ISTITUTO COMPRENSIVO DI PIAZZA AL SERCHIO. Scuola Primaria G.Gemignani di Gorfigliano Classi 3^ e 4^

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1 ISTITUTO COMPRENSIVO DI PIAZZA AL SERCHIO Scuola Primaria G.Gemignani di Gorfigliano Classi 3^ e 4^

2 ANDIAMO A CONOSCERE IL LABORATORIO SCIENTIFICO DI PIAZZA AL SERCHIO Il 29 febbraio 2012 entriamo nel Laboratorio scientifico della Scuola Secondaria di Primo Grado, divisi in due gruppi di alunni (classi 3^ e 4^), per condividere alcune esperienze pratiche di osservazione di cellule al microscopio. Lavoriamo con le nostre insegnanti, sotto la guida della prof.ssa G.Grandini.

3 QUALI ERANO LE NOSTRE CONOSCENZE SULL ARGOMENTO? Non avevamo mai osservato oggetti al microscopio, ma sapevamo che questo strumento serve a ingrandire ciò che non è visibile a occhio nudo. Sapevamo inoltre, avendo studiato in storia come si è formata la vita sulla Terra, che la cellula è la parte più piccola di ogni organismo vivente. I primi esseri viventi comparsi sul pianeta erano unicellulari.

4 COM E FATTO UN MICROSCOPIO? Il microscopio composto che abbiamo usato è formato da una parte ottica (un sistema di lenti e una sorgente luminosa) e una parte meccanica. E lo strumento più adatto per osservare oggetti piatti e trasparenti. Come si vede, può avere uno o due oculari che catturano una sola immagine. Le lenti sono disposte lungo il tubo ottico. La lente più vicina al nostro occhio si chiama oculare, quella più vicina all oggetto da osservare si chiama obiettivo.

5 SE OSSERVIAMO UN OGGETTO CHE TIPO DI IMMAGINE CI RIMANDA IL MICROSCOPIO? L immagine ottenuta attraverso le lenti è rovesciata e ingrandita. Lo abbiamo scoperto scrivendo su un foglio una lettera dell alfabeto in corsivo; al microscopio la vedevamo invertita, come fosse scritta a rovescio. Per avere un immagine chiara e non sbiadita o sfocata, dobbiamo imparare a metterla a fuoco, cioè trovare il punto di massima risoluzione: per fare ciò dobbiamo avvicinare o allontanare il tubo ottico dal tavolino per mezzo di due viti posizionate di lato.

6 Per cominciare e meglio osservare il preparato con l ingrandimento più piccolo, perché più aumenta l ingrandimento più si riduce il campo visivo. In genere in un microscopio ci sono tre obiettivi, montati su un revolver (piattaforma girevole). Ogni obiettivo porta un ingrandimento diverso (es. 10x, 40x, 100x). L ingrandimento totale si calcola così: il numero scritto sull oculare si moltiplica per quello riportato sull 0biettivo. Ad esempio, se la lente dell oculare è 10x e la lente dell obiettivo scelto è 40x, avremo un ingrandimento di 400 volte.

7 QUALI DIFFICOLTA ABBIAMO INCONTRATO NELL USO DEL MICROSCOPIO? La cosa più difficile per noi è stata la messa a fuoco, ma anche la sistemazione del vetrino sul piatto o tavolino che sta sotto gli obiettivi. Il microscopio infatti ha un tavolino portaoggetti scorrevole. Una volta fermato il vetrino tra le molle di acciaio, bisogna centrare bene il punto del vetrino che intendiamo osservare spostando a destra o a sinistra il tavolino. Il nostro preparato biologico deve corrispondere alla lente dell obiettivo che sta sopra e anche al foro del tavolino dove viene proiettata la luce che lo illumina da sotto.

8 IMPARIAMO A CONOSCERE I MATERIALI DEL LABORATORIO Ora che abbiamo visto com è fatto un microscopio e come funziona, prendiamo confidenza con la strumentazione del laboratorio: provette di vetro, contenitori di vario tipo, pipette contagocce con tettarelle in lattice, bisturi, lamette, vetrini portaoggetti, vetrini coprioggetti, sostanze coloranti. Nelle due foto, stiamo usando una spruzzetta in plastica con acqua distillata e una pipetta Pasteur.

