SIS Piemonte “Educazione Ambientale: un percorso didattico sperimentale sui Bioindicatori”
Specializzato Alessandra Rosso Supervisori di tirocinio: Silvia Nepote, Lorenzo Orio a.a. 2008-2009
Contesto La classe sede dell’intervento didattico è stata una IIa della Scuola Secondaria di Primo Grado ubicata a Torino. Il contesto sociale dell’utenza della sede è variegato: le famiglie che iscrivono i figli a questa scuola hanno redditi prevalentemente medio-bassi, anche se non mancano famiglie di liberi professionisti con redditi piuttosto elevati. Nel complesso si riscontrano i problemi tipici della periferia urbana: difficoltà economiche, eccessivi impegni di lavoro e basso livello di scolarizzazione delle famiglie. Nell’area è inoltre presente una forte immigrazione di diversa origine ed è elevato il numero di alunni di altra nazionalità che non conoscono la lingua italiana.
Livello La IIa in cui ho svolto l’I.D. è costituita da 17 ragazzi, 12 femmine e 5 maschi. Erano presenti tre studenti stranieri, un ragazzo e due ragazze. Il ragazzo frequenta la scuola italiana dalle elementari, l’anno precedente all’intervento è stato bocciato a causa delle numerosissime assenze riportate e del rendimento molto negativo. Per quanto riguarda le ragazze straniere, una è in Italia da molti anni e parla fluentemente l’italiano mentre l’altra è arrivata in questo paese solo l’anno scorso e presenta ancora delle difficoltà di esposizione. Si tratta di una classe abbastanza omogenea dal punto di vista del livello culturale, che, a detta dell’insegnate è medio. La classe è piuttosto recettiva agli stimoli e partecipa attivamente alle lezioni; tuttavia i ragazzi, lavorano poco a casa, non studiano e tendono a non fare i compiti.
Finalità Questo I.D. ha come finalità principale quella di sensibilizzare gli alunni verso le problematiche ambientali del nostro pianeta, gettando così le basi per promuovere nei cittadini del futuro comportamenti “sostenibili”. Ritengo che l’educazione ambientale debba ricoprire un ruolo centrale nel cammino verso la sostenibilità ossia nel promuovere nelle persone comportamenti atti a preservare l’integrità delle risorse di materia, come aria e acqua, e di energia del pianeta. Per avvicinarsi a tali obiettivi è necessario un importante sforzo in ambito educativo; la sola trasmissione della conoscenza potrebbe non essere sufficiente mentre appare indispensabile adottare metodologie didattiche in grado di coinvolgere emotivamente gli alunni. Questo I.D. di educazione ambientale affianca alla trasmissione di conoscenza il coinvolgimento attivo dei ragazzi, essi infatti dopo aver acquisito alcune conoscenze teoriche, devono osservare direttamente e misurare alcuni effetti dell’inquinamento di quell’aria che respirano tutti i giorni. Attraverso questa attività spero si riesca a coinvolgere emotivamente i ragazzi e ad iniziare quindi il difficile processo di sensibilizzazione dei “futuri adulti” verso il rispetto per l’ambiente.
