variabile
ATTIVITA’
raccogliere foglie di varie tipologie, nelle varie stagioni
raccogliere fiori di varie tipologie
incollarle con nastro adesivo su fogli indicando il luogo e la data di
raccolta
x alternare ogni foglio con carta assorbente o fogli di giornali
x pressare
x raccogliere semi di varie tipologie
x conservarli in sacchetti o scatole indicando il luogo e la data di
raccolta
x conservarli in un luogo asciutto fino ad essiccazione
x osservare, classificare, confrontare, mettere in relazione con le
caratteristiche ambientali del luogo di raccolta
Infanzia – primaria
x Disegno, racconto
L’attività permette di osservare, analizzare e riconoscere alcune
varietà, a partire dall’area più vicina all’edificio scolastico
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
numerosi siti aiutano a realizzare erbari ed a effettuare una
classificazione di massima, in base a criteri dicotomici
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
x
x
x
http://www.dipbot.unict.it/Erbario/index.html
23
REALIZZAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DI UN TERRARIO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
2
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare organismi viventi in ambiente
naturale ricostruito e interpretare
trasformazioni ambientali
‰ contenuti specifici
Osservazione di lombrichi e della loro azione
sul suolo e di decomposizione delle foglie
Rispetto delle consegne
Æ porre problemi
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Osservazione, descrizione di organismi e delle loro attività
un grosso contenitore trasparente, meglio in plexiglas infrangibile
terra da giardino
sabbia
cartone nero
annaffiatoio a fori piccoli
foglie secche
lombrichi
una settimana
disporre all’interno del contenitore strati successivi di sabbia e terra
di un paio di cm di spessore
x assestare senza comprimere
x coprire il contenitore col cartone nero per ricreare l’oscurità del
suolo
x spargere qualche foglia secca sulla superficie del contenitore
x depositare qualche lombrico nel contenitore
x umidificare – annaffiare il contenitore
x mantenere il terrario umido senza bagnare troppo
x osservare e verificare le variazioni
Infanzia – primaria
x Disegno, racconto
Nel giro di qualche giorno gli strati verranno rimaneggiati dall’azione dei
lombrichi
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
La raccolta dei lombrichi va effettuata possibilmente in prossimità
dell’edificio scolastico, per evitare di modificare eccessivamente le
condizioni naturali
x
24
RACCOLTA
LIVELLO
PROPOSTA DA
E OSSERVAZIONE DI ANIMALI DAL SUOLO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
3
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare e interpretare le trasformazioni
ambientali
‰ contenuti specifici
Raccolta, osservazione e classificazione di
organismi
Rispetto delle consegne
Æ di osservare
Æ di descrivere e/o analizzare
Æ di utilizzare procedure
Æ di rispettare consegne
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Separazione, osservazione, descrizione di organismi
Individuazione di criteri di classificazione in base a dati proposti dagli
alunni
Individuazione di criteri di classificazione in base a dati proposti
dall’insegnante – sistematici
campione di circa 300 g di terriccio
imbuto sostegno per l’imbuto
carta scura retino
lampada
piccolo contenitore tipo Petri
alcool glicerina lente
Da qualche ora a qualche giorno
x raccogliere un campione di terriccio,
x avvolgere l’interno dell’imbuto con cartoncino scuro
x porre il campione di suolo non compresso, nell’imbuto
x collocare l’imbuto sul sostegno
x collocare la lampada sopra l’imbuto e il contenitore con l’alcool
sotto
x dopo alcune ore/giorni gli animali del suolo, allontanandosi dalla
luce e dal calore della lampada, cadono de piccolo recipiente posto
sotto, contenente l’alcool e eventualmente la glicerina
x effettuare osservazioni degli animali con l’aiuto della lente
Infanzia – primaria
x Disegno, racconto
E’ possibile verificare che il suolo contiene organismi anche quando non
sono visibili; è possibile fare considerazioni sulla vita e sul ciclo
alimentare di questi organismi. E’ possibile riconoscere che il suolo è un
sistema complesso
Misurazione
e
valutazione
formativa
e/o
sommativa
della
documentazione prodotta
Gli organismi che cadono sono microartropodi.
Ogni gruppo di artropodi ha tempi di caduta caratteristici: i collemboli di
solito cadono più precocemente, gli acari tardano. Se il terriccio è
molto fine, posizionarlo prima su una retina entro l’imbuto
25
DECOMPOSIZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DELLE FOGLIE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
4
Secondaria 2° grado
La main à la pate
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare e interpretare le trasformazioni
ambientali
‰ contenuti specifici
Riconoscere il fenomeno della
decomposizione e l’azione degli organismi
decompositori
Rispetto delle consegne
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale,
limitanti , ecc.
Osservazione e riconoscimento di varianti e invarianti, analogie e
differenze, relazioni di causa e effetto nel fenomeno della
decomposizione delle foglie
due recipienti identici, in plastica con coperchio
terriccio – humus
foglie fresche
foglie in decomposizione
annaffiatoio a buchi fini
Qualche giorno
x collocare il terriccio nei due recipienti
x ricoprire il terriccio in un recipiente con le foglie secche
x ricoprire il terriccio nell’altro recipiente con le foglie fresche
x innaffiare delicatamente la superficie e mantenere umido
x osservare per alcuni giorni la decomposizione delle foglie,
distinguendo i due contenitori
Infanzia – primaria
x Disegno, racconto
Il suolo contiene organismi che favoriscono la decomposizione delle
foglie. Le foglie formano l’humus, la sostanza organica.
E’ possibile riconoscere la fase di decomposizione del ciclo dei viventi
E’ possibile riconoscere che il suolo è un sistema complesso,
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ possibile sviluppare l’attività variando le condizioni: con e senza
coperchio, all’interno o all’esterno, con latifoglie o aghifoglie, con acqua
e senza, sterilizzando il terriccio (forno a microonde).
26
REALIZZAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DI UN MUFFARIO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
5
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare e interpretare le trasformazioni
ambientali
‰ contenuti specifici
Riconoscere il fenomeno della formazione
delle muffe e il loro ruolo nella
decomposizione dei composti organici
Rispetto delle consegne
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale,
limitanti , ecc.
Osservazione e riconoscimento di varianti e invarianti, analogie e
differenze, relazioni di causa e effetto nel fenomeno della formazione
di muffe
due recipienti identici, in plastica con coperchio
terriccio
bucce di arancia, pane , formaggio
annaffiatoio a buchi fini lente
Qualche giorno
x collocare il terriccio nei due recipienti
x ricoprire il terriccio con le bucce, il pane ecc
x inumidirlo leggermente
x chiudere ermeticamente i due contenitori
x collocarne uno al freddo (campione di controllo) e l’altro in un
luogo tiepido e buio
x controllare dopo qualche ora/ giorno il formarsi delle muffe
separarle in base al colore ed osservarle con la lente,
distinguendole in base al colore e alla forma
x confrontare i due contenitori
Infanzia – primaria
x Disegno, racconto
E’ possibile riconoscere la presenza di muffe, quindi di funghi,
microrganismi e ampliare il concetto di vivente
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Attività utile per ampliare il concetto di vivente, introdurre il concetto di
decompositori, proporre il tema della conservazione degli alimenti
Il contenitore puzzerà, aprirlo all’aperto.
27
VIVENTI
LIVELLO
PROPOSTA DA
E NON VIVENTI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
ARGOMENTO
SPECIFICO
‰
‰
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Secondaria 2° grado
Piano ISS Gruppo di lavoro Leggere l’ambiente 2 – MILANO
TIPOLOGIA
OBIETTIVI
6
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
finalità generali
Individuare il rapporto tra strutture e
funzioni negli organismi osservati
/osservabili, in quanto caratteristica
peculiare degli organismi viventi in stretta
relazione con il loro ambiente
contenuti specifici
Comprendere il concetto di essere vivente
Rispetto delle consegne, conoscenza di diversi tipi di semi
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Riconoscimento, mediante procedura sperimentale, di organismi
viventi
semi – soldini
terra – ghiaia – plastilina
contenitori
acqua
8-10 giorni di osservazione
in un contenitore mettere terreno e 5 semi
in un altro mettere terreno e 5 soldini.
ripetere 1 e 2 sostituendo il terreno con ghiaia quindi plastilina
bagnare con la stesse quantità d’acqua tutti i contenitori
quotidianamente
x osservare ogni giorno e registrare l’osservazione
Infanzia – primaria
x Disegno, racconto,
Riconoscimento che il seme germina, quindi è un essere vivente
Riconoscimento di quali proprietà caratterizzano l’essere vivente, che
quindi non necessariamente si muove, si riproduce , cresce ecc.
Racconto dell’esperienza
Ricostruzione di sequenze delle fasi della crescita
Invenzione di una storia
L’attività è consigliata per la scuola dell’infanzia ma è propedeutica a
tutte quelle che seguono e si consiglia comunque di svolgerla.
Come tutte le attività, deve essere accompagnata dalla discussioni e
dalle ipotesi della classe.
x
x
x
x
28
I
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
SEMI RESPIRANO
Infanzia – primaria
7
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Piano ISS Gruppo di lavoro Leggere l’ambiente 2 – MILANO
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare il rapporto tra strutture e
funzioni negli organismi
osservati/osservabili, in quanto caratteristica
peculiare degli organismi viventi in stretta
relazione con il loro ambiente
‰ contenuti specifici
Comprendere che le piante respirano giorno
e notte come gli animali
I semi sono esseri viventi I semi sono vegetali
Il BBT è un indicatore di cambiamento
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, che anche i semi
respirano.
Riconoscere la relazione tra essere vivente e respirazione, tra
respirazione e produzione di CO2, tra produzione di CO2 e produzione
di energia (combustione).
semi di fagioli, lenticchie, ceci
5 contenitori di vetro
BBT (blu di bromotimolo) indicatore acido acqua di rubinetto
Qualche minuto, risultati più visibili dopo 24 ore
x riempire il fondo di tre contenitori con 3 tipi di semi
x coprire con acqua
x lessare alcuni semi di fagioli e collocarli in un contenitore, coprire
con acqua
x aggiungere alcune gocce di BBT a tutti i contenitori preparati fino
a che l’acqua diventa blu
x preparare un contenitore con sola acqua e BBT (prova in bianco)
x lasciare riposare 24 ore poi osservare: la soluzione diventerà
progressivamente da blu a gialla
Infanzia – primaria x Disegno, racconto
I semi, che sono viventi, respirano, producono CO2, leggermente
acida.
Il BBT permette di riconoscere la presenza di CO2
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ fondamentale dimostrare che anche i vegetali respirano, quindi
non solo gli animali e che fotosintesi e respirazione non sono
alternative ma sono due processi con funzioni diverse
Il Blu di Bromotimolo è un indicatore che colora di blu una soluzione
se è basica, verde se è neutra, giallo se è acida.
E’ possibile dimostrare il comportamento della CO2 col BBT, soffiando
in un contenitore contenente soluzione di BBT. E’ sconsigliato l’uso
della cannuccia per soffiare, si rischia di aspirare.
29
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
LA GERMOGLIAZIONE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
8
Secondaria 2° grado
Sequences A. Bus
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare il rapporto tra strutture e funzioni
negli organismi osservati/osservabili, in
quanto caratteristica peculiare degli organismi
viventi in stretta relazione con il loro ambiente.
‰ contenuti
Comprendere il fenomeno della
specifici
germogliazione. Riconoscere l’esistenza di
fattori che la facilitano e/o la limitano
Conoscere vari tipi di semi e il concetto di fattore limitante
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, il fenomeno della
germogliazione.
