UNIVERSITA DEGLI STUDI DELLA CALABRIA Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria MODULO DI ESERC. DI DIDATTICA DELLE SC. NATURALI DOCENTE: Dott.ssa. M. Fiarè A.A. 2007-2008
Dall esperienza maturata nel rapporto continuativo con varie realtà della Scuola Primaria si è constatato che nel piano delle offerte formative poca attenzione viene dedicata al mondo naturale, in disaccordo con la naturale disposizione dei bambini all osservazione. Inoltre poco (o nullo) è lo spazio dedicato all approccio laboratoriale delle scienze naturali e delle scienze nel loro insieme. Nella realtà scolastica manca al bambino, quindi, lo stimolo verso l osservazione attenta e la conoscenza di soggetti che caratterizzano l ambiente in cui vive e che, pur rientrando spesso nell attività quotidiana, sono in realtà sconosciuti. Questo supporta l idea che è necessaria la conoscenza di un soggetto prima di sviluppare una relazione con esso e, di conseguenza, che andrebbero incrementate le attività pratiche (di sperimentazione). Sulla base di questa convinzione è stato elaborato un percorso didattico laboratoriale, articolato in diverse attività, che permette ai bambini di analizzare e conoscere il fiore nella sua struttura e diversità. La scelta del soggetto è motivata dal fatto che, in una precedente indagine condotta nella scuola primaria è emerso che il fiore è uno degli oggetti naturali preferiti dai bambini
Il percorso laboratoriale sul fiore è aricolato in tre attività, ciascuna della durata di due ore. ATTIVITA ATTIVITA ATTIVITA n. 1 : LE PARTI DEL FIORE n. 2 : Il FIORE CHIMERICO n. 3 : COSTRUISCI E DISEGNA IL FIORE
Conoscere e saper usare il microscopio ottico Saper usare una lente d ingrandimento Saper allestire un preparato da osservare al microscopio ottico Saper distinguere i viventi dai non viventi Conoscere il concetto di insieme
Le parti del fiore Le caratteristiche dei fiori: somiglianze e differenze La biodiversità dei componenti fiorali La simmetria del fiore L organografia e la disposizione spaziale degli elementi fiorali
LABORATORIO SCIENTIFICO O AULA 6 ORE CLASSE IV^ V^
LABORATORIO SCIENTIFICO Il Fiore Obiettivi didattici ABILITA COMPETENZE Saper distinguere e descrivere le caratteristiche morfologiche del fiore preso in esame Saper confrontare e saper distinguere le somiglianze e le differenze dei fiori presi in esame Saper raggruppare i componenti omologhi dei fiori presi in esame a) Saper osservare attentamente le caratteristiche degli oggetti b) saper classificare gli oggetti secondo degli attributi c) Saper identificare il problema e trovare la soluzione d) saper condurre una discussione e) Saper interagire nel gruppo Saper costruire un fiore Saper identificare le parti fiorali
LABORATORIO SCIENTIFICO Il fiore Obiettivi didattici Il SAPERE conoscenze a) Acquisire i nomi delle parti fiorali b) Conoscere la simmetria e l organografia del fiore c) Acquisire che esiste un estrema biodiversità di fiori
Metodo scientifico OSSERVAZIONE OSSERVAZIONE PROBLEMA IPOTESI IPOTESI ESPERIMENTO ESPERIMENTO CONFERMA IPOTESI? CONFERMA IPOTESI? SI SI NO NO LEGGE LEGGE
Per la dissezione del fiore e per la costruzione del fiore chimerico occorre: Fiore del genere Lilium Quattro diverse specie di fiori a simmetria raggiata (esempio iris, rosa, ranuncolo) Microscopio ottico e stereomicroscopio Pinzette, bisturi, vetrini copri e portaoggetti Lavagna e gesso Gli insiemi: i diagramma di Eulero -Venn Schede operative Per la costruzione del fiore occorre: Cartoncini colorati con le stampe dei componenti del fiore da costruire Scovolini Plastilina Cannucce Per la rappresentazione dello schema del fiore occorre: Matite colorate cartoncino
ATTIVITA n. 1 : LE PARTI DEL FIORE L attività n. 1 si basa sull osservazione, la manipolazione e la dissezione di un fiore di Lilium fig. 1, appartenente ai fiori ermafroditi (o incompleti, perfetti, fiori che possiedono sia stami che carpelli, anche se privi di sepali, o di petali, o di entrambi). Nel fiore preso in esame è presente il perigonio (solo corolla formata dai tepali) al posto del perianzio (corolla formata dai petali e il calice costituito dai sepali) Durante la fase di dissezione fig 1 a), gli allievi attraverso una scheda guida, (A) identificano le parti fiorali.