Obbiettvi di apprendimento e prerequisiti Gli obiettivi di apprendimento che possono essere raggiunti attraverso questo I.D. sono:
Conoscere la composizione dell’aria e comprenderne la natura particellare Conoscere il concetto di inquinamento e la sua definizione Conoscere i principali inquinanti dell’aria delle nostre città, le loro fonti, gli effetti sull’ambiente e sulla salute dell’uomo. Conoscere le principali caratteristiche dei licheni: natura simbiotica, struttura interna, caratteristiche fisiologiche, capacità di adattamento, forme di crescita Conoscere la definizione di simbiosi Conoscere le principali caratteristiche di un bioindicatore Conoscere l’utilizzo dei licheni come bioindicatori Conoscere il significato di frequenza relativa e assoluta
La scelta degli obbiettivi di apprendimento, degli argomenti trattati e della strutturazione di questi è dipesa dai pre-requisiti posseduti dagli alunni. In particolare gli alunni della seconda in cui ho svolto l’I.D. possedevano le seguenti pre-conoscenze da cui sono partita:
Gli stati di aggregazione della materia Concetto di sostanza pura e miscuglio Classificazione dei viventi e loro principali caratteristiche Concetto di evoluzione dei viventi
Cellula Ciclo del carbonio (fotosintesi e respirazione cellulare) Rapporti e Percentuali
Abilità e competenze attivate Per progettare questo I.D. sono partita dalle abilità e competenze che desideravo che i ragazzi sviluppassero. Le abilità e competenze chiave su cui è incentrato l’intervento sono: Saper fare
Saper immaginare l’aria come una miscela di gas in continua evoluzione Saper leggere ed interpretare informazioni e dati (anche attraverso l’analisi di grafici) Riuscire a passare dalla visone macroscopica a quella microscopica (attraverso l’analisi del tallo lichenico) Riuscire a crearsi una visione olistica degli ecosistemi come insieme di fattori biotici ed abiotici che interagiscono Riuscire ad organizzare le conoscenze e produrre mappe concettuali Saper usare la giusta terminologia per la descrizione dei fenomeni
Saper essere
Sviluppare curiosità e interesse nei confronti delle scienze Prendere coscienza delle interrelazioni che legano gli esseri viventi e non, delle implicazioni di queste nel passato, presente e futuro per educare alla necessità che uomo e natura evolvano armonicamente. Sviluppare una mentalità ecologica capace di mettere in relazione gli esseri viventi, i componenti abiotici ed i fenomeni naturali ed artificiali. Intervenire concretamente sul territorio per facilitare la consapevolezza che i singoli cittadini possono svolgere azioni di tutela dell'ambiente in cui vivono. Avvicinamento al metodo scientifico d'indagine ed in particolare alle abilità operative che permettono l'applicazione delle sue tappe fondamentali quali: osservazione, classificazione, costruzione di strumenti per la rilevazione dei dati, rilevazione di dati, analisi e rielaborazione dei dati, comunicazione dei risultati e delle conclusioni. Instaurare rapporti di collaborazione e non di competizione comprendendo che attraverso la collaborazione si possono raggiungere obiettivi difficilmente raggiungibili singolarmente
Risorse e materiali In classe ho portato numerosi campioni di licheni da me raccolti in montagna, per far vedere ai ragazzi direttamente le diverse forme che i licheni possono presentare (crostosa, fogliosa, fruticosa) e mostrare alcuni dei substrati su cui crescono (corteccia, rocce, terreno). Ho poi utilizzato una presentazione Power Point per illustrare sia gli inquinanti presenti nella nostra città che le diverse forme e caratteristiche dei licheni e il loro impiego come bioindicatori. Con i ragazzi, servendoci di riso, piselli, lenticchie, mais, pastina abbiamo simulato la composizione dell’atmosfera. Infine ho poi fornito ai ragazzi tutto il materiale necessario alla costruzione dei reticoli per il rilievo dell’indice di purezza atmosferica e una miniguida per il riconoscimento di alcune specie licheniche.