Riconoscere la relazione tra il fenomeno della germogliazione e i
fattori che la limitano.
semi di fagioli, lenticchie, ceci
contenitori di vetro trasparente, contenitori di plastica
terriccio, ovatta
acqua di rubinetto
concime per piante
Alcune settimane
x Collocare nei contenitori:
x terriccio, ovatta, sassolini
x seminare semi diversi e costipare il supporto, numerare e
descrivere sul contenitore le variabili
x collocare contenitori a due a due:
x al buio, alla luce,
x in aula, al freddo;
x aggiungere acqua in quantitativi diversi o non aggiungerla
x aggiungere concime per piante
x osservare il comportamento e verificarlo quotidianamente
Infanzia – primaria x Disegno, racconto
E’ possibile arrivare a riconoscere quali fattori chimico fisici richiede la
pianta per germinare: luce, acqua, substrato, temperatura adeguati.
E’ possibile osservare nelle prime fasi della germinazione quali sono le
condizioni più favorevoli e quali semi ne risentono maggiormente
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
utilizzare sempre con un campione di confronto
Utile fare riferimento alle Sequences
30
ORGANISMI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
MICROSCOPICI
Infanzia – primaria
RESPIRANO
Secondaria 1° grado
9
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare il rapporto tra strutture e funzioni
negli organismi osservati/osservabili, in
quanto caratteristica peculiare degli
organismi viventi in stretta relazione con il
loro ambiente.
‰ contenuti
Riconoscere l’esistenza di organismi
specifici
microscopici, che respirano.
Riconoscere l’esistenza di fattori che la
facilitano e/o la limitano
La respirazione, reagenti e prodotti
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, il fenomeno della
respirazione, anche in un microrganismo. Riconoscere la relazione tra
il fenomeno della respirazione e i fattori che la limitano
4 bottigliette di succo di frutta o di acqua vuote e pulite
2 cubetti di lievito di birra o 2 bustine di lievito di birra secco
zucchero
1 cucchiaino, un misurino
acqua calda (circa 40 °C)
termometro
4 palloncini
Alcuni giorni
x sbriciolare la stessa quantità di lievito in ogni contenitore
x aggiungere:
x 1 cucchiaino di zucchero nel primo contenitore
x 3 cucchiaini di zucchero nel secondo contenitore
x 6 cucchiaini di zucchero nel terzo contenitore
x niente nel quarto contenitore
x aggiungere, con il misurino, la stessa quantità di acqua tiepida in
ogni contenitore agitando leggermente,
x collocare i palloncini sul collo dei contenitori e lasciarli in un
luogo tiepido per alcuni giorni.
x osservare e controllare periodicamente il comportamento dei
contenitori – ogni ora, 4 ore, giorno
Infanzia – primaria x Disegno, racconto, tabella
E’ evidente la relazione tra quantità di zucchero e di CO2 prodotta.
Va chiarito che il lievito utilizza lo zucchero per produrre energia e
produce sostanze di rifiuto, quali la CO2
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ opportuno chiarire che il lievito è un microrganismo, quindi respira.
E’ utile spiegare che la CO2 prodotta dalla respirazione dei lieviti viene
utilizzata nei processi di lievitazione e di fermentazione
31
LE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
PIANTE SI NUTRONO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
10
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare il rapporto tra strutture e funzioni
negli organismi osservati/osservabili, in
quanto caratteristica peculiare degli
organismi viventi in stretta relazione con il
loro ambiente.
‰ contenuti
Comprendere come si nutrono le piante,
specifici
introdurre concetti di osmosi, diffusione e
piogge acide
Tessuto cellulare
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, i fenomeni
dell’assorbimento, dell’osmosi, della diffusione ed introdurre l’azione
delle piogge acide
alcuni gambi di sedano alcune carote di varie dimensioni
inchiostro rosso, aceto sale
acqua contenitori
Alcuni giorni
x versare l’inchiostro rosso o il colorante alimentare in un
contenitore con acqua
x mettere un gambo di sedano nel contenitore
x dopo alcune ore/ giorni osservare la colorazione delle foglie (1)
x ripetere la stessa attività con l’aceto (2)
x diluire sale da cucina nell’acqua in un contenitore
x mettere una carota (piccola) nel contenitore
x
dopo alcune ore/alcuni giorni osservare la consistenza della
carota, che sarà flaccida (3)
x svuotare una carota (grossa) riempirla di sale
x immergerla in un contenitore d’acqua
x dopo alcune ore/alcuni giorni osservare la consistenza della
carota, e assaggiare il liquido all’esterno (4)
Infanzia – primaria x Disegno, racconto, tabella
(1) Le foglie del sedano nell’inchiostro diventano rosa per
assorbimento. (2) L’aceto simula, accelerandolo, il fenomeno delle
piogge acide. (3) L’acqua è uscita dalle cellule della carota attraverso
i tessuti semipermeabili verso l’acqua salata, per diluirla rendendo la
carota flaccida, mentre il sale non è penetrato. (4) L’acqua penetra
nella carota per diffusione. Il sale esce per osmosi
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
(1) consente di affrontare il fenomeno dell’assorbimento e accennare
alla capillarità,
(2) consente di affrontare la diffusione,
(3) consente di affrontare osmosi e diffusione .
32
IDENTIKIT
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DI UN OSSO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
11
Secondaria 2° grado
Fonti varie
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰
Esperienza sul campo
‰
Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Percepire la presenza e il funzionamento degli
organi interni e della loro organizzazione nei
principali apparati.
‰ contenuti
Comprendere la struttura e la composizione
specifici
delle ossa
Concetto di composto organico e inorganico, eventualmente di acido e
base
Æ osservare
Æ utilizzare procedure
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, i componenti dell’osso
e le relazioni tra la struttura e le proprietà dell’osso
due ossa lunghe di coniglio o di pollo
pezzi di calcare
acido cloridrico diluito
recipiente resistente all’acido
pinzette
fornello
un modulo, più il tempo per la reazione dell’osso con l’HCl
x pesare un osso, collocarlo nel recipiente, coprirlo con acido
cloridrico, lasciarlo per qualche giorno
x pesare nuovamente l’osso, osservare le modificazioni che si sono
verificate
x ripetere l’attività con il calcare e controllare analogie e differenze
nel comportamento dei due materiali, organico e inorganico
x pesare l’altro osso, con le pinzette porlo sul fuoco
x pesare nuovamente l’osso, osservare le modificazioni che si sono
verificate
Infanzia – primaria x Disegno, racconto, scheda
E’ possibile riconoscere nell’osso almeno due componenti:
una organica, il carbonio, combustibile, brucia
una inorganica, che reagisce all’acido
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Attività comunemente realizzata ma di grande efficacia
‰
X
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
33
SPIROMETRO
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Infanzia – primaria
12
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Percepire la presenza e il funzionamento degli
organi interni e della loro organizzazione nei
principali apparati.
‰ contenuti
Misurare la propria attività respiratoria e il
specifici
volume dei polmoni
unità di misura
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, il fenomeno della
respirazione nel proprio organismo, analizzando il volume di gas
mobilizzato
1 bottiglia di plastica da 2 litri
1 contenitore largo e profondo
acqua
nastro adesivo
misurino da almeno 60 ml
30 cm di tubicino flessibile
Un modulo
attaccare verticalmente una striscia di nastro adesivo alla
bottiglia di plastica, dal fondo al collo
x con il misurino versare nella bottiglia 50 ml di acqua e segnare
sul nastro il livello raggiunto dal liquido
x aggiungere via via la stessa quantità d’acqua in modo da
contrassegnare tutta la bottiglia creando una scala graduata.
x quando la bottiglia è piena tappare l’apertura con le dita e
immergerla rovesciata in un recipiente contenente circa 10 cm
d’acqua (non togliere le dita fino a quando l’apertura della
bottiglia non è tutta sott’acqua)
x inserire l’estremità del tubicino nell’apertura della bottiglia
x reggendo la bottiglia, inspirare profondamente e soffiare nell’altra
estremità del tubo tutta l’aria inspirata
x contare le linee della scala graduata misurando quanta aria c’è
nella bottiglia
x la capacità polmonare si ottiene moltiplicando il numero di linee
per 50 ml.
Infanzia – primaria x Disegno, racconto
L’attività consente la realizzazione di uno spirometro efficiente, con il
quale è possibile confrontare il volume polmonare dei ragazzi.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Il rispetto delle consegne è particolarmente importante. Soffiare e
non inspirare, pulire l’imboccatura del tubetto per l’uso successivo
sono regole banali ma da rispettare
x
34
UN
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
MODELLO DI POLMONI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
13
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Percepire la presenza e il funzionamento
degli organi interni e della loro
organizzazione nei principali apparati.
‰ contenuti specifici
Verificare il funzionamento dei polmoni e
comprendere la funzione respiratoria
nessuno
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, il fenomeno della
respirazione, nel proprio organismo e comprendere la funzione del
diaframma
una bottiglia di plastica da 2 litri
tre palloncini
un tubo a Y
un tappo forato
nastro adesivo
Un modulo
tagliare il fondo della bottiglia
infilare le due estremità del tubo a Y (la trachea) nei due
palloncini, (i polmoni) sigillando accuratamente l’imboccatura
con nastro adesivo
x inserire l’altra estremità del tubo a Y nel tappo forato collocato
all’imboccatura della bottiglia
x tagliare il terzo palloncino di dimensioni poco superiori alla base
tagliata della bottiglia, avvolgervi il palloncino sigillando
accuratamente con il nastro adesivo così da costituire una
membrana elastica, il diaframma
x abbassando e rilasciando la membrana elastica, verificare il
comportamento dei palloncini
Infanzia – primaria x Disegno, racconto
L’attività permette di comprendere che i polmoni non si dilatano per la
presenza di muscoli, ma per l’azione del diaframma
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Se ci sono difficoltà a trovare il tubo a Y per realizzare il modello dei
polmoni, è possibile utilizzare un tubo semplice. In questo modo si
considera un solo polmone.
http://student.biology.arizona.edu/sciconn/respiratory/lung.html
x
x
35
RICERCA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DEGLI ZUCCHERI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
14
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Rispettare il proprio corpo in quanto entità
irripetibile; educazione alla salute,
alimentazione, rischi per la salute.
‰ contenuti specifici
Riconoscere la composizione di alcuni
alimenti
Zuccheri semplici e complessi (amido)
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, la presenza degli
zuccheri semplici e complessi in alcuni alimenti
tintura di iodio 1 contagocce ciotole o altri contenitori
1 foglio di carta
acqua, farina
farinacei vari (pane, cracker, toast)
alimenti non farinacei (mela, zucchero, formaggio)
Un modulo
x versare un cucchiaino di farina in una ciotola
x aggiungere un bicchiere di acqua e mescolare
x aggiungere poi 7 o 8 gocce di tintura di iodio e verificare che
l’impasto diventa di color blu - viola
x disporre diversi alimenti e un foglio di carta su un piano
x versare 1 o 2 gocce di tintura di iodio su ogni campione
x prendere un cracker o un pezzo di pane e dividerlo a metà; una
parte posarla sul piano, masticare l’altra fino a renderla pastosa e
molto ricca di saliva
x versare 4 o 5 gocce di tintura di iodio sui due campioni.
Infanzia – primaria x Disegno, racconto, relazione
Il pane, il cracker e il foglio di carta assumono una colorazione
violacea.
Lo zucchero, la mela, il formaggio e tutto ciò che non contiene amido,
ma solo zucchero semplice, sono solo macchiati di marrone.
Il pane non masticato diventa viola, quello pieno di saliva invece non
diventa scuro, perché la saliva ha agito sull’amido degradandolo nel
suo costituente base: il glucosio e lo iodio non riesce a combinarsi
con l’amido presente nel pane masticato.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
La tintura di iodio è una soluzione color marrone che diventa viola al
contatto con l’amido, uno zucchero complesso presente nei farinacei
in genere, che ha una molecola grossa e ricca di ramificazioni.
Questa struttura cattura lo iodio al suo interno facendogli cambiare
colorazione
36
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
ANALISI DEL LATTE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
15
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Rispettare il proprio corpo in quanto entità
irripetibile educazione alla salute,
alimentazione, rischi per la salute.
