SIS Piemonte Scuola Interateneo di Specializzazione per la formazione degli Insegnanti della Scuola Secondaria Le molecole biologiche in apprendimento cooperativo Autore: Prof.ssa Elena Vittoria TIBALDI Supervisore di tirocinio: Prof.ssa Silvia NEPOTE A.A: 2007-2008 1
1. Contesto Tipo di scuola: Istituto Professionale Statale per l Industria e l Artigianato (IPSIA) Indirizzo: Elettrico Elettronico Classe: II Tale intervento è stato svolto nell ambito del Progetto anti-dispersione della Provincia di Torino in collaborazione con SIS Piemonte. 2. Livello Non applicabile (credo) 3. Finalità Lo scopo dell attività è lo studio delle molecole biologiche, collegato sia allo studio della cellula sia alla vita quotidiana degli studenti approfondendo argomenti quali i principi di una corretta alimentazione, in relazione all anatomia e fisiologia dell apparato digerente ed allo sport. L attività prevede, inoltre, la realizzazione di cartelloni che hanno come tema comune i cereali nei loro diversi utilizzi. I cartelloni possono poi rimanere nelle classi per renderle più accoglienti e personalizzate o possono essere esibiti a docenti e studenti come mostra permanente. 4. Obiettivi d apprendimento e prerequisiti Obiettivi di apprendimento: Nel corso dell intervento vengono sviluppati i seguenti concetti di Scienze della Vita: Dal semplice al complesso: la struttura gerarchica degli organismi viventi (macromolecole, cellule, tessuti, organi, apparati e sistemi, organismo); la cellula come elemento fondamentale degli organismi viventi Le molecole biologiche negli alimenti (glicidi, proteine, lipidi, vitamine); principi per una sana alimentazione; significato di energia per la cellula; contenuto calorico degli alimenti La nutrizione ed il metabolismo come funzioni essenziali per la sopravvivenza degli organismi viventi la digestione e l assorbimento degli alimenti; gli organi dell apparato digerente; patologie legate all alimentazione ed all apparato digerente Come vengono utilizzati i nutrienti? studio di apparati e sistemi del corpo umano L attività di apprendimento cooperativo si propone inoltre di: stimolare la curiosità degli studenti verso alcuni argomenti scientifici approfondire argomenti scientifici attraverso collegamenti interdisciplinari Prerequisiti richiesti: conoscenza della molecola dell acqua conoscenza delle unità di misura conoscenze di base dell anatomia del corpo umano 2
5. Abilità/ competenze attivate L intervento didattico, in particolare, l attività di apprendimento cooperativo, consente di attivare le seguenti competenze: stimolare la capacità organizzativa stimolare la capacità di lavorare insieme alternando momenti di lavoro personale (ricerca individuale del materiale) e momenti di condivisione con il gruppo (elaborazione dei cartelloni) sviluppare competenze sociali, ad esempio stimolando la capacità di mediazione di eventuali conflitti tra i membri del gruppo Risorse Strutture scolastiche: aula di scienze o laboratorio aula informatica/multimediale 6. Risorse e materiali Materiali e strumenti: lavagna in classe libro di testo e quaderno per appunti microscopi ottici (almeno 1) cereali (per osservazione) campione di epitelio di cipolla cartelloni colorati matite, pennarelli, forbici, colla materiale ritagliato o fotocopiato da riviste scientifiche, quotidiani, riviste 3
7. Metodologia e tempi Modulo I osservazione delle cellule al microscopio e brainstorming Lezioni frontali e dialogate: 1) Ripasso della struttura della cellula e confronto tra diversi tipi di cellula (animale, vegetale, batterica) 2) Microscopia e tipi di microscopio, in particolare il microscopio ottico 3) Ripasso delle unità di misura di lunghezza Attività pratica in laboratorio (o aula di scienze): 1) Preparazione di un proprio vetrino con un campione di epitelio di cipolla 2) Osservazione al microscopio ottico 3) Disegno sul quaderno di quanto osservato al microscopio 4) Discussione in classe (brainstoriming) su: concetto di misurazione e unità di misura Che cosa significa misurare? Che cosa possiamo misurare? Quali sono le unità di misura più appropriate? dimensioni degli oggetti osservabili o di quelli apparentemente invisibili Quanto sono grandi i diversi tipi di cellule? Quanto sono grandi i virus? Quanto sono grandi le molecole? limiti di osservazione del microscopio ottico Che cosa possiamo osservare con il microscopio ottico? Che cosa non possiamo osservare con il microscopio ottico? Tempi: 4 ore Modulo II le molecole biologiche nella cellula e nell alimentazione Lezioni frontali e dialogate: 1) Presentazione delle molecole biologiche 2) Analisi degli alimenti e delle molecole biologiche in essi contenute 3) Principi per una sana e corretta alimentazione Attività collettive: 1) Raccolta, osservazione e confronto tra i diversi tipi di cereali 2) Organizzazione dei gruppi per attività di apprendimento cooperativo 3) Proposta e scelta degli argomenti Lezione multimediale: Energia, alimentazione, sport e apparato digerente Tempi: 18 ore 4
