Ipotesi di percorso longitudinale di scienze, da svilupparsi dalla scuola dell'infanzia alla scuola secondaria di primo grado

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1 Ipotesi di percorso longitudinale di scienze, da svilupparsi dalla scuola dell'infanzia alla scuola secondaria di primo grado Elaborata all interno del laboratorio di scienze dell Istituto Comprensivi G. Binotti di Pergola Obiettivi didattici generali Il bambino come soggetto di conoscenza: attivazione delle sue capacità di pensiero (il bambino/ragazzo deve saper pensare sulle cose che vede); attivazione delle sue capacità linguistiche (il bambino/ragazzo deve sapersi esprimere e parlare delle cose che vede) Osservazione, descrizione, interpretazione della realtà naturale, fino a raggiungere rappresentazioni e interpretazioni condivise sulla realtà Individuazione di somiglianze, differenze e analogie tra fenomeni e tra interpretazioni. Enucleazione di correlazioni causali o funzionali. Individuare i cambiamenti e le modalità in cui le situazioni/i fenomeni cambiano nel tempo Approfondimento di alcune conoscenze sulla realtà fisica e biologica più immediatamente percepibile attraverso interpretazioni di fenomeni fondate su criteri di immaginazione logica Obiettivi didattici specifici L'alunno: - sa discutere su un oggetto o un fenomeno che osserva direttamente; - sa riportare informazioni extra-scolastiche che riguardano il fenomeno in esame; - sa immaginare prevedere le conseguenze dei suoi tentativi di sperimentazione; - sa argomentare le sue opinioni servendosi di esempi concreti - sa riconoscere differenze e uguaglianze di forma, struttura e funzionamento osservando oggetti e fenomeni; - sa descrivere l'andamento temporale di un fenomeno. - osservando lo svolgersi di un processo, riesce a individuare le variabili più importanti; - sa eseguire un'accurata osservazione su una pianta, un animale o altro; - sa osservare e descrivere un ambiente naturale nei suoi vari aspetti; - conosce le principali strutture interne del corpo umano; - padroneggia alcune importanti nozioni riguardanti l'alimentazione e la salute; - conosce le principali funzioni dei viventi e alcune delle relazioni che li legano al loro ambiente; Metodi, attività, capacità Si propone di impostare ogni attività a partire da una effettiva partecipazione del bambino, che viene coinvolto a fare, toccare, guardare, parlare... (guardiamo quello che succede, proviamo a pensare quello che è ragionevole pensare guardando quello che succede, cerchiamo un accordo tra noi e con quello che dicono altri - compagni, libri, scienziati cerchiamo di vedere se questo modello serve per descrivere tutto quello a cui si riferisce; se il modello non regge più si lascia da parte e se ne cerca uno migliore) Discussioni collettive a partire da oggetti e fenomeni. Disegni e brevi commenti su ciò che è stato visto e fatto Brevi "resoconti scientifici", individuali o di gruppo, su esperienze fatte a casa o in laboratorio.(per i più grandi) Valorizzazione della plausibilità e della coerenza interna delle spiegazioni personali rispetto alla ripetizione dei concetti appresi.