‰ contenuti specifici Riconoscere la composizione di alcuni alimenti
Zuccheri semplici e complessi (amido)
Æ formulare ipotesi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, la composizione
chimica e quindi la funzione nutritiva del latte
un litro di latte intero
un recipiente basso e largo
termometro fornelletto
foglio di carta assorbente
acido nitrico
aceto
carta da forno
imbuto
Due moduli
x mettere il latte in un recipiente largo e basso e lasciarlo una
notte, in ambiente non riscaldato
x raccogliere con un cucchiaino la pellicina che si è formata in
superficie posandola su un foglio di carta da forno, la carta
diventa translucida evidenziando la presenza di grassi
x mettere il latte in un pentolino e riscaldarlo sul fornelletto, fino a
raggiungere 37°C
x aggiungere diverse gocce di aceto, il latte si separa in due parti
una solida e bianca, la caseina (caglio) una liquida e gialla, il
siero
x foderare un imbuto con carta assorbente (da filtro) e versare il
latte, separando il siero dalla caseina
x versare in una provetta il siero e riscaldarlo sul fornelletto, fino a
raggiungere 70°C; si separerà un’altra sostanza bancastra
x separatela su un piattino e controllate, versando qualche goccia
di acido nitrico, la presenza di proteine
x ripetere con la caseina
Infanzia – primaria x Disegno, racconto
E’ possibile riconoscere alcuni costituenti del latte
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L’attività può essere completata realizzando un formaggio fresco
37
OSSERVAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
E CLASSIFICAZIONE DI FIORI,FOGLIE,RADICI,SEMI
16
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
X Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Comprendere la funzione fondamentale della
biodiversità nei sistemi ambientali
‰ contenuti specifici Riconoscimento delle caratteristiche, delle parti,
delle strutture e di alcune specializzazioni di
organismi vegetali
Struttura della pianta e del fiore
Æ osservare, descrivere e/o analizzare
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale,
limitanti ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale la struttura della pianta
e delle sue parti, individuare relazioni tra parti dell’organismo e tra
l’organismo e l’ambiente
fiori diversi – tulipani, rose, gerani, margherite, gigli, ciclamini
foglie diverse, radici, semi, granuli di polline
pinzette, lente, lamette, paletta,
sacchetti di plastica bustine pastelli a cera /matite morbide
Qualche modulo
x raccogliere, in modo sistematico, quindi con indicazione di luogo
di raccolta, data ecc. tutte le parti significative della pianta: radice,
foglie, corteccia, polline, fiori frutti semi
x preferibilmente effettuare la raccolta
o in momenti diversi o in alternativa, in tarda fioritura
o le piante erbacee di piccole dimensioni vanno raccolte con
le radici
x osservare, smontare le parti, eventualmente fissare su fogli
x effettuare tutte le osservazioni relative a corteccia, foglie, con
realizzazione di frottage, di “stampa” del polline su carta
x confronti tra radice e seme, tipo di foglia, fiore e seme,
x forma e struttura del fiore (simmetrie)
x piante e caratteristiche fisiche dell’area di raccolta (umidità,
insolazione, quota ecc.)
Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
1° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
E’ possibile costruire schemi classificativi dicotomici, riconoscere
differenze tra mono e dicotiledoni, aghifoglie, latifoglie ecc.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ consigliabile utilizzare schemi di classificazione ad albero, facilmente
scaricabili da internet, per avvicinare al concetto di classificazione
sistematica ed alla sua funzione:
http://www.crestsnc.it/divulgazione/media/chiave.pdf
‰
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
38
OSSERVAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
17
DI LICHENI INDICATORI AMBIENTALI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
X Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Comprendere la funzione fondamentale della
biodiversità nei sistemi ambientali.
Condurre a un primo livello l’analisi di rischi
ambientali e di scelte sostenibili
‰ contenuti specifici Riconoscimento di alcuni licheni e della relazione
tra organismo e caratteristiche ambientali
Licheni, metodi di analisi statistica
Æ osservare, descrivere e/o analizzare
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale,
limitanti , ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale la distribuzione dei
licheni in un’area campione e individuazione delle relazioni tra
organismo e qualità dell’ambiente
carta topografica alberi isolati (evitando possibilmente le conifere)
filo spilli
In relazione all’area da studiare ed al grado di definizione
x costruire un reticolo attorno a tutto il tronco, a circa 1 m dal suolo,
di 30 cm di altezza, suddiviso in maglie di 10 X 15.
x rilevare la frequenza di ogni specie lichenica: la frequenza può
variare da 1 a 10. Se è presente con più di un individuo nello
stesso rettangolo contare una sola volta
x indicare i licheni in base al colore o anche con nomi di fantasia
x analizzare la qualità dell’area in base alla tabella dell’IPA indice
purezza atmosferica
‰
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
MEDIA delle
frequenze IPA:
< 0.4
0.5<IPA< 1.6
COLORE
Grigio
Marrone
Livello inquinamento Qualità dell’area
aria
Molto elevato
Pessima
Elevato
Scadente
1.7<IPA<3.7
3.8 <IPA <6.5
6.6 < IPA < 10
10.1 < IPA < 14.5
IPA > 14.5
Rosso
Arancione
Giallo
Verde
blu
Medio alto
Medio
Moderato
Basso
Molto basso
Secondaria
1° grado
x
Bassa
Mediocre
Discreta
Buona
Molto buona
Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale
e delle consegne Æscheda, relazione di
laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
E’ possibile costruire mappe, tabelle sulla frequenza e quindi sulla
qualità dell’ambiente
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L’analisi è naturalmente più significativa in presenza di qualità dell’area
variabili.
39
ECOSFERA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
DOCUMENTAZIONE
Infanzia – primaria
18
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Varie fonti
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ VIVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità generali
Comprendere la funzione fondamentale della
biodiversità nei sistemi ambientali
‰ contenuti specifici
Osservare e riconoscere la vita degli organismi
e le relazioni reciproche
Rispetto delle consegne, conoscenza del ciclo dei viventi
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale,
limitanti , ecc.
Osservazione ed analisi di un sistema naturale complesso
Comprensione delle relazioni tra gli organismi
un grosso contenitore trasparente, meglio se infrangibile
terriccio, acqua, piccole piante, animali (lombrichi, formiche)
termometro
lente
Alcune settimane
x collocare il terriccio sul fondo del recipiente
x introdurre vegetali e animali
x riempire d’acqua e coprire
x porre in un luogo luminoso a temperatura di circa 20°C
x controllare periodicamente la temperatura interna
x effettuare osservazioni periodiche eventualmente confrontando
esosfere diverse (temperatura, colore, torbidità, organismi vegetali e
animali)
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
1° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
Infanzia –
x Disegno, racconto
primaria
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
E’ possibile verificare su piccola scala il concetto di ecosistema: GAIA
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
prodotta
Gli organismi potrebbero essere raccolti in prossimità di uno stagno, così
come l’acqua utilizzata. Maggiore varietà di organismi, biodiversità,
dovrebbe favorire la stabilità e l’equilibrio dell’ecosistema.
Più ecosfere permettono il confronto tra diverse variabili (organismi
diversi, dimensioni)
40
LE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
PIANTE SI NUTRONO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
19
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi di
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula
‰ contenuti
Comprendere il fenomeno della crescita nei
specifici
vegetali. Riconoscere l’esistenza di fattori che
la facilitano e/o la limitano
Conoscere le fasi della crescita, le componenti della pianta e il
concetto di fattore limitante
Æ formulare ipotesi
Æ osservare, descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere, mediante procedura sperimentale, il fenomeno della
crescita di un vegetale Riconoscere la relazione il fenomeno della
crescita e i fattori che la limitano
MATERIALI
semi di grano pisello fagiolo
20 grosse provette, carta assorbente o ovatta
una soluzione nutritiva completa:
10 g di nitrato di calcio, 2.5 g di fosfato di potassio
2.5 g di solfato di magnesio , un pizzico di cloruro di calcio
1 l di acqua distillata
10 g di cloruro di calcio, 2.5 g di cloruro di magnesio 2 l di acqua distillata
TEMPO
ATTIVITA’
Due settimane
x fare germinare i semi in carta assorbente o ovatta umida
x preparare 3 varianti della soluzione nutritiva
x una completa
x una priva di azoto, sostituendo il nitrato di calcio con il cloruro
di calcio
x una priva di zolfo, sostituendo il solfato di magnesio con il
cloruro di magnesio
x trasferire 4 piantine di ogni tipo in grosse provette sostenendole al
livello dell’imboccatura con ovatta
x in una provetta di prova mettere solo acqua di rubinetto e nelle
altre 3 le 3 varianti, segnando con etichette
x verificare e controllare periodicamente la crescita
Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
1° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
Le piante hanno bisogno di tutti gli elementi per una crescita, ma le
differenze sono significative solo quando mancano i sali minerali
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L’attività è significativa anche per la cura che richiede la
predisposizione.
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
41
MEMBRANE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
BIOLOGICHE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
20
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi di
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula
‰ contenuti
Comprendere proprietà e caratteristiche delle
specifici
membrane biologiche
Cellula e membrana cellulare
Æ utilizzare procedure
Æ riconoscere analogie, somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere analogie e differenze tra un modello e una membrana
biologica
Contenitore, cannuccia per bibite,
acqua detersivo liquido per lavastoviglie glicerina
Un modulo più la preparazione della soluzione saponosa
x versare 3 - 4 cucchiai di detersivo liquido in un bicchiere d’acqua
x aggiungere 1 - 2 cucchiaini di glicerina e mescolare a lungo.
x versare un po’ di soluzione in una piccola piastra Petri in modo da
coprirne il fondo con almeno 3 - 4 mm di liquido.
x soffiare con una cannuccia da bibita (preventivamente intinta nel
bicchiere in modo da essere tutta bagnata anche esternamente)
nel fondo della Petri in modo da formare una bolla di sapone del
diametro di almeno 10 - 15 cm
x introdurre un dito bagnato nella bolla.
x toccare la membrana liquida con un dito asciutto fino a rottura.
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
La membrana liquida forma una bolla sferica, presenta colori brillanti,
può essere attraversata da oggetti bagnati, cannuccia, dito, senza
rompersi, ma si rompe a contatto di un oggetto asciutto: si comporta
come la membrana cellulare, La forma è sferica perché la sfera è la
figura geometrica che ha la superficie minima per un certo volume.
Le membrane liquide possono esistere soltanto se sono chiuse su se
stesse: non possono avere margini liberi. Un dito bagnato può
penetrare una bolla di sapone perché è l’incontro di due membrane
liquide.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
La soluzione può essere adoperata subito, ma risulta migliore se
lasciata a riposo per qualche giorno o una settimana.