Metodologia e tempi Nel progettare e attuare questo I.D. ho principalmente adottato una didattica per obbiettivi: ho dapprima chiarito a me stessa le abilità e le competenze che desideravo che i ragazzi sviluppassero, e a partire da queste ho costruito l’intervento. Una volta stabiliti gli obiettivi, la progettazione dell’intervento didattico è consistita principalmente nello scegliere gli argomenti da trattare, la progressione con cui trattarli, le strategie didattiche da impiegare per favorire un apprendimento significativo. La scelta di come affrontare i diversi argomenti (sequenzialità e strategie didattiche) ha tenuto conto delle preconoscenze, dei prerequisiti logici e del tempo a disposizione per affrontarli (13 -15 ore) Ho adottato diverse strategie didattiche a seconda degli obbiettivi e degli argomenti. Una delle strategie che ho privilegiato è stato sicuramente il lavoro di gruppo, utilizzato sia come strumento per sondare le preconoscenze ed eventuali misconcetti, sia per stimolare nei ragazzi il desiderio di conoscere e di divenire costruttori attivi delle proprie conoscenze. Un altro strumento didattico di cui mi sono servita è stata l’applicazione del software Power Point. Ho utilizzato questo metodo di comunicazione alternativo al libro di testo per svariate ragioni: - affrontavamo un argomento trattato solo marginalmente sul libro di testo, avevamo quindi bisogno di un altro strumento didattico a cui fare riferimento; - sebbene la presentazione in Power Point sia un mezzo attraverso cui le conoscenze vengono semplicemente trasmesse agli studenti, credo che essa, consentendo l’inserimento di immagini e di programmare i tempi e l’ordine di comparsa degli elementi fondamentali, possa favorire il coinvolgimento cognitivo ed emotivo dei ragazzi; - ho potuto far conoscere ai ragazzi un modo di comunicare attraverso le nuove tecnologie. Nel corso dell’intervento didattico ho inoltre adottato, seppure marginalmente, un approccio storico e narrativo, illustrando come nel passato i licheni erano creduti, dal mondo scientifico del tempo, dotati di capacità curative del tutto infondate, e chiedendo ai ragazzi di scrivere filastrocche e racconti su questi organismi così particolari. Sempre per stimolare l’interesse ed il coinvolgimento emotivo degli studenti, ho realizzato con i ragazzi il gioco “dell’oggetto misterioso”, presentando loro campioni di licheni, differenti per forma e colore e chiedendo loro di indovinare di che organismi si trattasse. Ho inoltre stimolato un avvicinamento dei ragazzi a questi organismi, invitandoli a fornirne una descrizione attraverso un approccio sensoriale. Questo metodo, oltre a rappresentare uno strumento utile per l’analisi ed il riconoscimento dei campioni e un esercizio per affinare la sensibilità e la manualità dei ragazzi verso gli oggetti che stanno studiando, ha il pregio di favorire l’associazione tra i campioni analizzati e le sensazioni, le reazioni emotive provate toccandoli, e annusandoli, favorendo così il coinvolgimento emotivo dei ragazzi. Infine ho adottato un metodo sperimentale, invitando i ragazzi stessi a compiere un’indagine sulla qualità dell’aria della zona dove vivono, servendosi di questi straordinari organismi che sono i licheni. Attraverso questa attività credo di aver favorito l’avvicinamento dei ragazzi al metodo scientifico d'indagine ed in particolare alle abilità operative che permettono l'applicazione delle sue tappe fondamentali quali: osservazione, classificazione, costruzione di strumenti per la rilevazione dei dati, rilevazione analisi e rielaborazione dei dati, comunicazione dei risultati e delle conclusioni. Durante l’intero intervento didattico, per incoraggiare la partecipazione, ho cercato di adottare delle tecniche di rinforzo sia verbali che non in risposta ai ragionamenti e commenti degli studenti. Ho infatti cercato di valorizzare le loro idee ed ho cercato di creare un clima sereno in modo che gli alunni si sentissero sereni nell’esprimersi e non avessero invece paura di sbagliare e di essere valutati.
