DIARIO DI BORDO - Portale Sangro Aventino

PO-FSE 2007-2013 – Competenze metodologiche dei docenti di discipline tecnico-scientifiche.
II Modulo del Progetto “Sviluppare comunità pratica per potenziare l’apprendimento scientificotecnologico”
DIARIO DI BORDO
LABORATORI INTERATTIVI A DISTANZA E LAVORO IN CLASSE
con la consulenza di uno degli esperti del primo modulo
Tutor: prof.ssa Maria Arcà ( mar.arca@gmail.com )
Istituzione scolastica: I CIRCOLO DIDATTICO ORTONA (Ch)
Docenti: Marianna Evangelista (marianna.evangelista@istruzione.it) , Natale Tantalo
( tantalo46@hotmail.com ), Rosanna Salerno ( rosanna.salerno@istruzione.it ).
Classi coinvolte: 5^A-B-C del plesso di Piazza San Francesco
Numero alunni totale: 48
Cronologia degli incontri e degli interventi
12.03.2010
Incontro dei docenti per la programmazione dei contenuti e delle attività
PRE-REQUISITI
• Sapere com’è fatta una
cellula
• Sapere che cos’è un
tessuto, un organo, un
apparato
• Conoscere la
composizione dell’aria
CONOSCENZE
(dalle “Indicazioni
Nazionali”)
Organismi degli animali
superiori con particolare
riferimento all’uomo: il
corpo umano
ABILITA’
• Imparare l’anatomia e la
fisiologia dell’apparato
respiratorio
• Conoscere la respirazione
cellulare-ossidazione (nei
mitocondri)
• Imparare la differenza tra
respirazione cellulare ed
esterna
• Conoscere la composizione
chimica dell’aria inspirata ed
espirata e rilevarne le
differenze
• Osservare, con l’aiuto di un
modello, il funzionamento dei
polmoni
• Conoscere le
interconnessioni tra
respirazione e nutrizione

16.03.2010
Comunicazione agli alunni degli obiettivi di apprendimento (Contratto formativo)
18.03.2010 – 19.03.2010
Nascita del problema sul quale elaborare attività sperimentali e di approfondimento
Attività (un insegnante per un sottogruppo di circa 16 alunni)
Nell’ambito del percorso scientifico sul corpo umano affrontato durante quest’anno
scolastico, gli alunni sono stati posti di fronte ad un problema, finalizzato a stimolare una
riflessione sulla funzionalità della respirazione umana.
I bambini dovevano bloccare il meccanismo della respirazione, trattenendo il più possibile
il respiro.
Dopo tale “prova di resistenza” i bambini sono stai sollecitati a ricercare le cause
dell’esigenza di interruzione dello stato di apnea e a descrivere le reazioni del corpo.
Le risposte sono state registrate da un insegnante-osservatore. Tra di esse, alcune hanno
veicolato la discussione fino a rendere consapevoli tutti gli alunni dei movimenti involontari
e costanti del nostro corpo, in particolare quelli del torace-pancia che si abbassa e si alza
continuamente. Tale consapevolezza ha richiamato l’attenzione sulle cause e sulle
conseguenze di ciò che entra e ciò che esce, attraverso la bocca e il naso. Da qui,
mediante le conoscenze pregresse, si è pervenuti all’introduzione di una delle sostanze
fondamentali per l’organismo: l’ossigeno.
26.03.2010
Attivazione delle pre-conoscenze e dei saperi naturali possedute dagli allievi sul
problema o tema da affrontare.
Uso della tecnica del brainstorming per elaborare, quando e dove possibile, una
mappa concettuale del gruppo per definire la soglia comune di ingresso al compito
di apprendimento che sta per essere avviato (lavoro collettivo).
Mediante la tecnica del brainstorming gli alunni dovevano rispondere a domande come: “A
cosa serve l’ossigeno?”
“Qual è il percorso dell’ossigeno per arrivare fino alle cellule?”
Gli insegnanti hanno annotato le risposte e invitato gli alunni a rappresentare graficamente
le loro ipotesi sul percorso dell’ossigeno (sono stati considerati i disegni più “originali” e
sottoposti ad analisi collettiva).
26.03.2010
Sulla base dei dati emersi, è stata elaborata una mappa concettuale per organizzare le
pseudo-conoscenze possedute dagli alunni e con le informazioni necessarie a sviluppare
un percorso organico.
08.04.2010
Presentazione di nuove informazioni.
L’insegnante, facendo ricorso ad attività operative individuali e collegiali, ha fornito
input conoscitivi, facendo continuamente riferimento alle preconoscenze.
Gli allievi sono stati guidati a sviluppare e modificare la mappa originale e quindi
motivati ad approfondire o ampliare i dati iniziali, a progettare percorsi esperienziali.