42
RESPIRAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
E FOTOSINTESI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
21
Secondaria 2° grado
Piano ISS Gruppo di lavoro Leggere l’ambiente 2 – MILANO
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità
Individuare la rete di relazioni e i processi di
generali
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a livello
di cellula
‰ contenuti
Riconoscere la differenza tra la respirazione e la
specifici
fotosintesi
Animali e vegetali , autotrofi eterotrofi, indicatore chimico
Æ osservare, descrivere e/o analizzare
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Individuare le relazioni tra reazione biochimica e funzione, tra
organismo e reazione
Semi di ceci, fagioli bianchi rametti di elodea
BBT blu di bromotimolo contenitori
Due moduli più una notte
x versare alcune gocce di BBT in un contenitore pieno d’acqua che
diventerà blu; soffiando la CO2 fa virare il BBT in quanto aumenta
l’acidità e quindi diventa giallo
x mettere alcuni semi in un contenitore con acqua, aggiungere BBT
x i semi respirando, producono CO2, facendo virare il liquido da blu
a giallo
x mettere un rametto di elodea in un contenitore con acqua
x osservare la produzione di bollicine di O2 di giorno
x versare alcune gocce di BBT di giorno, osservare che la CO2
prodotta fa virare l’indicatore
x versare alcune gocce di BBT di notte, osservare che la CO2
prodotta fa virare l’indicatore
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
L’elodea respira e fa fotosintesi. I semi respirano soltanto
Le piante fanno la fotosintesi per produrre nutrimento solo di giorno e
proporzionalmente alla luce e all’anidride carbonica
Le piante respirano di giorno e di notte
Seme non fa la fotosintesi ma respira sia di giorno che di notte
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ possibile integrare l’attività di osservazione della fotosintesi,
facendo variare le condizioni esterne: aumentando la luce,
aggiungendo CO2. Si ricorda che è opportuno prevedere sempre un
contenitore di controllo, senza BBT o con luce e CO2 in condizioni
standard
43
IMPORTANZA
DELL’ANIDRIDE CARBONICA E DELLA LUCE NELLA
22
FOTOSINTESI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Piano ISS Gruppo di lavoro Leggere l’ambiente 2 – MILANO
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi
di cambiamento del vivente introducendo
il concetto di organizzazione microscopica
a livello di cellula
‰ contenuti specifici
Riconoscere i fattori che favoriscono e
limitano la fotosintesi
autotrofi eterotrofi, prodotti e reagenti della fotosintesi
concetto di indicatore
Æ osservare, descrivere e/o analizzare
Æ riconoscere analogie, somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Individuare , mediante procedura sperimentale, relazioni tra
reagenti, prodotti e fattori limitanti
rametti di elodea
Blu di Bromotimolo lampada ad alto voltaggio(100watt)
4 provette, 3 cannucce, 1 pennarello, carta di alluminio
Due moduli
x numerare le 4 provette
x provetta 1: introdurre 15 ml di soluzione di BBT, soffiarvi dentro
con una cannuccia finché vira al giallo. Introdurre un rametto di
Elodea
x provetta 2: introdurre 15 ml di soluzione di BBT e immergervi un
rametto di Elodea (controllo)
x provetta 3: introdurre 15 ml di soluzione di BBT e soffiarvi dentro
fino al viraggio
x provetta 4: introdurre 15 ml di soluzione di BBT, soffiarvi dentro
fino al viraggio, immergervi un rametto di elodea e avvolgere
accuratamente tutta la provetta con carta di alluminio.
x tenere tutte le provette per almeno 30’ esposte alla luce della
lampada, registrare i risultati
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Le piante per effettuare la fotosintesi necessitano di anidride
carbonica che quindi viene consumata, facendo virare la soluzione da
acida a neutra quindi da giallo a blu. Le piante per usare anidride
carbonica hanno bisogno di luce
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
I rametti di elodea devono essere tutti della stessa lunghezza
44
LA
PRODUZIONE DI MATERIA ORGANICA NELLE PIANTE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
23
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi
di cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula
‰ contenuti specifici
Riconoscere i fattori che favoriscono e
limitano la fotosintesi
autotrofi eterotrofi, prodotti e reagenti della fotosintesi
concetto di indicatore
Æ osservare, descrivere e/o analizzare
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Individuare, mediante procedura sperimentale, le relazioni tra fattori
limitanti
una striscia di cartoncino nero, graffette
una pianta di geranio
acqua
alcool fornelletto
provetta beaker
tintura di iodio
Un modulo per l’attività, un giorno di esposizione alla luce
x fissare con le graffette la striscia di cartone in modo che copra in
parte sia la lamina superiore che quella inferiore del geranio
x mettere la pianta in un luogo luminoso e lasciarvelo per 24 ore
x rimuovere il cartoncino
x mettere l’alcool nella provetta e intiepidirlo a bagno maria (con
attenzione)
x immergere la foglia di geranio nella provetta con l’alcool caldo per
almeno 5 minuti
x con la pinzetta immergere per qualche secondo la foglia nell’acqua
tiepida e poi nell’acqua con la tintura di iodio
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Le piante per effettuare la fotosintesi e produrre amido necessitano di
luce. La tintura di iodio evidenzia la presenza di amido, dove la foglia
ha potuto effettuare la fotosintesi
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ possibile effettuare l’attività anche con luce artificiale utilizzando
una lampada ad alto voltaggio (100 watt)
45
LA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
RESPIRAZIONE PRODUCE CALORE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
24
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi
di cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula
‰ contenuti specifici
Riconoscere la produzione di energia nella
reazione della respirazione
Reagenti e prodotti della respirazione cellulare
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Verificare, con procedura sperimentale, la produzione di calore nella
respirazione
thermos
tappo forato
termometro
ovatta
semi in germinazione
Un modulo per la preparazione , due giorni per la misurazione
x bollire metà dei semi a disposizione fino ad ucciderli
x riempire il thermos di cotone inumidito per un terzo, riempire il
resto della bottiglia con i semi, quelli bolliti
x inserire il termometro e il tappo, ben sigillato.
x misurare la temperatura dopo qualche ora / giorno
x ripetere con i semi germogliati
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
E’ possibile verificare la differenza di temperatura nei due casi
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
La produzione di calore nel processo di respirazione cellulare è di
notevole importanza, in quanto introduce alle leggi della
termodinamica
46
FERMENTAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Infanzia – primaria
25
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi
di cambiamento del vivente introducendo
il concetto di organizzazione microscopica
a livello di cellula
‰ contenuti specifici
Riconoscimento della reazione della
fermentazione
Reagenti e prodotti della respirazione cellulare
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Verificare, con procedura sperimentale, la reazione della
fermentazione; individuare le relazioni tra reagenti e prodotti
Amido, acqua, zucchero,
soluzione di iodio (reattivo di Lugol o tintura di iodio),
due provette, beaker , due vetrini da orologio, lievito di birra,
bunsen, pipette
Due moduli
disperdere in 100 ml di acqua un po’ di amido e un po’ di
zucchero;
x versare 10 ml di soluzione nelle due provette;
x disperdere un frammento di lievito di birra in una delle due
provette (la seconda provetta è di controllo);
x scaldare nel beaker a bagnomaria le due provette a 37°C per
un’ora;
x dopo un’ora prelevare poche gocce da ogni provetta e versarle in
un vetrino da orologio;
x aggiungere due gocce di soluzione di iodio in ogni vetrino
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Nella provetta di controllo si ha una colorazione blu indicatrice della
presenza di amido; nell’altra provetta non si manifesta tale
colorazione. I saccaromiceti presenti nel lievito hanno trasformato
l’amido: nella provetta è avvenuta la fermentazione
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
La fermentazione è una reazione chimica che permette collegamenti
con varie tematiche
x
47
OSMOSI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
E
DIFFUSIONE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
26
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi di
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula
‰ contenuti specifici Riconoscere i fenomeni dell’osmosi e della
diffusione in relazione alle proprietà delle
membrane cellulari
Membrana cellulare, concentrazione
Æ descrivere e/o analizzare
Æ rispettare consegne
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione,
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Riconoscere, con procedura sperimentale, fenomeni fondamentali
della fisiologia cellulare, individuare relazioni di causa effetto tra
struttura e funzione
una patata
sale, zucchero
acqua
due recipienti
Un modulo per preparazione, un giorno per l’osservazione
x dividere la patata a metà e scavarla all’interno senza forarla
x versare l’acqua nei recipiente, collocare le patate nei due recipienti
in modo che ne copra la base
x inserire in una metà della patata lo zucchero, nell’altra metà il sale
x due ore dopo nella patata contenente lo zucchero, questo è tutto
bagnato sta avvenendo l’osmosi
x nella patata contenente il sale, il fenomeno è ancora all’inizio
x dopo un giorno, in entrambe le patate zucchero e sale si sono
sciolti
x assaggiare l’acqua dei due recipienti
Secondaria 1°
x Per il rispetto del Metodo scientifico
grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
La patata evidenzia i fenomeni di diffusione e osmosi, sale zucchero
diffondono in direzione dell’acqua; l’acqua “penetra” verso l’interno
della patata dove maggiore è la concentrazione del soluto
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
I fenomeni di osmosi e diffusione non sono di facile acquisizione da
parte degli studenti; la procedura sperimentale è quindi
particolarmente utile
48
ESTRAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DEL
DNA
Infanzia – primaria
DAL POMODORO
Secondaria 1° grado
27
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi di
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula
‰ contenuti specifici Riconoscere la presenza del DNA anche nel
pomodoro
DNA e anatomia della cellula
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione,
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere , con procedura sperimentale, la presenza del DNA
pomodoro o due kiwi
un coltellino, un cucchiaio
un’ansa
un imbuto con un filtro di carta o un colino
provette, beaker
acqua, alcool, succo d’ananas
soluzione per l’estrazione del DNA: 3 g di NaCl, 90 ml di acqua
distillata, 10 ml di detersivo per piatti, 5 g acido citrico
Due moduli
x tagliare a pezzettini un quarto di pomodoro (o due kiwi) e
metterlo in un contenitore.
x aggiungere 10 – 20 millilitri di soluzione di estrazione ai pezzettini
di frutta e schiacciarli con un cucchiaio fino a ottenere una crema.
x diluire la soluzione con lo stesso volume di acqua.
x mettere la miscela in un beaker da 250 ml, a sua volta messo in
un recipiente contenente acqua a 60°C per 15 minuti.
x mescolare dolcemente la miscela quindi filtrarla tramite un colino
a maglie sottili o con un filtro di carta posto nell’imbuto
x mettere il beaker in un recipiente con cubetti di ghiaccio per
bloccare rapidamente le reazioni chimiche prima che anche il DNA
venga distrutto.
x distribuire in alcune provette 5 ml di filtrato, aggiungere 1 ml di
succo di ananas e mescolare per 5 minuti in modo che la
bromelina presente nel succo di ananas digerisca gli istoni, le
proteine legate al DNA.
mettere in congelatore dell’alcool etilico a 95 gradi lasciandovelo
per alcune ore
x aggiungere in ciascuna provetta 6 ml di alcool freddo avendo cura
di farlo colare lentamente lungo la parete delle provette in modo
che non si mescoli col liquido già presente ma formi uno strato
ben separato.
49
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Secondaria
1° grado
x
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Lasciando a riposo le provette per qualche minuto si formerà tra lo
strato giallo-verdastro del fondo e lo strato limpido di alcool uno
strato biancastro di materiale dall’aspetto gelatinoso, si tratta del DNA
che, essendo insolubile in alcool, precipita nell’interfaccia tra l’alcool e
la miscela posta sul fondo. Con un’ansa è possibile estrarre dallo
strato gelatinoso il DNA e vederne la struttura filamentosa.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Le sostanze tensioattive presenti nel detergente per piatti sciolgono
le membrane cellulari mentre la soluzione salina inattiva gli enzimi
che demoliscono il DNA
Con questo metodo di estrazione un po’ grossolano si evidenziano
anche i coloranti dei frutti. Un DNA pulito sarebbe bianco.
50
COAGULAZIONE –
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DENATURAZIONE DELLE PROTEINE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
28
Secondaria 2° grado
Fonti varie
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰
VIVENTI
‰
AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi di
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula.
‰ contenuti specifici Riconoscere le proteine e la loro struttura
Definizione di proteina
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Riconoscere, con procedura sperimentale, alcune delle caratteristiche
delle proteine, la relazione tra fattori chimico - fisici e struttura, tra
struttura e comportamento
bicarbonato di sodio
aceto bianco
1 uovo crudo
1 bottiglia di plastica da mezzo litro 1 piatto fondo di plastica
bicchieri di plastica
alcool, acqua
Un modulo
x posizionare una bottiglia di plastica vuota al centro di un piatto
fondo;
x separare l’albume dell’uovo dal tuorlo e versarlo nella bottiglia,
x aggiungere un cucchiaio da tavola colmo di bicarbonato di sodio
x agitare il contenuto della bottiglia per mescolare il bicarbonato di
sodio e il bianco d’uovo;
x riempire 1 bicchiere piccolo di plastica quasi pieno di aceto bianco;
x versare l’aceto nella bottiglia. Si formerà una schiuma bianca, che
potrebbe uscire dalla bottiglia.
