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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 5 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. 6 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. 7 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 10 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 11 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. 12 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 13 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. 14 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 Carbonato di calcio Fosfato bipotassico entrambi 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 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 50 51 52 53 54 55 56 57 59 60 61 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