2 Valorizzazione delle potenzialità di diversi linguaggi: verbale, grafico-pittorico, gestuale... mimico. Confronto tra interpretazioni "personali" e "scientifiche" Valorizzazione di "quello che non si capisce" e della capacità di fare domande. IL CORPO Parlare del corpo equivale a parlare di noi stessi, soprattutto per i bambini, pensando che non abbiamo un corpo distaccato da noi, che sia altro rispetto a noi. Il corpo è l unico strumento a nostra disposizione per conoscere quello che è fuori dal corpo. Non abbiamo altri strumenti di conoscenza se non noi stessi e il nostro modo di vivere.in parte in modo consapevole, in massima parte in modo totalmente inconsapevole, il corpo ci guida in ogni azione della vita quotidiana, in ogni conoscenza di cose nuove, in ogni esperienza di relazione con gli altri e con le cose. Quindi parlare del corpo e di noi merita attenzione e rispetto. Questo elimina anche la separazione tra componenti affettive e componenti cognitive della nostra persona. Parlare di noi vuol dire parlare della difficoltà e della complessità dell essere vivi e dell essere vivi in un ambiente. Vale la pena cercare di far capire ai bambini la continua e ineliminabile rete di scambi e di continui messaggi che dal mondo esterno arrivano dentro di noi e che da noi vanno verso il mondo esterno. La percezione e la conoscenza realizzate attraverso il corpo sono talmente importanti che almeno inizialmente, riesce molto difficile ai bambini, e non solo a loro, di operare cognitivamente un distacco tra quello che siamo noi e quello che è il mondo esterno Con i bambini è importante ricostruire l unità e l identità di loro stessi con quello che vedono e quello che pensano, sviluppando la loro soggettività, per lavorare concettualmente su questa iniziale identità e solo gradualmente si può allontanare il soggetto verso una consapevole oggettivazione delle conoscenze. 1 SCUOLA DELL INFANZIA Saper guardare, descrivere, fare per capire meglio. Notare, in un fenomeno semplice e in un contesto ben definito, quello che sta succedendo, quello che si deve fare per far succedere o per non far succedere una certa cosa. Rappresentare e descrivere (a parole, con disegni..., con gesti) quello che si vede e quello che si pensa. (inventare/trovare le parole più adatte per esprimere sensazioni, emozioni e pensieri) (L'insegnante deve aver cura di farsi spiegare i disegni!) Nella scuola dell infanzia è possibile lavorare sui seguenti aspetti: Il corpo e la comunicazione Autoritratti, ritratti dei compagni, ritratti dei genitori. Osservazione del viso e delle espressioni (proprie e delle figure). Collage di occhi, bocche, nasi... per formare facce con espressioni diverse. Interpretazione delle "smorfie": cosa e come ci si deve muovere per far capire che si è allegri... arrabbiati... tristi... Idee di "segnalazione": cosa si capisce dalle diverse espressioni... Come si risponde. 1 M. Arcà Vivere giorno per giorno: il corpo che funziona

3 Il corpo dall'esterno (Come siamo fatti ) La conoscenza del proprio corpo può cominciare col guardarsi dal di fuori e cercare indizi per comprender cosa succede dentro. Come mi vedo cosa si vede cosa ci potrebbe essere dentro cosa cambia cosa vedo cambiare. Sagome del corpo, impronte di mani e piedi (lavori su simmetrie). Rilevazioni di crescita: prime indagini su come, dove, quando si cresce. Ricerca di indizi sulla struttura del corpo: parti molli e dure, flessibili e rigide, vuote e piene, rumorose o no: osservazione della pelle. Il corpo e la salute Star bene e star male: ricordi, rielaborazione e interpretazione di esperienze. (da che cosa ti accorgi di star male o bene?) Che cosa fa male, che cosa fa stare male Come ci si sente quando si è malati. Come si guarisce. Che cosa fa star bene; come si capisce che si sta bene. Dove e come si sente il dolore (percezione di sé). Il corpo dall'interno Cosa c'è nel corpo: osservazione, manipolazione, palpaggi e toccamenti, rappresentazione immaginaria. Esperienza "controllata" di mangiare e bere (bocconi grandi e piccoli, freddi e caldi, liquidi, pastosi, secchi): cosa si sente in bocca, come si ingoia, come sarà fatta la pancia vuota, quella piena, come si riempie e come si svuota: Disegni e spiegazioni dei disegni. Esperienza "controllata" di respirare: senza respirare, respirando poco, in fretta, lentamente... dove ci si gonfia, quanto tempo per sgonfiarsi... Esperienze controllate "sensoriali": da dove si sentono - non si sentono certi rumori/odori? Da dove si vedono - non si vedono certe luci? Caccia al rumore, all'odore, alla luce. Percepire variazioni, p. es. di intensità: luci o rumori più o meno forti, andare verso