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
L’aceto provoca con il bicarbonato di sodio la formazione dell’anidride
carbonica e la coagulazione dell’albumina, la proteina del bianco
d’uovo, sottoforma di schiuma come quella che si ottiene quando il
bianco d’uovo viene montato . Il gas per effetto della pressione
esercitata spinge fuori la schiuma.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Oltre che in questo modo le proteine vengono denaturate (coagulate)
con il calore: l’uovo sodo o la crosta del pane sono proteine coagulate
‰
X
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
51
DIGESTIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DELL’AMIDO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
29
Secondaria 2° grado
Fonti varie
Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Individuare la rete di relazioni e i processi di
cambiamento del vivente introducendo il
concetto di organizzazione microscopica a
livello di cellula.
‰ contenuti specifici Riconoscere la presenza di amido e la sua
demolizione da parte dell'amilasi salivare o
ptialina presente nella bocca
Amido e suo comportamento in presenza di iodio
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti ecc.
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza e le
caratteristiche dell’amido e l’azione della saliva su di esso
0,5 grammi di amido o di farina
acqua, una provetta per ogni alunno, alcuni beaker
tintura di iodio, contagocce
Due moduli
x sciogliere l'amido in 100 ml di acqua tiepida
x porre in una provetta un po' di soluzione e aggiungere una goccia
di tintura di iodio si vedrà la soluzione diventare blu - violetta,
x versare in due provette 4 ml di soluzione di amido.
x una delle due, che costituirà il "bianco" aggiungere 1 ml di acqua.
x prendere in bocca un piccolo sorso d'acqua e, dopo averlo fatto
muovere nella bocca, sputarlo in un recipiente.
x prelevare 1 ml del liquido sputato e aggiungerlo alla seconda
provetta
x agitare brevemente le provette e lasciarle a riposo per 20 - 25
minuti, ad una temperatura di 35 – 37° C,
x aggiungere a ciascuna provetta una goccia di tintura di iodio
Secondaria 1°
x Per il rispetto del Metodo scientifico
grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Nella provetta "bianco" il liquido assumerà un colore blu - violetto
poiché l'amido non è stato demolito,nella provetta "test" invece il
liquido sarà di colore marroncino perché l'amido è stato scomposto
per effetto dell'amilasi salivare
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L'amido ha la proprietà di colorarsi di un intenso blu - violetto, di
intensità che può giungere sino al nero, se viene a contatto con
soluzioni contenenti iodio.
‰
52
RICONOSCIMENTO
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DEGLI ALIMENTI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
Fonti varie
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
30
‰
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ ViVENTI
‰ AMBIENTE
Apprendere una gestione corretta del proprio
finalità generali
corpo; attuare scelte per affrontare i rischi
connessi con una cattiva alimentazione,
TEMPO
contenuti
Riconoscere la composizione di alcuni alimenti
specifici
Definizione di amido, grassi e proteine
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza e le
caratteristiche dei composti organici fondamentali negli alimenti
una patata, farina di frumento, zucchero, tintura di iodio
arachidi, olio, burro, margarina, carta da forno,
uovo, acqua, latte, mela tritata, zucchero comune, pezzetti di carne
un contagocce, bacchetta di vetro per mescolare, soluzione di acido
nitrico (HNO3); provette; pinza di legno; fornellino
un fagiolo, un fagiolo germogliato, tintura d iodio
Tre moduli
ATTIVITA’
x
‰
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Amido:tagliare la patata a fettine sottili, inumidire la farina e lo
zucchero,
x verificare con qualche goccia di tintura di iodio, che vira con colore
blu - viola la presenza di amido
x Grassi: spalmare un po’ dell’alimento su un foglio di carta.
x il foglio diventa translucido in presenza di grassi
x Proteine: introdurre in ognuna delle provette uno degli alimenti e
aggiungere un po’ d’acqua e alcune gocce di HNO3, mescolare e
porre ciascuna provetta alla fiamma
x gli alimenti contenenti proteine assumono una colorazione gialla.
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
1° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
E’ possibile distinguere la composizione chimica di alcuni alimenti con
metodologie semplici
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L’attività è efficace soprattutto se legata a principi di educazione
alimentare e in continuità con la scuola primaria
53
I
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
BATTERI AZOTOFISSATORI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
31
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
‰ ViVENTI
X AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità.
‰ contenuti
Riconoscere la presenza e le caratteristiche di
specifici
microrganismi nel suolo
Batteri, ciclo dell’azoto, fattori limitanti
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza e le caratteristiche
di microrganismi e individuare fattori limitanti al loro sviluppo
capsule Petri, setaccio,
termostato o contenitore con acqua mantenuta a 28° C
terriccio, glucosio
Carbonato di calcio, Fosfato bipotassico
Un modulo per la preparazione, alcuni giorni di osservazione
x setacciare circa 100 g di terriccio,
x aggiungere 1 g di glucosio
x aggiungere acqua sterilizzata fino ad una consistenza pastosa
x distribuire in capsule Petri
x conservare al temperatura di circa 28°C
x dopo 2 -3 giorni compaiono Azotobacter, macchie gonfie luccicanti
x il Clostridium è invece riconoscibile per il rigonfiamento della terra e
l’odore di acido butirrico (burro rancido)
in 4 capsule Petri aggiungere un pizzico di
ƒ Carbonato di calcio
ƒ Fosfato bipotassico
ƒ entrambi
ƒ la quarta è di controllo
x procedere come il precedente
x contare le colonie comparse e confrontare i risultati
DOCUMENTAZIONE Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
2° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
CONCLUSIONI
E’ possibile riconoscere lo sviluppo dei batteri
STRUMENTI DI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
VERIFICA
prodotta
PROBLEMATICHE
L’attività è utile per introdurre il ciclo dell’azoto, che non necessariamente
SUGGERIMENTI
costituisce un prerequisito
x
54
COLTIVAZIONE DI PROTISTI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
32
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
ARGOMENTO
‰ ViVENTI
SPECIFICO
X AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
OBIETTIVI
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità.
‰ contenuti
Riconoscere la presenza e le caratteristiche di
specifici
microrganismi nell’acqua
PREREQUISITI
Protisti, fattori limitanti
CAPACITA’
Æ osservare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
COMPETENZE
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza e le carat teristiche
acquisibili
di microrganismi e individuare fattori limitanti al loro sviluppo
MATERIALI
contenitori trasparenti
acqua terriccio
erba o foglie secche
aceto bicarbonato di sodio, lente
TEMPO
Un modulo per la preparazione, alcuni giorni di osservazione
ATTIVITA’
x bollire per alcuni minuti un po’ di acqua di rubinetto insieme con una
manciata di terra, lasciar raffreddare e decantare per un giorno, in
modo da permettere anche all'ossigeno e all'anidride carbonica di
rientrare in soluzione, infine filtrare
x distribuire l’acqua così ottenuta in vari barattoli, da collocare all'aperto,
in una zona luminosa ma priva della luce diretta del sole
x aggiungere in ogni barattolo un po' di erba secca e foglie secche, in
quantità, qualità e provenienti da siti diversi
x coprire con pellicola di plastica con piccoli buchi di aerazione
x monitorare nei giorni la presenza di microrganismi, mirandone la
quantità e la qualità, con l’uso di lenti
x eventualmente modificare il pH con bicarbonato di sodio o con aceto
DOCUMENTAZIONE Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e delle
2° grado
consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e argomentare
Æ articolo, testo breve a carattere scientifico
CONCLUSIONI
E’ possibile riconoscere le sviluppo dei protisti e proporre una
classificazione
STRUMENTI DI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
VERIFICA
prodotta
PROBLEMATICHE
Si rinvia a numerosi siti che precisano la procedura e forniscono protisti
SUGGERIMENTI
55
LE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
PIANTE PRODUCONO OSSIGENO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
33
Secondaria 2° grado
Piano ISS Gruppo di lavoro Leggere l’ambiente 2 – MILANO
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
ARGOMENTO
X ViVENTI
SPECIFICO
‰ AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
OBIETTIVI
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere la formazione di ossigeno da parte delle
specifici
piante attraverso la fotosintesi
PREREQUISITI
Semplici reazioni chimiche
CAPACITA’
Æ osservare
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto delle
norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
COMPETENZE
Riconoscere, con procedura sperimentale, la formazione di ossigeno da
acquisibili
parte delle piante attraverso la fotosintesi e individuare fattori limitanti
alla reazione
MATERIALI
Elodea, acqua di calce o di bario
Soluzione di bicarbonato di sodio 10 g in 100 cc di acqua
4 beaker, 4 provette, 4 imbuti a gambo tronco, lampada a 100 watt
TEMPO
Due moduli più il tempo per l’osservazione il giorno successivo
ATTIVITA’
x Collocare rametti di elodea sotto l’imbuto in un ciascun beaker pieni
d’acqua, riempire d’acqua una provetta, tapparla con un dito e
posizionarla rovesciata sopra l’imbuto
x Beaker 1: contiene acqua naturale ed è esposta alla luce
x Beaker 2: contiene acqua di calce e acqua naturale, mescolare
finché sarà torbida, quindi lasciare depositare sul fondo la polvere in
soluzione.
x Secondo la reazione: Ca(OH)2 + CO2 o Ca CO3 + H2O l’acqua
risulta impoverita di CO2 e sul fondo precipita il CaCO3. Esporre il
beaker alla luce.
x Beaker 3: aggiungere all’acqua un po’ di NaHCO3 avendo cura di
portare il tutto a 20°-25°. A causa della reazione: 2 NaHCO3 o
Na2CO3 + CO2 + H2 .L’acqua si arricchisce di CO2 . Esporre il beaker
alla luce.
x Beaker 4: come per il 3, ma anziché porlo alla luce riporlo al buio.
Osservare dopo 1 ora e dopo un giorno
DOCUMENTAZIONE Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e delle
2° grado
consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e argomentare
Æ articolo, testo breve a carattere scientifico
CONCLUSIONI
La fotosintesi produce un gas l’ossigeno
STRUMENTI DI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
VERIFICA
prodotta
PROBLEMATICHE
Ricordare che per le piante l’ossigeno è un prodotto di rifiuto e non “un
SUGGERIMENTI
atto dovuto” nei confronti degli animali
56
EFFETTI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DEL TIPO DI LUCE SULLA FOTOSINTESI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
34
Secondaria 2° grado
Piano ISS Gruppo di lavoro Leggere l’ambiente 2 – MILANO
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
ARGOMENTO
X ViVENTI
SPECIFICO
‰ AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
OBIETTIVI
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Conoscere l’influenza delle diverse lunghezze d’onda
specifici
sulla fotosintesi
PREREQUISITI
Conoscenza dello spettro luminoso
Lunghezza d’onda
CAPACITA’
Æ osservare
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto delle
norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
COMPETENZE
Riconoscere, con procedura sperimentale, la reazione di fotosintesi e
acquisibili
individuare fattori limitanti alla reazione
MATERIALI
2 scatole (vanno bene quelle delle scarpe)
2 fogli di plastica, uno rosso e uno verde
3 beaker, 3 provette, 3 imbuti
3 lampade (100watt)
rametti di Elodea
TEMPO
Due moduli
ATTIVITA’
x inserire nel coperchio delle scatole i fogli dei due colori
x preparare 3 beaker con i rametti di Elodea come nella Scheda n°4
x mettere in ciascuna scatola, posta verticalmente, un beaker con
l’Elodea, chiudere con il rispettivo coperchio
x posizionare le scatole con il foglio colorato verso le lampade e
osservare dopo 2 ore il livello di ossigeno prodotto nelle provette.
x lasciare senza scatola il terzo beaker e metterlo davanti alla lampada
6. posizionare una vasca con acqua tra lampade e scatola per filtrare
il calore
DOCUMENTAZIONE Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e delle
2° grado
consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e argomentare
Æ articolo, testo breve a carattere scientifico
CONCLUSIONI
E’ possibile verificare il comportamento dell’elodea in presenza di
lunghezze d’onda diverse, che attivano i diversi cloroplasti della
fotosintesi.