Fig. 1 Fig. 1 Fiore lilium: Famiglia Liliaceae Genere Lilium
PROPOSTA DEL PROBLEMA: Agli alunni viene proposta la seguente domanda: Come è fatto un fiore?.
IPOTESI DELLA CLASSE: Si da agli allievi la possibilità di esprimere le loro idee e rappresentare con un disegno la struttura interna di un fiore alla lavagna (fig. 1 b). Si procede confrontando i disegni. Chi ha disegnato la forma corretta?. A quali di questi disegni corrisponde la struttura reale di un fiore?. L obiettivo è quello di far comprendere agli alunni il metodo d indagine per la verifica di tale ipotesi.
Fig. 1 b Ipotesi : Fiore disegnato dai bambini prima dell attività laboratoriale
Eseguire la dissezione del fiore di lilium partendo dal verticillo più esterno, la corolla costituita dai tepali; far osservare allo stereomicroscopio i tepali, focalizzando l attenzione sui pigmenti colorati e su eventuali disegni presenti su di essi. Riflettere sulla funzione vessillare della corolla Far notare agli alunni, osservando il fiore della rosa ( o qualunque fiore provvisto di calice), l assenza del calice nel lilium Procedere dissezionando gli altri verticilli: stami e pistillo Osservare le parti dello stame: stelo e antera Con una pinzetta prelevare il polline dall antera e allestire un preparato da osservare al microscopio ottico, utilizzando vetrino portaoggetti, coprioggetto, acqua, pipetta Pasteur Osservare le parti del pistillo: stimma o stigma, stilo, ovario Con il bisturi sezionare longitudinalmente l ovario ed osservarlo allo stereomicroscopio. Si noterà la presenza degli ovuli Riflettere sulle funzioni di ogni parte del fiore
Fig. 1 a) Fase della dissezione del fiore di lilium
Osservazione del polline di Lilium al microscopio ottico
Il fiore è costituito da foglioline modificate Il pistillo costituisce la parte femminile del fiore; gli stami, costituiscono la parte maschile del fiore. Pistillo e stame hanno funzione riproduttiva Calice e corolla sono parti sterili e hanno funzione vessillare, ossia di attrarre gli impollinatori specifici, che riconoscono una determinata morfologia fiorale e visitano il fiore ricercando una ricompensa come nettare e/o polline ( favorendo così l impollinazione incrociata tra fiori della stessa specie)
SCHEDA GUIDA (A) PER L IDENTIFICAZIONE DELLE PARTI FIORALI Segna con una crocetta la risposta corretta, scegliendo tra due possibilità CALICE CALICE PRESENTE O CALICE ASSENTE sepali liberi fino alla base O sepali saldati assieme fino alla base Per ciascun fiore segna il numero dei sepali (se sono saldati conta le punte cui si dividono).
COROLLA petali liberi alla base O petali saldati assieme fino alla base COROLLA irregolare a simmetria bilaterale regolare a simmetria raggiata O Per ciascun fiore segna il numero dei petali..
STAMI sono contenuti all interno della corolla O sporgono oltre il margine della corolla STAMI Stami saldati assieme almeno alla base O Stami liberi fino alla base Per ciascun fiore segna il numero degli stami
PISTILLO Ovario supero: (ovario situato al di sopra dei pezzi del fiore) Ovario infero: (ovario situato al di sotto dei pezzi del fiore) Per ciascun fiore segna il numero degli pistilli
FORMULA FIORALE Riassumi le informazioni che hai ottenuto finora, scrivendo la formula fiorale come di seguito spiegato: N sepali (K) N petali (C). N stami (A) N pistilli (G). FORMULA FIORALE DI: K. C. A G Scrivi il nome della famiglia di appartenenza del fiore esaminato, dopo averlo scoperto con la chiave analitica..
ATTIVITA n. 2 : IL FIORE CHIMERICO L attività n. 2 si basa sull osservazione, la manipolazione e la dissezione di un assortimento di fiori a simmetria radiale (es anemone, pero, pesco, rosa, lilium, ecc..). Sulla base delle somiglianze e delle differenze strutturali i bambini identificano i componenti omologhi di ogni singolo fiore che sono stati contestualmente raggruppati in quattro insiemi: K)sepali, C)petali, A)stami, G)pistilli. Indispensabile in questa fase è il contributo degli insegnanti dell ambito matematico, che possono integrare l attività con i principi elementari della teoria degli insiemi.