9 COMINCIAMO A LAVORARE SULLE CELLULE VEGETALI Il primo esperimento consiste nel la preparazione di un frammento di tessuto vegetale: la cipolla rossa si presta allo scopo perché tra un involucro e l altro ha un velo sottile e trasparente. Tagliamo quindi in due o quattro parti la cipolla e cerchiamo di estrarre con le dita quella finissima pellicola.

10 IL TESSUTO DELLA CIPOLLA ROSSA Dopo aver isolato il velo della cipolla, bisogna separarne un frammento più piccolo. Come si vede dalle foto, lo si può tagliare col bisturi da laboratorio o con una comune lametta da barba. Il frammento è stato poi adagiato al centro di un vetrino portaoggetti, facendo attenzione a stenderlo bene e a farlo aderire al vetro in modo che non si formassero bolle d aria.

11 Usando una pipetta Pasteur abbiamo deposto una gocciolina d acqua sulla pellicola di cipolla, poi abbiamo appoggiato delicatamente sul preparato un vetrino coprioggetti premendo col dito per far uscire eventuali bolle d aria. IL PREPARATO E QUASI PRONTO A questo punto, siamo andati a posizionare il vetrino sotto l obiettivo del microscopio. Prima abbiamo osservato il tessuto cellulare al naturale, senza coloranti, poi abbiamo aggiunto una goccina di tintura di iodio facendola penetrare piano piano lungo il margine del vetrino coprioggetti.

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13 COSI APPARE IL TESSUTO CELLULARE DELLA CIPOLLA: ECCOLO FOTOGRAFATO DIRETTAMENTE NELL OCULARE DEL MICROSCOPIO Al microscopio abbiamo visto quest immagine: le cellule sono tutte diverse l una dall altra; formano una specie di muretto, dove i mattoncini hanno una forma allungata e appiattita. Sono come dei rettangoli con il contorno irregolare e gli angoli arrotondati. Le linee di contorno non sono altro che membrane che delimitano le cellule: attraverso la membrana la cellula si nutre scambiando sostanze con l ambiente esterno ed espelle i materiali di rifiuto. Dopo avere colorato il vetrino abbiamo potuto constatare che l immagine delle cellule si vedeva meglio, era più definita.

14 COM E LA STRUTTURA DELLA CELLULA IN UN ORGANISMO VEGETALE? Cambiamo oculare e mettiamo un ingrandimento più forte. Osserviamo ancora com è fatta la cellula vegetale: come abbiamo visto è circondata da una sottile membrana e - così ci hanno spiegato - anche da una robusta parete cellulare che serve da sostegno (quest ultima non è presente nelle cellule animali). All interno della membrana cellulare si trova il citoplasma, una sostanza gelatinosa che contiene tanti piccoli organi necessari alla vita della cellula. Quei cerchietti rossi che vediamo all interno del citoplasma sono i nuclei. Il nucleo contiene il codice genetico per la riproduzione della cellula (DNA).

15 OSSERVIAMO LE CELLULE DI UNA FOGLIA VERDE... Passiamo ad un altro esperimento. Abbiamo portato con noi alcune foglie di piante d appartamento e ora stiamo guardando con le insegnanti la differenza tra la lamina superiore e inferiore. La prof.grandini ci spiega che nella pagina inferiore si aprono molti stomi, delle aperture attraverso le quali le foglie respirano. Noi dovremo prelevare proprio lì un frammento sottilissimo di foglia, per poterlo analizzare.

16 LA FOGLIA E VERDE PERCHE CONTIENE UN PIGMENTO NATURALE VERDE CHIAMATO CLOROFILLA. Si tratta di foglie semigrasse, di spessore notevole, quindi con un po di pazienza riusciamo a togliere con le dita lo strato più esterno dell epidermide della foglia. Poi facciamo il preparato con lo stesso procedimento seguito con la cipolla e lo applichiamo al vetrino per osservarlo.

17 ECCO QUELLO CHE VEDIAMO CON CENTO INGRANDIMENTI Con l obiettivo meno potente cominciamo a vedere il tessuto cellulare, un po diverso da quello della cipolla: i mattoncini di queste cellule non sono di forma così appiattita e allungata, ma la loro struttura a prima vista ci sembra uguale.