Procedura Attività 1: 3 ore Presentazione dell’argomento dell’I.D. L’I.D. inizia con l’introduzione alle attività che verranno svolte, per il momento però non si parlerà di licheni per non rovinare l’attività sull’oggetto misterioso. Divisione in gruppi di lavoro Gli studenti devono essere divisi in gruppi da tre, ad ogni elemento del gruppo devono essere affidati i seguenti compiti: 1) Scribano: dovrà trascrivere le risposte sui questionari forniti e controllare che vengano rispettati i tempi di consegna 2) Moderatore - Giudice: dovrà controllare che tutti i componenti del gruppo espongano le loro opinioni e che tutti ascoltino tutti; dovrà auto- valutare il lavoro del suo gruppo ed esprimere i problemi che sono sorti 3)Portavoce: nei momenti di condivisione sarà quello che dovrà esporre le opinioni del suo gruppo Valutazione delle pre-conoscenze A gruppi i ragazzi devono rispondere per iscritto ad alcune domande volte a verificare le preconoscenze sulla composizione dell’atmosfera, sul concetto di inquinante e sui più comuni inquinanti atmosferici. A turno i vari gruppi dovranno esporre le loro risposte, l’insegnante le annoterà alla lavagna e successivamente attraverso una lezione dialogata, si arriverà a definire le risposte corrette. Inoltre per aiutare i ragazzi a visualizzare la composizione dell’atmosfera si potrà riprodurre la composizione dell’atmosfera servendosi di diversi semi. Ciascun tipo di seme (riso, piselli, lenticchie, ecc.) rappresenterà un elemento dell’atmosfera e verrà messo in una bottiglia di plastica trasparente in modo tale che la sua percentuale in peso rifletta la percentuale con cui quel elemento è presente nell’atmosfera. Approfondimento su inquinamento Per approfondire l’argomento inquinanti, l’insegnante potrà servirsi di una presentazione in Power Point e mostrare alcune foto satellitari di notevole effetto che mostrano come l’aria che respiriamo vista dallo spazio è di color rosso. Si possono infatti trovare in rete immagini satellitari che mostrano come l’atmosfera sopra ampie aree dei paesi più sviluppati e, in particolare, sulla pianura Padana, riflette lunghezze d’onda nel rosso a causa dell’elevata concentrazione di ossidi di azoto. Servendosi sempre di una presentazione in Power Point l’insegnante potrà mostrare grafici reperibili nel sito dell’ARPA Piemonte mostranti i livelli di concentrazione di diversi inquinanti atmosferici in Torino e provincia negli ultimi 10- 20 anni.
Attività 2: 3 ore Oggetto misterioso: il lichene Ai ragazzi divisi in gruppi viene consegnato o un rametto e una piccola roccia con sempre almeno un lichene sopra. Ai gruppi è chiesto di rispondere alle seguenti domande: 1) Cosa credete che sia quell’organismo presente sulla corteccia o sulla roccia? 2) Analizzatelo attraverso i vostri sensi e con l’uso della lente di ingrandimento, descrivetelo. Lezione frontale sui licheni
Attraverso una presentazione in Power Point vengono illustrati ai ragazzi i seguenti punti: -natura simbiotica dei licheni: funzione delle cellule algali e del fungo (analisi della struttura microscopica del lichene) - diverse forme vegetative dei licheni - capacità di adattamento di questi organismi - l’uso dei licheni nel passato e antiche credenze sulle loro proprietà - uso che attualmente si fa dei licheni - le caratteristiche che li rendono dei buoni bioindicatori - cenni a cosa si intende per bioindicatore Consolidamento di quanto visto Alle lavagna con i ragazzi si cerca di costruire una mappa concettuale dei contenuti della presentazione in Power Point. Ai ragazzi viene quindi dato il compito di scrivere una breve storia (max 1 pagina) o una breve filastrocca con protagonista un lichene
Attività 3: 2 ore Illustrazione dell’Indice di Purezza Atmosferica (IAP) Sempre servendosi di una presentazione in Power Point si descrive l’indice lichenico e quindi l’attività che si andrà a svolgere Illustrazione della miniguida al riconoscimento dei licheni L’insegnante può preparare e stampare per ciascun gruppo una miniguida riportante le specie più comuni di licheni negli ambienti antropizzati del proprio territorio. L’insegnate potrà quindi illustrare ai ragazzi la guida Preparazione del materiale per l’uscita in campo I ragazzi, a gruppi dovranno costruire i reticoli per il rilevamento dell’indice IAP L’insegnante deve preparare le schede per il rilevamento dell’indice IAP (schede relative ai singoli alberi e schede relative al sito) e illustrarle ai ragazzi; in alternativa le schede possono essere preparate con gli alunni
Attività 4 (escursione): 3 ore Sarà necessario individuare un sito idoneo per il calcolo dell’indice IAP; per la miglior riuscita di questa attività è consigliabile individuare il parco cittadino più vicino all’edificio scolastico e verificare la presenza di alcune specie licheniche. La classe verrà quindi condotta al parco prescelto, il sito verrà esplorato per cercare le piante idonee (secondo le prescrizioni del protocollo previsto per lo IAP) con il numero più elevato possibile di licheni. In questa fase i ragazzi imparano ad osservare gli alberi, a riconoscere alcune essenze arboree da altre e a distinguere i licheni da muschi e funghi. Una volta individuata l’area del parco con le essenze arboree idonee, i diversi gruppi si devono sparpagliare, scegliere 4 alberi su cui misurare l’indice IAP e compilare le schede precedentemente preparate. Utilizzando la miniguida al riconoscimento dei licheni, i ragazzi possono cercare di riconoscere le diverse specie licheniche presenti al sito. Mentre i diversi gruppi rilevano il valore dell’indice, l’insegnante deve controllare che il protocollo, visto a lezione, venga applicato correttamente.