C K A C
A questo punto vengono realizzati dei fiori chimerici scegliendo i diversi componenti secondo la formula 5(K):5(C):5(A):1(G), in cui il primo numero indica la quantità da utilizzare e il numero tra parentesi indica l insieme da cui prelevarli. Ad esempio, 5(K) significa che dall insieme sepali vengono prelevati 5 elementi non necessariamente omogenei, cioè appartenuti a fiori diversi. Analogamente accade per gli altri tre insiemi. Le parti fiorali vengono quindi posizionate su un ricettacolo fiorale disegnato su un foglio di carta, seguendo l ordine di disposizione: sepali petali stami pistillo (Fig 2b). Durante questa attività ai bambini non vengono mostrate immagini o schemi di fiori, questo per consentire loro di meglio definire l immagine mentale elaborata nell attività precedente. Vengono però incoraggiati alla collaborazione e al confronto delle loro diverse interpretazioni. Anche in questa fase i bambini sono sollecitati all osservazione delle particolarità dei fiori chimerici realizzati, con riferimento, per esempio, alla simmetria e alla disposizione dei diversi componenti sul ricettacolo.
Fig. 2b Fiore chimerico
ATTIVITA n. 3 : COSTRUISCI IL FIORE La realizzazione del modello fiorale tridimensionale utilizzando materiali e oggetti di facile reperibilità è l obiettivo della fase n. 3. Nella Fig. 3 a è riportato un esempio di modello realizzato. In questa fase agli allievi viene chiesto di identificare gli oggetti che per forma e colore meglio identificano i vari componenti del fiore (stelo, ricettacolo ecc.) e di assemblarli secondo la formula, l ordine e la simmetria stabiliti nelle precedenti attività. Si procede quindi all inserzione dei componenti partendo dal più interno (pistillo) e aggiungendo via via i componenti più esterni. Il modello così realizzato viene confrontato con immagini di fiori lasciando agli allievi il compito di stabilire il grado di fedeltà della riproduzione. L utilizzo di modelli in questa fase dell attività, può senza dubbio favorire la comprensione della organografia e della disposizione spaziale degli elementi fiorali e dei rapporti fra loro esistenti.
Fig. 3 a) Modello fiore
ATTIVITA n. 3 : COSTRUISCI E DISEGNA IL FIORE L ultima fase ha riguardato la realizzazione del disegno schematico della struttura fiorale in sezione longitudinale. La maggiore difficoltà per gli allievi in questo tipo di riproduzione è la trasformazione dell oggetto tridimensionale a oggetto (schema) bidimensionale. Per superare questa difficoltà è necessario, nella maggioranza dei casi, suggerire di sezionare il fiore in modo tale che nella sezione non manchi nessun componente. Da una serie di sezioni così ottenute gli allievi induviduano le sezioni complete, quelle cioè in cui sono presenti tutti i componenti fiorali; queste sezioni sono quindi il soggetto per la realizzazione degli schemi (Fig 4 a). Operativamente lo schema è ottenuto 1) individuando l asse di simmetria della sezione (longitudinale in questo caso) che i bambini riportano sul foglio come linea verticale, 2) disegnando il ricettacolo fiorale, riportato sul foglio perpendicolarmente alla linea precedente, 3) aggiungendo ciascun componente rispetto al sistema di riferimento costruito.
Schema Fiore fig.4 a) Asse di simmetria ricettacolo
Risolvi il seguente cruciverba nella casella contrassegnata in nero scoprirai il nome comune del fiore che hai esaminato 3 2 1 4 1. Formano la corolla 5 2. Formano il calice 6 3. (orizzontale) E l asse che sorregge il fiore 7 3. (verticale) E la parte femminile del fiore 4. Si forma nell antera 8 9 5. Sono contenuti nell ovario 6. E la parte maschile del fiore 7. Porta l antera 8. Contiene gli ovuli 9. Parte terminale ed espansa del peduncolo 10 11 10. E contenuto nei nettari 11. Se e presente collega lo stimma all ovario
PER L APPROFONDIMENTO DELL ESERCITAZIONE DI DIDATTICA DELLE Sc. Naturali relativa al FIORE CONSULTARE LA SEGUENTE BIBLIOGRAGIA: G. Pasqua; G. Abbate; C.Forni BOTANICA GENERALE E BIODIVERSITA VEGETALE Autori: G. Abbate, A. Acosta, B.Baldan, A. Basile, E. Caporali, G. Casadoro, S. Cozzolino, G.P. Felicini, C. Forni, E. Giovi, O. Maggi, S. Mazzuca, L.Navazio, G. Pasqua, C. Perrone, F.Selvi, M.A Signorini, A. Spada, L.Trainotti PiCCIN Cap. 12 e 16