Modulo III attività di apprendimento cooperativo sui cereali Argomenti proposti: I cereali come fonte energetica per l uomo e per le automobili I cereali nella pubblicità (riviste italiane e straniere) I cereali nella storia, nella cultura e nelle tradizioni I cereali come materia prima nella produzione della birra I cereali nell arte I cereali come fonte di sostentamento nei paesi poveri Finalità: ogni gruppo deve realizzare un cartellone sui cereali e presentarlo alla classe. Modalità di svolgimento: raccolta del materiale sull argomento scelto. Il materiale viene raccolto sia dagli studenti sia dall insegnante, per assicurasi che tutti i gruppi abbiamo una sufficiente quantità di materiale con cui lavorare elaborazione cartellone presentazione orale valutazione Tempi: 12 ore 5
8. Procedura suddivisa per lezioni/ unità orarie Modulo Lezione (*) Argomento Osservazione delle cellule al 1 Ripasso della struttura e delle caratteristiche della cellula; Lezione sulla microscopia e sui diversi tipi di microscopi Ripasso sulle unità di misura di lunghezza microscopio 2 Attività pratica: osservazione con il microscopio ottico Brainstorming 1 Lezione frontale e dialogata sui glicidi: Le molecole biologiche e l alimentazione Attività di apprendimento cooperativo sui cereali Classificazione Funzioni dei glicidi nella cellula Glicidi nell alimentazione 2 Lezione frontale e dialogata sui lipidi: Classificazione Funzioni dei lipidi nella cellula Lipidi nell alimentazione 3 Lezione frontale e dialogata su proteine: Struttura delle proteine Funzioni delle proteine nella cellula e nel corpo umano Proteine nell alimentazione 4 Lezione frontale e dialogata su acidi nucleici: Caratteristiche di DNA e RNA Funzione e localizzazione degli acidi nucleici nella cellula Ruolo nella sintesi delle proteine e nella trasmissione ereditaria dei caratteri dai genitori ai figli 5 Lezione frontale e dialogata su vitamine: Classificazione delle vitamine Funzioni delle vitamine nel corpo umano Vitamine nell alimentazione; modalità di assunzione 6 Verifica formativa sulle molecole biologiche, sul microscopio e sulla cellula 7 Attività pratica: osservazione dei cereali in classe Organizzazione dell attività di apprendimento cooperativo: Formazione dei gruppi Scelta degli argomenti 8 Lezione multimediale su Energia, alimentazione, sport e apparato digerente 9 Verifica sommativa su tutti i contenuti dell Intervento didattico 1 Pianificazione del cartellone: Scelta del colore del cartellone Scelta della tipologia di cartellone da elaborare Assegnazione dei compiti ai membri del gruppo Organizzazione ragionata del materiale raccolto 2-3 Elaborazione del cartellone 4-5 Presentazione orale del cartellone 6 Discussione finale sull attività svolta (*) Le lezioni descritte si svolgono durante due ore consecutive. 6
9. Valutazione Valutazione individuale Modalità di valutazione: verifica formativa (in itinere; consentendo l utilizzo degli appunti presi a lezione) e sommativa (al termine dell intervento didattico) Tipologia di verifica: scritta, in forma strutturata (domande a risposta multipla), semistrutturata (completamento), aperta Obiettivi della valutazione della verifica formativa: verificare che gli appunti siano stati presi in modo corretto e completo stimolare gli studenti a mantenere il quaderno sempre in ordine e aggiornato stimolare l attenzione in classe valutare la comprensione degli argomenti valutare la capacità di comprensione dei testi Obiettivi della valutazione della verifica sommativa: comprensione degli argomenti apprendimento degli argomenti trattati capacità di collegamento dei nuovi argomenti (energia, alimentazione) con gli argomenti trattati precedentemente (molecole biologiche, cellula) capacità di collegamento tra gli argomenti trattati e la realtà quotidiana Criteri di valutazione: livello di conoscenza e comprensione degli argomenti trattati corretto uso del linguaggio specifico capacità di sintesi correttezza della forma Valutazione del gruppo Oggetto della valutazione: cartelloni elaborati dagli studenti e presentazione orale Scopo della valutazione: valutare il processo (raccolta materiale ed elaborazione in gruppo) ed il prodotto (cartellone) relativo all attività proposta Criteri di valutazione: completezza e livello di approfondimento dell argomento scelto immediatezza del messaggio del cartellone molteplicità delle fonti raccolte chiarezza nell esposizione collaborazione e cooperazione durante l attività di gruppo 7