Attività 5: 2 ore Analisi dei dati Le schede di campo compilate dai ragazzi verranno successivamente analizzate e confrontate in classe; servendosi delle schede relative ai singoli alberi, i vari gruppi dovranno compilare la scheda
relativa alla stazione e calcolare il valore dell’indice IAP relativo alla stazione. Attraverso una tabella di conversione gli alunni potranno stabilire la qualità dell’aria del sito analizzato.
IAP
Qualità dell'aria
Inquinamento
Colore
I.A.P. < 1
pessima
molto elevato
1 < I.A.P. < 4
molto scadente
elevato
4 < I.A.P < 8
scadente
abbastanza elevato
8 < I.A.P < 13
bassa
medio-alto
13 < I.A.P < 19
mediocre
medio-alto
19 < I.A.P < 26
media
medio-moderato
26 < I.A.P < 34
discreta
moderato
34 < I.A.P < 43
buona
basso
I.A.P. > 43
molto bu ona
molto basso
Riflessione sui nostri comportamenti Ricollegandosi ai valori di qualità dell’aria misurati e alla lezione sull’inquinamento atmosferico, potrà essere avviata un’attività di brainstorming sui possibili comportamenti che gli studenti e le loro famiglie potrebbero modificare per contribuire alla riduzione dell’inquinamento atmosferico.
Valutazione Al termine dell’intervento didattico, per verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento prefissati, la classe potrà essere sottoposta ad una verifica sommativa. La durata della prova è di circa 30 – 40 min. Per attribuire i voti si può ricorrere al seguente semplice calcolo: punteggioallievo voto 10 punteggiomassimo DOMANDA
1. Come definiresti che cos’è l’atmosfera
Punteggio Suddivisione del punteggio assegnato
2
1 punto per una definizione esatta 1 punto per l’uso di un linguaggio
appropriato
2. Unisci con una linea i gas alle percentuali con cui sono presenti nella troposfera Anidride carbonica 0.9% Ossigeno 21% Azoto 0.03% Gas nobili 78% 3. Salendo in montagna via via la forza di gravità decresce; a 6000 m di altitudine ti aspetti che (crocetta l’unica risposta esatta) A) la densità dell’aria sia uguale a quella di Torino B) la densità dell’aria sia maggiore di quella di Torino C) l’aria sia più rarefatta (meno densa) di quella di Torino 4. Secondo te cosa è successo all’atmosfera terrestre quando ca. 3.5 miliardi di anni fa sono comparsi i primi organismi in grado di compiere la fotosintesi? Motiva la tua risposta
3
1 punto per ogni incrocio corretto
1
1 punto per la scelta corretta
2
1 punto per la risposta corretta: comparsa in atmosfera ed aumento della concentrazione di ossigeno 1 punto per l’uso di un linguaggio appropriato
5. Elenca due inquinanti presenti nell’aria della tua città e descrivi che effetto hanno sulla salute dell’uomo
4
1 punto per ogni inquinante corretto (fino a un massimo di 2) 1 punto se per un determinato inquinante descrive correttamente gli effetti (2 punti per due inquinanti)
6. Sapresti dire che analogia esiste tra le serre in cui si coltivano certi tipi di piante e l’effetto serra naturale a cui è soggetto il nostro pianeta
7. I licheni sono (crocetta l’unica risposta esatta): A) piante B) organismi che vivono in simbiosi con le piante C) organismi che si originano dalla simbiosi di un fungo e di un’alga
8. Spiega cosa significa il termine simbiosi
2
1 punto per la risposta corretta 1 punto per l’uso di un linguaggio appropriato
1
1 punto per la scelta corretta