18 OSSERVIAMO ORA LA FOGLIA CON 400 INGRANDIMENTI Utilizzando un obiettivo più potente possiamo vedere più da vicino le cellule e notare alcuni stomi. L apertura e la chiusura degli stomi è in grado di regolare l ingresso e l uscita del vapore acqueo e dei gas, in particolare ossigeno e anidride carbonica. Di notte sono chiusi perché la pianta non deve disperdere acqua quando non è attiva la fotosintesi per mancanza di luce. In questa immagine riusciamo anche a localizzare la clorofilla: sono quei dischetti verdi distribuiti lungo le pareti delle cellule.

19 CONTINUA L ATTIVITA NELLA NOSTRA SCUOLA Sono passati quindici giorni dalla nostra visita al laboratorio della Scuola Secondaria. La prof. Grandini porta un microscopio nella nostra Scuola Primaria per darci modo di continuare gli esperimenti: questa volta proveremo ad osservare cellule animali.

20 PREPARIAMO UN VETRINO PER OSSERVARE LE CELLULE DELLA MUCOSA BOCCALE Con il manico di un cucchiaino raschiamo, all interno della bocca, la superficie interna della nostra guancia. Raccolta un po di materia cellulare, la deponiamo sul vetrino portaoggetti e poi copriamo col vetrino coprioggetti. A questo punto aggiungiamo con la pipetta, sul margine del coprioggetti, una gocciolina d acqua e, subito dopo, una quantità minima di colorante (tintura di iodio). Alla fine osserviamo il preparato.

21 LAVORIAMO IN AUTONOMIA In classe 3^ abbiamo avuto la possibilità di continuare gli esperimenti in modo autonomo, perché la madre di un alunno ci ha messo a disposizione il suo microscopio. Gli alunni hanno così potuto ripetere le precedenti esperienze e aggiungerne altre. Abbiamo cominciato a preparare i vetrini con l involucro della cipolla, la foglia verde, le cellule di mucosa boccale. Abbiamo lavorato su un ingrandimento modesto (100x o meno ancora).

22 I GRANULI DI AMIDO DELLA PATATA In seguito abbiamo preparato dei vetrini con il liquido ricco di amido che è contenuto nella patata, seguendo questa procedura: dopo avere tagliato a metà una patata, abbiamo raschiato con un coltello la superficie interna, per raccoglierne il liquido e posarlo su un vetrino. Una volta coperto col vetrino coprioggetti, abbiamo aggiunto poca acqua e colorante ai bordi del vetrino. Al microscopio si vedevano i granuli neri dell amido.

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24 I PIU PICCOLI ORGANISMI OSSERVABILI AL MICROSCOPIO SONO I BATTERI Per catturarne qualcuno e poterlo osservare, abbiamo raccolto nel prato una manciata di erbe e fiori (dente di leone) e li abbiamo lasciati in infusione nell acqua per diversi giorni. I batteri si trovano in ogni campione d acqua, ma sono più numerosi nell acqua ricca di sostanze organiche in decomposizione. Il materiale che vedete nella bacinella era già maleodorante e visibilmente in via di putrefazione, come mostrano le espressioni dei bimbi. Ciascuno di loro ha aspirato un po di liquido con la pipetta, ha preparato il suo vetrino e l ha osservato: si vedevano degli animaletti quasi trasparenti che si muovevano velocissimi. Avevano una forma a pantofola ed erano circondati da tante piccole ciglia. Abbiamo conosciuto così i PARAMECI.

25 I RAGAZZI SCRIVONO ALCUNE RELAZIONI Gli alunni di 3^ e 4^ hanno poi scritto in modo autonomo alcune relazioni (qui ne abbiamo inserite due di classe 3^ come esempio) e hanno disegnato le cellule, così come le hanno viste al microscopio. La relazione scritta è il risultato di un processo che parte dall oralità: prima ogni bimbo del piccolo gruppo rievoca l esperienza fatta con l aiuto delle fotografie; quindi l insegnante modella l espressione di ciascuno per ampliare il lessico e renderlo più puntuale e scientifico. Quando la procedura è stata messa a punto e verbalizzata da tutti, si procede alla stesura autonoma del testo, che vale anche come verifica delle competenze acquisite.

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