il rumore per sentirlo sempre più forte muoversi più o meno rapidamente a tempo di luce (attività con i variatori di intensità delle lampadine) Il corpo in movimento Muoversi nello spazio, rappresentazione dei percorsi svolti in classe, costruzione di labirinti semplici sul banco (con mattoncini Lego; a scala piccola e padroneggiabile); in classe con i banchi, a scala più grande. Gare di velocità su percorso: a spazio fisso; a tempo fisso. Gara per arrivare primi ad un traguardo (senza dare il percorso); gara per arrivare ultimi al traguardo (senza dare il percorso). Come far capire se i movimenti sono lenti o veloci? Spiegazioni e rappresentazione di azioni, gesti o movimenti "rallentati" o "accelerati" (battere le mani, camminare...) Metterci più - meno tempo a fare una certa cosa. SCUOLA PRIMARIA (cl 1 e 2 ) Imparare a evocare, parlare su, lavorare su, riflettere su, confrontare, correlare, rappresentare fatti e esperienze;

4 capire gradualmente cosa significa guardare le cose secondo aspetti o punti di vista definiti e coerenti (come fare a capire chi ha ragione, se quello che viene detto è vero... come accorgersi se ci si sbaglia del tutto o soltanto un poco); provare a dimostrare che si ha ragione; modificare i normali andamenti delle cose secondo i proprio scopi (verso progetti di sperimentazione autonoma, con uno scopo da raggiungere posto dal bambino o dal gruppo). E possibile riproporre gli stessi argomenti della scuola dell infanzia, sviluppandole con maggiori approfondimenti, cercando di trovare relazioni/interazioni tra ciò che si vede fuori e ciò che c è e succede dentro. Partendo da quello che si vede e si sente si possono immaginare strutture e funzionamenti nascosti Corpo e salute Discutendo le varie percezioni di malessere, il male delle malattie, i modi e i tempi per curarsi e guarire, si comincia a fare riferimento alle parti interne del corpo e alle manifestazioni esterne del loro funzionamento; ci si accorge delle interazioni e degli scambi tra il corpo e il mondo esterno Ampliamento: Lo star bene/male di altri viventi. (non guardiamo soltanto noi stessi ma anche le persone che abbiamo intorno, gli animali molto diversi da noi, le piante...) Cosa c'è di simile e di diverso nei viventi? Star bene da fermi e star bene movendosi. Corpo e movimento Osservazioni sul corpo che si muove, fino ad immaginare muscoli ed ossa, sangue che circola e produzione di calore che fa sudare...dalla descrizione di ciò che si sente, si può passare a cercarne le cause, a darne spiegazioni possibili. (disegnare sulla sagoma del corpo i posti dove si sente qualcosa, cercando di indicare da dove arriva e cosa produce la sensazione) Corpo che cresce e trasforma (cosa entra e cosa esce) Partendo da esperienze di mangiare si possono affrontare con i bambini questioni del tipo: Come è possibile che mangiamo la merenda solo per trasformarla in cacca, come è possibile che la merenda si trasforma in corpo di bambino, come è possibile che una stessa merenda si trasformi in corpo di due bambini diversi, come spieghi che mangiamo le stesse cose eppure siamo diversi? Fare discorsi questo tipo implica lavorare sulle trasformazioni delle sostanze: si tratta di rendere plausibile quello che succede nel corpo e non si può vedere, facendo molti esperimenti di tipo analogico su cose che si possono osservare e che assomigliano soltanto a quelle che succedono davvero. (es. far sciogliere del pane in un bicchiere d acqua mimando le operazioni di un bicchierestomaco, filtrare con un colino il prodotto ottenendo acquetta biancastra da una parte - è lì che sta il buono del pane - e molliche di pane dall altra, mimando un assorbimento intestinale e una eliminazione di rifiuti. Corpo che percepisce Si lavorerà sulla percezione con lo scopo di mettere in evidenza l intreccio di relazioni tra il corpo e il mondo esterno Si possono creare situazioni in cui sia facile rendersi conto di come, quando e di che cosa ci accorgiamo, notando a quali sensazioni corrispondono quelle che chiamiamo proprietà degli oggetti. Trovare le parole giuste per esprimere le varie sensazioni è difficile ma può servire a stabilire una relazione tra le proprietà degli oggetti e i modi di accorgersene, cioè a diventarne consapevoli Corpo che comunica Lo starnuto, il singhiozzo, il pianto, il riso, la pelle d oca, il rossore, sono modi di reagire del corpo a situazioni esterne o rappresentano forme di difesa che non possono essere controllate volontariamente. Sono indizi che i bambini dovrebbero in qualche modo rilevare e cercare di dar loro un senso, tenendo conto di cosa succede e di cosa si prova, per dare parole alle varie esperienze.