2
1 punto per una definizione esatta 1 punto per l’uso di un linguaggio appropriato
9. I licheni (crocetta l’unica risposta esatta): A) sono esseri molto semplici e non hanno bisogno di energia per vivere B) sono organismi capaci di colonizzare ambienti estremi C) sono costituiti da “soci specializzati”:l’alga assorbe l’acqua ed i sali minerali, il fungo attraverso la fotosintesi clorofilliana produce zuccheri 10. I licheni sono detti fruticosi quando (crocetta l’unica risposta esatta): A) producono dei piccoli frutti circolari B) aderiscono al substrato in un punto ma il tallo cresce staccato dal substrato C) pendono come barbe per almeno 20 cm 11. Rispondi vero o falso. I licheni:
1
1 punto per la scelta corretta
1
1 punto per la scelta corretta
3
1 punto per ogni risposta corretta
2
1 punto se i ragazzi rispondono che: in presenza di inquinanti i licheni diminuiscono in numero perché spariscono le specie più sensibili
I. vivono solamente nei boschi II. per la loro capacità di adattamento sopportano e prediligono gli ambienti ad alta concentrazione di inquinanti industriali III. vivono su moltissimi substrati tra cui la corteccia degli alberi, le rocce, il suolo e i manufatti prodotti dall’uomo 12. Prova a spiegare perché i licheni sono dei buoni bioindicatori descrivendo come i licheni rispondono a concentrazioni via via crescenti degli inquinanti
1 punto se i ragazzi rispondono che i licheni resistenti, all’aumentare del livello di inquinamento rallentano il loro accrescimento
13. Calcola il valore di IAP di un albero che presenta la seguente distribuzione di specie licheniche . Spiega come fai.
3
2 punti se lo studente esegue il calcolo correttamente. 1 punto se commette solo un errore e quindi se sbaglia di + 1 punto 1 punto se espone in maniera corretta la propria motivazione
Totale
27
Fattibilità Ritengo che questo I.D. possa essere svolto da qualunque insegnante di scienze, non sono necessarie specifiche conoscenze sui licheni, è sufficiente saper distinguere i licheni da altri colonizzatori della corteccia degli alberi come muschi e funghi e capire se due o più licheni appartengono o meno alla stessa specie; non è invece necessario essere in grado di determinare la specie del lichene. Inoltre anche nel caso si commettessero degli errori l’attività non viene invalidata, gli obbiettivi prefissati verrebbero raggiunti ugualmente. I tempi di svolgimento dell’intervento qui indicati sono molto stretti, se dovessi ripetere l’esperienza cercherei di impiegare un numero maggiore di ore, arricchendo le fasi del lavoro più trasmissive con esperienze più coinvolgenti per i ragazzi. Ad esempio, gli studenti in generale hanno trovato piuttosto noiosa e difficile la parte sull’inquinamento atmosferico. Per favorire un maggior coinvolgimento dei ragazzi si potrebbe pensare di organizzare un gioco di ruolo in cui i diversi alunni avrebbero potuto impersonare inquinanti, fonti di inquinamento, cittadini e licheni. Durante le attività che prevedono una prevalenza di semplice trasmissione di conoscenze ritengo sia importante cercare di partire dalle preconoscenze dei ragazzi, di usare immagini chiare ed accattivanti, di stimolare gli alunni ad esprimere i loro punti di vista e le incertezze al fine di far emergere dubbi e quesiti.