STRUMENTI DI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
VERIFICA
prodotta
PROBLEMATICHE
La luce rossa è più efficace di quella verde per stimolare la fotosintesi, la
SUGGERIMENTI
luce bianca è la più efficace in quanto i diversi pigmenti utilizzano un
ampio ventaglio di energie luminose
57
LA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
FERMENTAZIONE ALCOOLICA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
35
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità.
‰ contenuti
Riconoscimento della reazione della fermentazione
specifici
Reagenti e prodotti della respirazione cellulare
Æ descrivere e/o analizzare
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto delle
norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale,
limitanti ecc.
Riconoscere, con procedura sperimentale, la reazione di fermentazione e
individuare fattori che favoriscono o limitano la reazione
amido, acqua distillata,
zucchero, succo di frutta
lievito di birra
soluzione di iodio(reattivo di Lugol o tintura di iodio),
provette, beaker,
vetrini da orologio, bunsen, pipette
una bottiglia di birra da 25 cl, un elastico, un palloncino di gomma
Due moduli per le tre attività più il tempo per la fermentazione
x disperdere in 100 ml di acqua un pizzico di amido e un pizzico di
zucchero;
x versare 10 ml di soluzione nelle due provette;
x disperdere un frammento di lievito di birra in una delle due provette
x scaldare nel beaker a bagnomaria le due provette a 37°C per un'ora;
x aggiungere alcune gocce di soluzione di iodio in ogni provetta
x nella provetta di controllo si manifesta una colorazione blu indicatrice
della presenza di amido;
x nell'altra provetta non si manifesta tale colorazione, perché i
saccaromiceti presenti nel lievito hanno trasformato l'amido; è
avvenuta la fermentazione alcolica
x
x
x
x
x
sciogliere 5 g di lievito in un succo di frutta limpido
coprire con un telo e lasciare fermentare più giorni,
si formeranno delle bollicine di anidride carbonica, è avvenuta la
fermentazione alcolica
avendo cura di non agitare il recipiente si potrà constatare che un
fiammifero acceso introdotto all'interno del vaso si spegnerà
immediatamente per effetto dell'anidride carbonica.
sciogliere 5 grammi di lievito in 100 ml di acqua; aggiungere 5
grammi di zucchero;
58
x
x
x
versare il preparato nella bottiglia;
ancorare l'imboccatura del palloncino al collo della bottiglia servendosi
di un elastico; dopo circa un'ora il palloncino comincerà a gonfiarsi.
i saccaromiceti presenti nel lievito hanno trasformato il saccarosio con
produzione di CO2 : è avvenuta una reazione di fermentazione.
DOCUMENTAZIONE Secondaria x
2° grado
x
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e delle
consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
per promuovere la capacità di comunicare e argomentare
Æ articolo, testo breve a carattere scientifico
E’ possibile riconoscere reagenti e prodotti della reazione della
fermentazione e i fattori limitanti ed innescanti
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
prodotta
E’ possibile sostituire allo zucchero del cavolo tagliato a fettine e bollito,
patate, mele, uva schiacciata, verdura, etc.
E’ possibile riconoscere l’anidride carbonica dall’ossigeno, facendo
gorgogliare i gas in una soluzione di acqua di calce
59
L’OSMOSI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Infanzia – primaria
36
Secondaria 1° grado
Secondaria 2° grado
M.L. Lupi
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscimento del fenomeno dell’osmosi
specifici
Anatomia della cellula
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare criteri di classificazione
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto, temporale
Riconoscere, con procedura sperimentale, il fenomeno dell’osmosi e
individuare fattori che lo favoriscono o lo limitano
un uovo
un beaker contenente 200 ml di aceto di vino bianco
metro da sarta
vaschetta in alluminio
pipetta pasteur
carta assorbente
Un modulo per la preparazione, 4 giorni per l’osservazione
x misurare con il metro da sarta la circonferenza dell’uovo
x scrivere la misura in centimetri sul beaker
x immergere l’uovo nell’aceto.
x attendere 72 ore
x svuotare delicatamente il beaker nel lavandino, avendo cura di
non far cadere l’uovo
x far rotolare delicatamente l’uovo nella vaschetta di alluminio ed
eventualmente asciugarlo
x misurare la circonferenza dell’uovo, facendo scorrere con
attenzione il metro sotto di esso.
x pungere l’uovo con la pipetta Pasteur
x calcolare la differenza di volume tra i due preparati
Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
2° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
E’ possibile riconoscere il fenomeno dell’osmosi sia dal punti di vista
qualitativo che quantitativo
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Il fenomeno dell’osmosi, come quello della diffusione, non é di facile
acquisizione da parte degli studenti; la procedura sperimentale è
quindi particolarmente utile
60
L’AZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DEGLI ENZIMI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
37
Secondaria 2° grado
Varie fonti
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X
VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità.
‰ contenuti specifici Riconoscere l’azione degli enzimi e in quali
circostanze questa viene alterata.
Proteina, enzima
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto,
temporale, limitanti , ecc.
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza degli enzimi e
alcune delle loro proprietà
NaCl,
foglia, biscotto, patata
Acqua ossigenata
Un modulo
x tagliuzzare e pestare una foglia in modo da romperne le cellule.
x tagliare una fetta di patata cruda, lavarla e asciugarla
x incidere delle righe sulla superficie tagliata
x versare alcune gocce di acqua ossigenata sui frammenti di foglia
e sulla superficie di taglio della patata
x versare alcune gocce di acqua ossigenata su: sale da cucina,
superficie di una foglia, superficie di un biscotto.
x osservare che l’acqua ossigenata versata sul sale, sulla foglia e
sul biscotto rimane inalterata, mentre in corrispondenza della
rottura delle cellule della foglia e della patata, il liquido si
decompone formando bollicine di ossigeno.
Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
2° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
Questa scomposizione ha bisogno della presenza di un enzima detto
catalasi (perossidasi), oppure di un ambiente alcalino.
La catalasi si trova all’interno di tutte le cellule, ma non sulla
superficie delle foglie o sui biscotti fatti di amido
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Tutte le cellule viventi producono, durante i loro processi
metabolici, tracce di acqua ossigenata che è una sostanza tossica,
che viene neutralizzata scomponendola, grazie all’enzima catalasi, in
acqua e ossigeno. Questa attività può essere utilizzata anche per il
riconoscimento di cellule di sangue.
‰
X
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
61
ENZIMA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
CATALASI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
38
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X ViVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere l’azione degli enzimi e in quali
specifici
circostanze questa viene alterata
Proteina, enzima
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere , con procedura sperimentale, la presenza degli enzimi e
alcune delle loro proprietà e la relazione tra fattori che limitano o che
favoriscono la loro azione
Carne macinata o fegato crudo;
Carne macinata o fegato bollito
una mela cotta/cruda
una patata cotta/cruda;
Biossido di manganese (MnO2);
Acqua ossigenata (H2O2);
Acido cloridrico (HCl);
Ammoniaca (NH3) o NaOH
provette, pipette pasteur, coltello, una spatola
Due moduli
x introdurre in 4 coppie di provette per un'altezza di 2 - 3 cm
x il fegato cotto e il fegato crudo;
x la mela cotta e la mela cruda;
x la patata cotta e la patata cruda;
x fegato crudo + NaOH e fegato crudo + HCl.
x in una provetta una piccola quantità di biossido di manganese un
catalizzatore inorganico
x aggiungere in tutte provette 2 - 3 ml di acqua ossigenata,
x osservare le reazioni
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
2° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
L'enzima catalasi accelera la reazione di decomposizione dell'acqua
ossigenata in acqua e ossigeno (che si libera sotto forma di bolle).
L'enzima catalasi sicuramente presente nel fegato e nella patata
nella mela ce n'è molto meno /non c'è.
La cottura inattiva l'enzima.
L'ambiente basico favorisce la sua attività mentre l'ambiente acido la
62
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
inibisce. La catalasi non si consuma durante la reazione: infatti
aggiungendo al fegato altra acqua ossigenata si sviluppano ancora
abbondanti bollicine. La cottura inattiva l'enzima
Il biossido di manganese favorisce la decomposizione dell’acqua
ossigenata in ossigeno (O2 ) e acqua ( H2O)
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Attività di grande effetto per le numerose variabili introdotte
63
PROTEOLISI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DELLA BROMEOLINA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
39
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere l’azione degli enzimi e in quali
specifici
circostanze questa viene alterata
Proteina, enzima
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza degli enzimi e
alcune delle loro proprietà e la relazione tra fattori che limitano o che
favoriscono la loro azione
un’arancia
una fetta di ananas fresco
fogli di colla di pesce per fare la gelatina un pentolino un coltello
3 ciotole di vetro
un vassoio con i bordi alti, un fornello, una pentola
cubetti di ghiaccio
Due moduli
x mettere i fogli di colla di pesce in acqua fredda in un pentolino per
10 minuti
x tagliare arancia e ananas in cubetti e metterli separatamente in 2
ciotole di vetro
x preparare la gelatina facendo sciogliere i fogli di colla di pesce in
una pentola con 200 ml di acqua bollente sul fornello
x versare la gelatina nelle 2 ciotole di frutta fino a ricoprirle
completamente, versarne un po’ anche nella ciotola vuota
x mettere le ciotole sul vassoio tra i cubetti di ghiaccio
x la gelatina nella ciotola con l’ananas resta liquida mentre nelle
altre solidifica
Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
2° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
L’ananas contiene l’enzima bromelina, che ha un azione proteolitica
sulle proteine animali della colla di pesce impedendo la solidificazione
della gelatina
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L’attività appare di scarsa rilevanza ma è propedeutica alle seguenti,
sulla separazione del DNA
64
IL DNA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DALLA BANANA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
40
Secondaria 2° grado
Fonti varie
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
‰ UOMO
X VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti specifici Osservare la separazione del DNA dalla
soluzione cellulare
Struttura e funzione degli acidi nucleici
Æ descrivere e/o analizzare
Æ utilizzare procedure
Æ rispettare consegne
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza del DNA
‰
X
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
mezza banana
20 ml di etanolo freddo al 95%
imbuto
mixer
carta da filtro, beaker, ansa, coltello
soluzione per l’estrazione del DNA: 3 g di NaCl, 90 ml di acqua
distillata, 10 ml di detersivo per piatti, 5 g acido citrico
Un modulo
x tagliare a pezzettini mezza banana e metterla in un contenitore.
x aggiungere 10 – 20 millilitri di soluzione di estrazione ai
pezzettini di frutta, attendere 10 minuti
x frullare bene per 5 secondi la miscela quindi filtrarla tramite un
colino a maglie sottili o con un filtro di carta posto nell’imbuto
versare 20 ml del filtrato in una provetta
x mettere il beaker in un recipiente con cubetti di ghiaccio per
bloccare rapidamente le reazioni chimiche prima che anche il
DNA venga distrutto.
x distribuire in alcune provette 5 ml di filtrato, aggiungere 1 ml di
succo di ananas e mescolare per 5 minuti in modo che la
bromelina presente nel succo di ananas digerisca gli istoni, le
proteine legate al DNA
x mettere in congelatore dell’alcool etilico a 95 gradi lasciandovelo
per alcune ore
x unire molto lentamente 6 ml di alcool etilico facendolo colare
lungo la parete del beaker finché non appaia il precipitato bianco
e filamentoso del DNA
x
raccogliere i fili di DNA con un’ansa roteando in un unico senso
65
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Secondaria
2° grado
x
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
E’ possibile isolare il DNA di vari frutti e ortaggi, se si procede nel
rispetto del protocollo sperimentale
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Va chiarito preliminarmente agli studenti che non comparirà una
“doppia spirale” ma solo un aggregato filamentoso
66
OSSERVAZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DEL PROPRIO DNA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
41
Secondaria 2° grado
Fonti varie
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti specifici Osservare la separazione del DNA dalla
soluzione cellulare
Osservare la separazione del DNA dalla soluzione cellulare
Struttura e funzione degli acidi nucleici
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza del DNA
‰
X
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
1 cucchiaino di alcool etilico o denaturato, ben ghiacciato
2 tazze
un piccolo contenitore trasparente – provetta
soluzione per l’estrazione del DNA: 3 g di NaCl, 90 ml di acqua
distillata, 10 ml di detersivo per piatti, 5 g acido citrico
Due moduli
x mettere in bocca un cucchiaio di acqua senza ingoiarla e agitarla
con energia per almeno 30 secondi per far staccare alcune cellule
dalle guance; prima con un bastoncino da gelato
x raschiare delicatamente la lingua e l’interno delle guance
x sputare poi l’acqua in una tazza pulita.
x mettere un cucchiaino di questa acqua nel piccolo contenitore
trasparente e aggiungere mezzo cucchiaino della soluzione per
l’estrazione del DNA
x tappare il contenitore e capovolgerlo con delicatezza 3 o 4 volte:
questo rompe le cellule, rilasciando il DNA dal nucleo.
x versare sulla superficie di questo liquido un cucchiaino di alcool
etilico ben ghiacciato: questo separa i filamenti di DNA dagli altri
contenuti cellulari.
x osservando il punto d’incontro tra lo strato d’alcool e lo strato di
liquido contenente il DNA, si assisterà alla formazione di filamenti
di DNA e di una nuvola torbida che si allargherà nello strato
superiore di alcool.
x gli acidi nucleici non sono solubili in alcool etilico, quindi, quando
l’alcool viene a contatto con la soluzione di DNA, questa comincia
a precipitare.
x capovolgere più volte con delicatezza il contenitore fino a quando
l’alcool non si sarà mescolato.