5 SCUOLA PRIMARIA ( cl. 3 e 4 ) Interpretare il funzionamento del corpo come equilibrio dinamico tra processi e funzioni diverse, ponendo attenzione alle relazioni tra le diverse attività fisiologiche. Ogni parte è in continuo scambio e relazione con l altro; via via si immaginano le parti grandi e piccole che partecipano ad una continua rete di scambi e di comunicazione. Ciò potrà essere fatto attraverso esperienze di nutrizione, respirazione e percezione o attraverso l esecuzione di giochi di movimento o di forza. Partendo dalle esperienze realizzate nel primo biennio si potrà riprendere il discorso della crescita, andando a studiare i funzionamenti interni. Es. se l intestino filtra per dividere il buono dal cattivo, si pone il problema delle pareti, dei passaggi e del trasporto. Ciò che è passato dove va? Come fa ad andare in tutto il corpo? Dove passa? Chi lo trasporta. Qui entra il gioco il discorso del sangue e della circolazione. Intanto si può lavorare parallelamente sulle soluzioni e le concentrazioni con il sale e lo zucchero. (Il passaggio di sostanze attraverso pareti che sembrano impermeabili, può essere provato mettendo una soluzione di acqua e zucchero in un tubo da dialisi immerso in un barattolo di acqua. Dopo un po anche l acqua esterna diventa dolce. Discutendo cosa nell esperimento rappresenta i fatti che succedono nella digestione, si può capire meglio il collegamento funzionale tra apparato digerente e apparato circolatorio.) Il problema della selettività dei passaggi, cioè le modalità con cui le sostanze abbandonano un apparato per entrare in un altro, richiama l immagine di buchi invisibili che lasciano passare solo certe sostanze e non altre. E importante notare che le aperture invisibili funzionano, per ogni tipo si sostanza, solo in un verso, bisogna far capire ai bambini/ragazzi che c è un sorta di direzione obbligata e che non si può andare in senso inverso. E necessario aver chiaro il concetto di concentrazione per capire i passaggi; la regola che permette di capire il verso tiene infatti conto della diversa concentrazione delle sostanze all esterno o all interno della parete da attraversare. Secondo questa regola le sostanze passano sempre da dove sono più concentrate a dove sono meno concentrate. Si possono introdurre i giochi del fitto e del rado che fanno capire che si può essere in tanti in uno spazio piccolo o tanti in uno spazio grande, pochi in uno spazio piccolo e pochi in uno spazio grande, facendo confronti tra quantità e spazio occupato. Un altro problema è capire dove avvengono le trasformazioni interne delle sostanze e come. Per questo è opportuno guardare le trasformazioni nelle cose fuori di noi Esperienza sulla respirazione: stare senza respirare, trattenere il fiato, respirare poco, in fretta, lentamente, controllare..dove ci si gonfia. Prendere nota di tutto quello di cui ci si accorge: movimenti, rumori, cambiamenti. Provare ad immaginare il percorso di una Boccata d aria (dove passa, dove va a finire) Disegnare. Discussioni: Cosa vuol dire respirare?a cosa serve respirare Si potrà osservare il proprio corpo in "equilibrio" in diverse posizioni: contrazioni muscolari, fare forza... cosa significa equilibrio. Osservare e disegnare quello che si vede..e quello che si immagina dentro. Cosa si tende, cosa si contrae, dove si fa forza nei diversi movimenti. Che cosa si vede, che cosa si sente, che cosa si capisce. Cosa succede intanto nel corpo: effetti degli sforzi (affanno, stanchezza, fiatone, fame... mal di milza). Indizi per accorgersi dei funzionamenti interni. Osservazione accurata del comportamento dei muscoli, tendini, ossa, articolazioni. Provare a ricostruire un modello meccanico. Movimenti possibili e impossibili.