10. Fattibilità L attività proposta presenta numerosi punti di forza: L utilizzo delle immagini (immagini reali delle cellule al microscopio, immagini fotografiche raccolte nei cartelloni, immagini proiettate durante le lezioni multimediali) ha valenza didattica ed educativa e vengono percepite associandovi anche una valenza emotiva che contribuisce a motivare lo studio. L impiego di strumenti diversificati (lavagna, computer, microscopio, cartelloni) consente di rendere più dinamica la lezione e di stimolare maggiormente l attenzione Lo svolgimento delle attività in aule diverse dalla propria classe (aula di scienze, laboratorio, aula informatica) consente di aggiungere un ulteriore dinamicità alla lezione L impiego di molteplici strategie didattiche (dalla lezione classica frontale, alla lezione multimediale, all apprendimento cooperativo, all attività pratica laboratoriale, al brainstorming) permette di facilitare l apprendimento tenendo conto dei diversi ritmi e modalità di apprendimento degli allievi Sono numerosi i collegamenti interdisciplinari: Con la Matematica grandezze fisiche e unità di misura; limiti di risoluzione di uno strumento Con le Lingue straniere La raccolta di pubblicità di cereali rappresenta un occasione per tradurre gli slogans nelle diverse lingue parlate nella classe; può essere interessante anche ricercare ricette tipiche di paesi stranieri Con l Educazione fisica alimentazione degli atleti in varie discipline sportive Con Scienze dell alimentazione i principi di una sana alimentazione Con Storia e Geografia cereali nella storia, nella cultura e nelle tradizioni dei popoli; i cereali nell alimentazione dei paesi più poveri Con Arte i cereali nell arte L impiego di molteplici metodologie didattiche consente che l attività proposta sia adottata in classi nei quali siano presenti: studenti con difficoltà di apprendimento studenti stranieri studenti con disabilità Tale attività, inoltre, presenta un elevato grado di flessibilità e di adattabilità: 1) in assenza di strutture scolastiche specifiche, l attività di osservazione delle cellule al microscopio può essere condotta in classe, in quanto non richiede l uso di sostanze chimiche particolari. 2) L attività di osservazione delle cellule al microscopio può essere implementata utilizzando alcuni reagenti di facile reperibilità: blu di metilene (per colorare i nuclei delle cellule di epitelio di cipolla) e soluzione di iodio per colorare i granuli di amido (ad esempio in una sezione sottile di patata). 3) E facilmente adattabile dal punto di vista dei tempi relativi alle singole attività. 4) Per facilitare l attenzione in classe e venire incontro a studenti che mostrino difficoltà a seguire la lezione, per questioni linguistiche o per difficoltà nella scrittura, si può fornire in anticipo delle schede che riguardano l argomento che sta per essere svolto e che devono essere completate, con parole singole o brevi frasi, durante la spiegazione. In questo modo non è necessario dover scrivere tutto alla lavagna e si è certi che tutti gli studenti possiedano il materiale necessario allo studio. Tale accorgimento può essere utile anche nel caso in cui gli studenti non possiedano il libro di testo. L attività di apprendimento cooperativo consente di acquisire non solo competenze didattiche, ma anche competenze sociali: i ragazzi si abituano a lavorare con altre persone per raggiungere uno scopo comune, contribuendo in modo autonomo sulla base delle proprie capacità e competenze, ma anche imparando a condividere le decisioni con il gruppo. Inoltre, se anche l insegnante partecipa 8
fornendo il materiale o gli strumenti necessari alla realizzazione dei cartelloni, viene stimolato l instaurarsi di un clima positivo e di collaborazione non solo tra gli studenti, ma anche tra studenti e insegnante. L aspetto di criticità è la formazione dei gruppi di apprendimento cooperativo: la formazione spontanea dei gruppi in base alla scelta dell argomento offre il vantaggio della motivazione (ognuno sceglie il gruppo in base all interesse sull argomento o in base all amicizia con altri membri del gruppo), ma può generare situazioni di competizione se i ruoli non sono ben definiti. E quindi consigliabile la formazione di gruppi eterogenei definiti in base alle competenze, sottolineando l importanza della definizione dei ruoli per sviluppare gli aspetti di interdipendenza positiva e di responsabilità individuale che caratterizzano un buon apprendimento cooperativo. 9