Secondaria x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
2° grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
E’ indispensabile procedere nel rispetto del protocollo sperimentale
per ottenere un risultato significativo
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
67
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Va chiarito preliminarmente agli studenti che non comparirà una
“doppia spirale” ma solo un aggregato filamentoso
68
AZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DELLA SALIVA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
42
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere l’azione della ptialina nel
specifici
processo di digestione dell’amido
Zuccheri semplici e complessi
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, l’azione della ptialina nella
scomposizione dell’amido, zucchero complesso, in zuccheri semplici
beaker
2 provette
termometro
bunsen
pane
reattivo di Fehling
acqua distillata
Un modulo
x riscaldare dell’acqua in un beaker fino a 38°/ 40° C.
x inserire in una provetta del pane masticato e
x nella seconda del pane non masticato;
x aggiungere a ciascuna provetta dell'acqua.
x porre il portaprovette nel beaker e lasciare reagire per 15/ 20
minuti.
x aggiungere del reattivo di Fehling nelle due provette.
x nella provetta contenente il pane masticato si ha il viraggio del
colore dal blu al rosso;
x nella provetta contenente il pane non masticato non si ha alcun
cambiamento di colore
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
2° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Nella saliva è presente un sostanza ( ptialina ) che scinde l'amido in
zuccheri semplici
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
69
AZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
DEL SUCCO GASTRICO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
43
Secondaria 2° grado
Fonti varie
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e
di complessità
‰ contenuti
Riconoscere l’azione della pepsina nel processo di
specifici
decomposizione delle proteine
Proteine
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto delle
norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere , con procedura sperimentale, l’azione della pepsina nella
decomposizione delle proteine nel processo digestivo
un uovo sodo, carne macinata
pepsina (soluzione al 2%) acido cloridrico (soluzione al 5%)
acqua distillata beaker 10 provette
termometro
bunsen beaker con ghiaccio
Due moduli
x inserire in quattro provette un po’ di albume;
x inserire in quattro provette la carne macinata ridotta in poltiglia
x scaldare nel beaker a bagnomaria le provette fino a 38°/ 40°C
x nelle provette 1 aggiungere 10 ml di pepsina e 1 ml di HCl.
x nelle provette 2 solo 1 ml di HCl
x nelle provette 3 solo 10 ml di pepsina.
x mescolare accuratamente le provette e porle nel beaker per circa 10
minuti.
x nelle provette 4 aggiungere sia la pepsina che l’acido cloridrico e porle
in un beaker contenente ghiaccio.
x dopo circa due ore si verificherà che solo nelle provette 1, che ricreano
le stesse condizioni dello stomaco, si forma una soluzione gelatinosa
x nelle altre non si verifica alcun cambiamento
Secondaria 2°
x Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
grado
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
Lo stomaco produce la pepsina, un enzima che agisce sulle proteine
separandole in peptoni solubili in acqua.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
prodotta
E’ indispensabile procedere nel rispetto del protocollo sperimentale per
ottenere un risultato significativo
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
‰
X
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
70
AZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DELLA PEPSINA- ANALISI QUANTITATIVA
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
44
Secondaria 2° grado
Esercitazioni di biologia A. Vernazzani + Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
generali
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e
di complessità
‰ contenuti
Riconoscere, anche quantitativamente l’azione della
specifici
pepsina nel processo di decomposizione delle proteine
Proteine
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto delle
norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie, somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere , con procedura sperimentale, l’azione della pepsina nella
decomposizione delle proteine nel processo digestivo ed individuare fattori
limitanti ed innescanti il processo
albume d’uovo
pepsina
acqua distillata
uovo sodo in piccoli pezzi e in grossi pezzi
bagno maria a 37° C
imbuto, garza
soluzione tampone
Due moduli
Variabile volume
x in due provette introdurre un uovo sodo in pezzi grossi e in pezzi piccoli
x aggiungere a ciascuna provetta 5 gocce di pepsina
x introdurre le provette nel bagno termostatico
x misurare il tempo necessario perché la soluzione torni limpida
Variabile pH:
x aggiungere a ciascuna provetta 5 cc di sospensione di albume, ottenuta
sbattendo un albume con la stessa quantità in volume di acqua
distillata a 60°C, alzare la temperatura fino a 80°, fino a che la miscela
diventa opaca, lasciare raffreddare e filtrare con una garza e 5 gocce di
pepsina
x far variare il pH in ciascuna provetta utilizzando una soluzione tampone
e misurare il valore
x introdurre le provette nel bagno termostatico
x misurare il tempo necessario perché la soluzione torni limpida, al
variare del pH
Variabile concentrazione pepsina
x aggiungere a ciascuna provetta 5 cc di sospensione di albume e un
quantitativo crescente di gocce di pepsina
x aggiungere in ciascuna provetta 55 cc di HCl diluito
x introdurre le provette nel bagno termostatico
x misurare il tempo necessario perché la soluzione torni limpida
71
DOCUMENTAZIO Secondaria
NE
2° grado
x
CONCLUSIONI
Per il rispetto del Metodo scientifico sperimentale e
delle consegne Æscheda, relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a carattere
scientifico
L’attività permette di effettuare un’analisi quantitativa del processo,
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICH
E
SUGGERIMENTI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della documentazione
prodotta
E’ indispensabile procedere nel rispetto del protocollo sperimentale per
ottenere un risultato significativo
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
72
AZIONE
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DELLA BILE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
45
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X
X
Osservazione
Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere l’azione della bile nel processo di
specifici
emulsione dei grassi
Lipidi
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, l’azione della bile nel
processo di emulsione dei grassi
bile bovina
olio di semi
acqua
un frullatore
bicchieri e recipienti vari
Un modulo
x mescolare energicamente acqua e olio con un frullatore;
x osservare la progressiva stratificazione della miscela;
x mescolare energicamente acqua nell'olio in cui è stata sciolta una
piccola
x quantità di bile bovina;
x osservare l'omogeneità della miscela;
x sciogliere una piccola quantità di bile prima in acqua e poi in olio;
x osservare l'omogeneità delle miscele.
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
2° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
La bile ha la proprietà di emulsionare i grassi.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L’attività è significativa soprattutto se legata alle precedenti
.
73
RICERCA
DELLE PROTEINE - REAZIONE DEL BIURETO
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
46
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere la presenza di proteine negli
specifici
alimenti
Proteine
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza di proteine
negli alimenti
albume d'uovo
imbuto carta da filtro beaker
bacchetta di vetro, provette, portaprovette
pipette graduate
acqua distillata
soluzione di NaOH 12 grammi in 100 cc di acqua.
soluzione di CuSO4 all' 1% o soluzione di Fehling A
Un modulo
x raccogliere l'albume d'uovo in un beaker; diluirlo con acqua
distillata mescolando bene.
x filtrare l'albume con carta da filtro posta in un imbuto
x introdurre in una provetta 2 - 3 cc di albume filtrato e aggiungere
3 - 4 cc di acqua distillata..
x introdurre in una seconda provetta solo acqua distillata.
x aggiungere in entrambe le provette 2 ml della soluzione di NaOH
x aggiungere , in ciascuna provetta, goccia a goccia, agitando bene
0,5 cc di soluzione di solfato di rame
x il liquido della provetta test diventerà di un colore azzurro chiaro,
il liquido contenente proteine acquisterà un intenso colore blu
-violaceo
x dopo un po' di tempo si formerà sul fondo delle provette un
precipitato dovuto al deposito di composti insolubili del rame
Secondaria
x Per il rispetto del Metodo scientifico
2° grado
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Per dimostrare la presenza di proteine in soluzione si fa uso della
capacità dei legami tra amminoacidi di legarsi ai sali di rame dando
origine a composti intensamente colorati
74
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
L'esperienza può essere effettuata anche con materiali solidi, ad
esempio ponendo in una provetta un minuscolo frammento di
formaggio, aggiungendo 2 cc di acqua e due 2 di soluzione di NaOH
ed attendendo una decina di minuti prima di aggiungere la soluzione
di solfato di rame
75
RICERCA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DEGLI ZUCCHERI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
47
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscimento degli zuccheri negli alimenti
specifici
Zuccheri e classificazione: mono, di e polisaccaridi
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza di zuccheri
negli alimenti e individuarne la classificazione
alimento contenente monosaccaridi, miele (glucosio)
alimento contenente disaccaridi, saccarosio
alimento contenente polisaccaridi, farina (amido)
Reattivo di Fehling A: in 100 cc di acqua si sciolgono 7 grammi di
CuSO4
Reattivo di Fehling B: in 80 cc di acqua distillata calda si sciolgono 34
g di sale di Seignette, tartrato doppio di sodio e potassio, e 12 g di
NaOH, si lascia raffreddare la soluzione si aggiunge acqua sino a 100
cc.
la miscela delle due soluzioni, che ha un colore blu intenso, deve
essere utilizzata entro 20 - 30 minuti dalla preparazione.
reattivo di Lugol o tintura di iodio
8 provette, portaprovette bacchetta di vetro, pipetta graduata
becco bunsen, mollettone di legno,
acqua distillata
Due moduli
x miscelare 10 g di ciascuno dei tre tipi di alimento con 50 ml di
acqua distillata
x disporre otto provette a coppie nel portaprovette, aggiungendo
x nella prima coppia 2 ml di acqua e miele
x nella seconda coppia 2 ml di acqua e zucchero
x nella terza coppia 2 ml di acqua e farina
x nella quarta coppia 2 ml di acqua distillata
x scaldare al bunsen una provetta della prima coppia
sorreggendola con il mollettone di legno, aggiungere 2 ml di
reattivo di Fehling e scaldare nuovamente;
x sottoporre alle stesse operazioni una provetta di ciascuna delle
altre coppie rimanenti aggiungendo le nuove osservazioni.
x nella seconda provetta di ciascuna coppia aggiungere alcune
gocce di reattivo di Lugol, senza scaldare, agitando bene il
miscuglio con la bacchetta di vetro
76
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Secondaria
2° grado
x
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Il viraggio del reattivo di Fehling dal blu al rosso indica la presenza di
zuccheri semplici.
Il viraggio del reattivo allo iodio dal marrone - giallo al blu -violetto
indica la presenza di polisaccaridi.
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
Nel caso di succo di frutta contenente particelle solide in sospensione
è meglio effettuare la filtrazione prima di effettuare la ricerca.
Nel caso la quantità di zuccheri presente nel campione fosse bassa il
colore può diventare, invece che giallo o rosso, di un verde torbido.