6 CL. 5 SCUOLA PRIMARIA E CL. 1 SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO Il corpo come trasformatore di sostanze; le sottostrutture del corpo trasformano sostanze... (Metabolismo dell'organismo, metabolismo cellulare). Trasformazioni all'interno delle cellule. Digestione, respirazione e metabolismo cellulare. Il passaggio dal macroscopico (corpo osservabile) al microscopico (strutture invisibili cellule) deve essere elaborato fin dai primi anni di scuola ma può trovare in quinta una sua sistematizzazione. Le cellule possono essere quindi interpretate come strutture vive, coordinate e cooperative, dalle forme e dalle funzioni diversificate. Per vivere crescere e moltiplicarsi devono nutrirsi e respirare: per questo sono necessarie nutrizione e respirazione a livello macroscopico. All'interno del corpo: digestione, assimilazione e crescita. Relazione tra digestione, respirazione e circolazione Idee di energia. Studiare le varie sottostrutture il quasi invisibile o l invisibile con l uso di lenti di ingrandimento, microscopi, immagini di testi o atlanti di istologia (immagini di tessuti ingranditi) Dopo le esperienze sulla respirazione e sull aria realizzate fin dalla scuola materna, dopo aver lavorato sull aria che entra e che esce dal corpo, e aver osservato che quella espirata è un po diversa da quella inspirata, si arriverà a capire che anche l aria come il cibo deve essere trasportata in tutte le parti del corpo dal sangue. (Si consiglia di visualizzare in qualche modo questo trasporto) Le trasformazioni interne delle sostanze che permettono la crescita del corpo e la moltiplicazione cellulare hanno bisogno di ossigeno il quale è trasportato dai globuli rossi. Il sangue ha significato solo se si gestisce il suo rapporto col mondo microscopico delle cellule. Parlare di sangue pulito e sangue sporco ha poco senso se non ci si chiede Come si sporca il sangue? Chi lo sporca?. Solo in questo modo le cellule diventano particelle vive, che acchiappano particelle di alimento e di ossigeno insieme, le trasformano al loro interno sputano via altre particelle che non usano più.i rifiuti del metabolismo e della respirazione cellulare passano attraverso le pareti delle cellule e attraverso le pareti di capillari, versandosi nel sangue:e finalmente si parla di pipì che non è, come dicono i bambini, dell acqua che arriva direttamente dalla bocca alla vescica. La scoperta che la pipì sta nel sangue e che deve essere tolta dal sangue, è fondamentale.lo fanno i reni. 2 Si può passare a questo punto da una respirazione macroscopica a quella delle singole cellule; in esse avviene una vera e propria respirazione, per cui le molecole di zuccheri si combinano con l ossigeno formando acqua e anidride carbonica, che verrà eliminata con gli scambi respiratori. In questo processo si libera energia che permette i movimenti esterni e interni al corpo e si produce calore che mantiene costante la temperatura corporea. E possibile affrontare questi discorsi prendendo come modello altri processi, che avvengono in presenza di ossigeno, come le combustioni.(esperienze con le candele) Contemporaneamente è opportuno fare esperienza di trasformazioni nei miscugli di sostanze organiche. All'esterno del corpo: la cottura dei cibi (questa attività di cottura permette di seguire le trasformazioni di cibi diversi fino alla carbonizzazione, guardando come almeno una parte si perda e si trasformi in fumo Il discorso sulla cellula potrebbe facilmente accostarsi ad un discorso sulla riproduzione. Come nasce un bambino potrebbe essere una domanda d avvio (da porre anche fin dalle prime classi) per poi percorrere altre strade (sessualità pubertà, gravidanza ecc.) da svilupparsi in seguito 2 M. Arcà vivere giorno per giorno: il corpo che funziona

7 CL. 2 E 3 SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO Costruire un idea di vivente come sistema complesso Individuare le regole biologiche della vita. Stimolare una percezione consapevole di se stessi e del mondo esterno: la vita è consentita dal continuo raccordo tra i messaggi che arrivano dall'esterno e il funzionamento interno del corpo. Individuare correlazioni tra le varie funzioni interne, a partire da manifestazioni che possono essere osservate direttamente e indirettamente. Fare ipotesi sul funzionamento del cervello: pensare, ricordare, capire. Il ricordo di risposte precedenti, l'elaborazione di nuove idee. Dall'individuo alla specie. I ragazzi possono affrontare i grandi problemi della biologia contemporanea legati alla trasmissione genetica delle caratteristiche ereditarie tipiche della propria specie (specificità) elaborate in ogni individuo in maniera unica e irripetibile (individualità). Sempre il progetto genetico, in continua interazione con le condizioni esterne e con il suo ambiente guida lo sviluppo embrionale, la localizzazione corretta delle parti del corpo nello sviluppo, il differenziamento e il funzionamento delle cellule, le trasformazioni che dalla nascita portano all invecchiamento (e alla morte). Costruzione di uno schema generale di vivente. Al termine della scuola media, si può giungere a definire un prototipo di vivente, rielaborando conoscenze e informazioni precedenti, dopo aver individuato cosa è simile/diverso, analogo/inconfrontabile tra una pianta, un piccolo animale, un animale "strano"... un uomo. Per ognuno di essi, la vita si svolge sostenuta da un ingresso continuo di materia, energia e informazione che vengono elaborate secondo le caratteristiche genetiche di ciascun organismo. L'organismo è un sistema integrato evolutivamente in un certo ambiente, determinato e condizionato dal suo proprio funzionamento. Anche il cervello, da cui i bambini si sentono spesso comandati, funziona insieme agli altri organi, in modo coordinato al resto del corpo, ha un suo metabolismo, elimina sostanze inutilizzabili... Si costruiranno modelli di apparato digerente a partire dalle sensazioni, dalle evidenze e dall'esperienza dei ragazzi. Domande sui cibi: come fa a passare dall'intestino, come fa a raggiungere le punte dei piedi, come fa a diventare unghie, capelli, ossa... Utilizzazione ed eliminazione di sottoprodotti; cosa torna indietro dalle parti piccolissime; il filtro renale. Come ci accorgiamo del nostro metabolismo (conservazione e trasformazione; non sparizione di sostanze). Esperienze di filtraggi (immaginare parti sempre più piccole che passano attraverso i filtri, fino a passare attraverso le pareti dell'intestino nel sangue). Discutere della crescita mettendo in evidenza le corrispondenze tra sostanze che entrano e quelle che escono. Comprendere la necessità di una circolazione per il trasporto a domicilio di ossigeno e di sostanzenutrimento adatte alle cellule: il sangue va a "nutrire" e a "ossigenare" le parti piccolissime che formano tutto il corpo (osservazione di pelle, capelli e unghie con il massimo di ingrandimento disponibile). Domande: cosa entra e cosa esce dal corpo (ricordarsi sempre dell'aria); cosa succede dentro (trasformazioni) Cosa c'è nel fiato. Esperienze di respirazione, esperienze di "alito cattivo".

8 Dove va l'aria? Anche l'aria si trasforma? Cosa ci potrebbe essere nell'aria espirata (almeno vapor d'acqua, almeno sostanze di rifiuto generiche che la rendono "irrespirabile"). Come passa l'aria (l'ossigeno) dai polmoni al sangue? altri modelli di filtraggio selettivo. Elaborazione di modelli metabolici "approssimativi" che tengano conto contemporaneamente di digestione, respirazione e circolazione. Mettere delle basi problematiche da elaborare negli anni successivi. Dal bidimensionale al tridimensionale: modelli di corpo costruiti con scatole e materiali di recupero.. Esperienze già eseguite a livello fenomenologico su soluzioni e dispersioni di vari materiali in acqua, su filtraggi e separazioni di sostanze solubili e insolubili, su ammorbidimenti, sugli effetti di acidi e su i vari tipi di cottura, nella scuola secondaria di primo grado, possono essere formalizzate, ricercando regolarità e regole.