77
RICERCA
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
DEI LIPIDI
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
48
Secondaria 2° grado
Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscimento dei lipidi negli alimenti
specifici
Lipidi, liquidi polari e non polari
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, la presenza di lipidi negli
alimenti
arachidi, olio
reattivo Sudan III
acqua distillata
3 provette, portaprovette
pipetta, pestello
Un modulo
x pestare le arachidi riducendole in poltiglia, aggiungere qualche
goccia d’acqua
x mettere nella prima provetta il miscuglio di arachidi
x nella seconda provetta solo acqua
x nella terza un’emulsione di acqua e olio in uguale quantità,
x aggiungere nelle tre provette qualche goccia di reattivo di
Sedan III
x agitare ed attendere qualche minuto
Secondaria
2° grado
x
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
Il viraggio verso il colore rosso indica la presenza di lipidi nel
materiale
Nella provetta contenente acqua e olio, che non sono miscibili si
noterà una netta separazione del colore
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ indispensabile procedere nel rispetto del protocollo sperimentale
per ottenere un risultato significativo
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
78
COMPONENTI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DEL PANE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
49
Secondaria 2° grado
Esercitazioni di biologia A. Vernazzani + Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere la composizione del pane
specifici
Zuccheri semplici e complessi, proteine, lipidi
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, la composizione del pane e
la presenza di frodi alimentari
Farina di grano, tovagliolo di stoffa;
pani di diverso tipo, comune integrale, all’olio, di soia, di segale,
soluzione di nitrato d’argento al 10%
cloruro di ammonio
solfato di magnesio
idrossido di ammonio
Reattivo di Fehling, soluzione di Lugol
Acido nitrico
beaker provette spatola imbuto carta da filtro
Due moduli
x mettere la farina nel tovagliolo avendo cura di chiuderlo bene.
x immergerlo nell’acqua della vaschetta, agitare e comprimerlo
più volte
x estrarre il tovagliolo dalla vaschetta, ed osservare il contenuto.
x saggiare con la tintura di iodio o con la Soluzione di Lugol
l’acqua della vaschetta e poi il contenuto del sacchetto: il liquido
è diventato viola in quanto la farina ha ceduto il suo contenuto di
amido all’acqua. La poltiglia contenuta nel tovagliolo non si colora
di viola in quanto non contiene più amido, ma glutine, proteina
del frumento
x spappolare un pane tra quelli a disposizione
x filtrare, conservando il filtrato
x suddividere il liquido in 3 provette da 5 cc circa
x aggiungere qualche goccia di nitrato di argento: un precipitato
bianco caseoso di cloruro d’argento segnala la presenza di ione
cloro
x aggiungere 2 cc di cloruro di ammonio e 2 cc di solfato di
magnesio: un precipitato bianco cristallino – fosfato doppio di
magnesio e ammonio, indicala presenza di ione fosfato
x riconoscere la presenza di glucidi riducenti con il Reattivo di
Fehling
x ricercare amido, proteine e lipidi, secondo i protocolli relativi
79
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Secondaria
2° grado
x
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo, testo breve a
carattere scientifico
L’attività permette di analizzare un alimento complesso
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ indispensabile procedere nel rispetto del protocollo sperimentale
per ottenere un risultato significativo
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
80
COMPONENTI
LIVELLO
PROPOSTA DA
TIPOLOGIA
ARGOMENTO
SPECIFICO
OBIETTIVI
PREREQUISITI
CAPACITA’
COMPETENZE
acquisibili
MATERIALI
TEMPO
ATTIVITA’
DEL LATTE
Infanzia – primaria
Secondaria 1° grado
50
Secondaria 2° grado
Esercitazioni di biologia A. Vernazzani + Fonti varie
X Osservazione
X Esperimento in laboratorio
‰ Esperienza sul campo
‰ Indagine conoscitiva
X UOMO
‰ VIVENTI
‰ AMBIENTE
‰ finalità generali
Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni
appartenenti alla realtà naturale e artificiale e
riconoscere nelle sue varie forme i concetti di
sistema e di complessità
‰ contenuti
Riconoscere la composizione del latte
specifici
Zuccheri semplici e complessi, proteine, lipidi
Æ osservare
Æ utilizzare procedure
Æ operare con metodo scientifico, quindi con precisione, nel rispetto
delle norme di sicurezza
Æ riconoscere analogie, somiglianze e differenze
Æ individuare relazioni tra le parti: relazioni causa effetto
Riconoscere, con procedura sperimentale, la composizione del latte e
la presenza di frodi alimentari
latte, intero scremato a lunga conservazione, non pastorizzato
metanolo,
acido acetico,
acido nitrico (o reattivo di Millon o del biureto)
cloruro ferrino
cartine tornasole
provette beaker cilindro graduato
imbuto carta da filtro
Due moduli
x saggio del pH: con la cartina tornasole verificare il pH: il latte
non alterato ha pH di 6.7 - 6.8
x
aggiungere a 200 cc di latte 30 cc di metanolo:
o il latte coagula, il siero che si separa limpido, pH 6.5
circa: il latte non è adulterato
o siero biancastro, coagulazione non netta, pH > 6.5
indicano un’aggiunta di bicarbonato, per neutralizzare
l’acidità
x
x
far bollire 3 cc di latte e lasciar raffreddare
aggiungere 2 gocce di Lugol; il viraggio al blu – viola evidenzia
l’aggiunta di amido
x
unire 10 cc di latte, 10 cc di acqua distillata e 15 gocce di acido
acetico per far precipitare la caseina, filtrare e conservare le due
frazioni
suddividere il precipitato in più parti e ricercare
o protidi, lipidi secondo i protocolli relativi
o glucidi riducenti (Fehling), una reazione positiva indica
la presenza del lattosio
aggiungere ad una piccola quantità della frazione liquida 2 cc di
acqua distillata e qualche goccia di cloruro ferrico: il colore giallo
x
x
81
limone indica la presenza di acido lattico
DOCUMENTAZIONE
CONCLUSIONI
STRUMENTI DI
VERIFICA
PROBLEMATICHE
SUGGERIMENTI
Secondaria 2°
grado
x
Per il rispetto del Metodo scientifico
sperimentale e delle consegne Æscheda,
relazione di laboratorio,
x per promuovere la capacità di comunicare e
argomentare Æ articolo., testo breve a
carattere scientifico
L’attività permette di analizzare un alimento complesso
Misurazione e valutazione formativa e/o sommativa della
documentazione prodotta
E’ indispensabile procedere nel rispetto del protocollo sperimentale
per ottenere un risultato significativo
E’ indispensabile procedere nel rispetto di elementari norme igieniche
82
I
VIVENTI
L’AMBIENTE
PERCORSI
VERTICALI
primaria
Secondaria 1°
Realizzazione di un
Osservazione e
erbario, spermatoteca
classificazione di fiori,
Realizzazione di un terrario foglie, radici, semi
Raccolta e osservazione di Osservazione di licheni
animali dal suolo
indicatori ambientali
Decomposizione delle foglie Ecosfera
Realizzazione di un
muffario
Viventi e non viventi
I semi respirano
La germogliazione
Le piante si nutrono
Organismi microscopici
respirano
Membrane biologiche
Respirazione e Fotosintesi
Secondaria 2°
Batteri azotofissatori
Coltivazione di protisti
L’UOMO
Le piante producono
ossigeno
Importanza dell’anidride
Effetti del tipo di luce
carbonica e della Luce nella sulla fotosintesi
fotosintesi
La produzione di materia
Fermentazione alcoolica
organica nelle piante
La respirazione produce
Osmosi
calore
Fermentazione
L’azione degli enzimi
Enzima catalasi
Proteolisi della bromelina
DNA dalla banana
Identikit di un osso
Spirometro
Modello di polmoni
Osmosi e diffusione
Estrazione del DNA
ALIMENTAZIONE
Coagulazione,denaturazion
e delle proteine
Digestione amido
Ricerca degli zuccheri
L’analisi del latte
Il riconoscimento degli
alimenti
Osservazione del proprio
DNA
Azione della saliva
Azione del succo gastrico
Azione della pepsinaanalisi quantitativa
Azione della bile
Ricerca delle proteine
Ricerca degli zuccheri
Riconoscimento dei lipidi
Componenti del latte
Componenti del pane
83
ALCUNI
SITI UTILI
http://www.biologia-it.arizona.edu/default.html
http://micro.magnet.fsu.edu/index.html
http://www2.educnet.education.fr/svt
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doscel/imgAr/animtheq/global.htm
http://www.dipbot.unict.it/frame/botsistit.htm
http://www.funsci.com/texts/wsites_it.htm
http://madscientist.altervista.org/biologia/Biologia.htm
http://www.inrp.fr/lamap/
http://web.uniud.it/fasf/scidnaweb/index.htm
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol/accueil.html
http://www.kineticcity.com/
http://www.pianetascuola.it/labonline/sommario.htm
http://www.pianetino.it/rino_scienze/introduzione.htm
http://www.tryscience.com/it/home.html
http://www.ed-lascuola.it/cartasaperi/scienze/index.html
http://www.ilportaledeibambini.net/didattica.php?code=43&page=Scienze&language=2
http://www.dienneti.it/risorse/scienze/biologia.htm
http://www.linguaggioglobale.com/micmac/txt/14.htm
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doscel/imgAr/animtheq/global.htm
http://micro.magnet.fsu.edu/index.html http://anthro.palomar.edu/synthetic/default.htm
http://darwin-online.org.uk/
http://www.pikaia.eu/homepage.htm
Coltivazione di protisti
http://www.utex.org/
http://www.protist.org.uk
http://megasun.bch.umontreal.ca/protists/pcco.html
http://www.science-projects.com/safemicrobes.htm
http://www.life.umd.edu/classroom/bsci485/lab.html
http://www.funsci.com/fun3_it/protisti/entrata.htm
84
INDICE
pag.
Premessa
Biologia
la didattica laboratoriale
la progettazione per competenze
In campo scientifico quali conoscenze
In campo scientifico quali capacità
In campo scientifico quali competenze
Programmare per competenze
Schede di lavoro
Elenco attività
Realizzazione di un erbario, spermatoteca
Realizzazione di un terrario
Raccolta e osservazione di animali dal suolo
Decomposizione delle foglie
Realizzazione di un muffario
Viventi e non viventi
I semi respirano
La germogliazione
Organismi microscopici respirano
Le piante si nutrono
Identikit di un osso
Spirometro
Modello di polmoni
Ricerca degli zuccheri
L’analisi del latte
Osservazione e classificazione di fiori, foglie, radici, semi
Osservazione di licheni indicatori ambientali
Ecosfera
Le piante si nutrono
Membrane biologiche
Respirazione e Fotosintesi
Importanza dell’anidride carbonica e della luce nella fotosintesi
La produzione di materia organica nelle piante
La respirazione produce calore
Fermentazione
Osmosi e diffusione
Estrazione del DNA
Coagulazione, denaturazione delle proteine
Digestione amido
Il riconoscimento degli alimenti
Batteri azotofissatori
Coltivazione di protisti
Le piante producono ossigeno
Effetti del tipo di luce sulla fotosintesi
Fermentazione alcoolica
Osmosi
L’azione degli enzimi
Enzima catalasi
Proteolisi della bromelina
DNA dalla banana
5
7
10
11
12
12
15
17
20
22
23
24
25
26
27
28
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56
57
59
60
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63
64
66
Osservazione del proprio DNA
68
Azione della saliva
Azione del succo gastrico
69
70
85
Azione della pepsina- analisi quantitativa
Azione della bile
Ricerca delle proteine
Ricerca degli zuccheri
Riconoscimento dei lipidi
Componenti del latte
Componenti del pane
Percorsi verticali
Siti utili
72
73
75
77
78
79
81
83
84
86
87
è stato realizzato
dall’Area della Didattica della matematica e scienze sperimentali, educazione
ambientale
Servizio Supporto all’Autonomia Scolastica
Sovraintendenza agli studi della Valle d’Aosta
Via St. Martin de Corleans, 250 11100 AOSTA
Tel 0165275883 e-mail [email protected]
88
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