1) È stata presentata l’anatomia dell’apparato respiratorio con l’utilizzo di immagini
scaricate dal web e/o presenti su testi di consultazione scientifica e/o nella galleria (database)
della LIM situata in classe.
2) Gli insegnanti hanno proposto agli alunni la realizzazione di un “modello di polmoni”
con l’utilizzo di materiale di recupero.
3) Gli alunni, per mezzo dell’osservazione del modello, sono stati invitati a descrivere la
funzione di ogni singola parte e a ricercare analogie con gli organi umani della
respirazione.
13-14.04.2010
1^Fase intermedia di problematizzazione, ipotesi, sperimentazione e verifica delle
ipotesi
Gli insegnanti hanno sottoposto gli alunni ad un’ulteriore interrogativo-stimolo: “L’aria che
esce è uguale, nella composizione, a quella che entra?”
Le maggioranza delle ipotesi ha evidenziato la consapevolezza (pre-conoscenza) della
differente composizione gassosa dei due tipi di aria.
Per verificare queste ipotesi, è stato realizzato un esperimento: gli alunni dovevano
respirare per alcuni minuti dentro un sacchetto fino a riempirlo d’aria. Dovevano poi,
cercando di non far fuoriuscire l’aria dal sacchetto, respirare dentro di esso con il naso.
La conclusione collettiva ha evidenziato l’impossibilità di continuare a respirare dentro il
sacchetto perché “qualcosa” nell’aria in esso espirata bloccava l’inspirazione (che
necessita di ossigeno). La nuova informazione appresa riguardava la probabile
concentrazione, nell’aria del sacchetto, di un gas, come l’anidride carbonica (suggerita e
confermata dall’insegnante), che l’organismo si rifiutava di assumere in quantità
eccessiva. Al contrario, la bassa presenza di ossigeno non era sufficiente ad “alimentare” i
polmoni.
N.B. Questo passaggio è stato successivamente ripreso e rivisitato perché la conclusione
alla quale si era arrivati, in realtà, discostava dalle informazioni che dovevano essere
interiorizzate ossia che non è l’inspirazione (intesa semplicemente come movimento
meccanico necessario per far entrare l’aria nei polmoni) a essere bloccata ma tutto il
processo di scambio di gas tra polmoni e sangue e di conseguenza quello tra globuli rossi
e cellule.
20.04.2010
2^ Fase intermedia di sperimentazione e verifica delle ipotesi
Per avvalorare le conclusioni dedotte dalla precedente attività, gli insegnanti hanno
proposto di procedere con una seconda verifica: un esperimento con l’acqua di calce, un
sostanza che ha la proprietà di intorbidirsi in presenza di anidride carbonica.
Un bambino ha soffiato con una cannuccia dentro un bicchiere contenente l’acqua di calce
che si presenta limpida. Man mano che entrava l’aria espirata attraverso la cannuccia nel
bicchiere, l’acqua di calce diventava sempre più torbida.
Questa esperienza ha dimostrato che nell’aria espirata c’è anidride carbonica più di
quanto ce n’è in quella inspirata.

23.04.2010
3^ Fase intermedia di problematizzazione, ipotesi, sperimentazione e verifica delle
ipotesi
PROBLEMATIZZAZIONE: “Cosa producono le cellule oltre all’anidride carbonica?”
IPOTESI: “Vapore acqueo, energia (pre-conoscenze) e altre sostanze”
SPERIMENTAZIONE: respirando su una superficie come il vetro di una finestra, si crea un
alone di acqua condensata. Se corriamo a lungo respiriamo più a fatica cioè aumenta la
frequenza degli atti respiratori.
CONCLUSIONI: le cellule coinvolte nella respirazione producono anche del vapore
acqueo che fuoriesce attraverso il percorso superiore dell’espirazione. C’è una
interazione,inoltre, tra respirazione e attività che si sta compiendo: il ritmo respiratorio si
accelera perché l’organismo ha bisogno di più ossigeno, per produrre ciò che ci permette
di svolgere un’attività come la corsa.
17.05.2010
Variazioni e miglioramenti del progetto esecutivo alla luce dei suggerimenti ricevuti
dalla tutor
Gli insegnanti hanno rivisitato il percorso progettato, aggiungendo degli interventi lì dove
era ancora possibile.
1) Gli alunni sono stati incoraggiati a descrivere le sensazioni provate durante il primo
esperimento (apnea del 18-19.03).
L’attività ha permesso di:
⎯ rafforzare l’idea che nell’organismo viene prodotto un gas, una sostanza che va in
soluzione nel liquido sanguigno e che è veicolata dall’emoglobina dei globuli rossi
che deve essere espulso sotto forma di gas perché dannoso;
⎯ intraprendere un nuovo percorso deduttivo che ha aperto una interessante
discussione: “Da dove arriva l’anidride carbonica che viene espulsa durante
l’espirazione o meglio, da dove arriva il carbonio necessario a formarla?”
Le risposte hanno messo in evidenza la connessione con l’apparato digerente che
sintetizza alcune componenti necessarie alla respirazione cellulare.
2) È stato ampliato il concetto di passaggio del solo ossigeno dall’aria ai capillari
attraverso gli alveoli polmonari. In realtà tale dubbio era sorto durante una delle attività ma
era rimasto “irrisolto” e lasciato in sospeso, in attesa di altri dati che aiutassero a
comprenderne meglio l’automatismo.
Per poter capire questo complesso processo gli insegnanti hanno proposto un’attività
pratica: i bambini sono stati suddivisi e ad ognuno è stato attribuito un ruolo che
riproduceva una parte del meccanismo. Alcuni bambini rappresentavano la parete degli
alveoli, altri i gas che vengono selezionati all’entrata (permeabilità selettiva), i residui
metabolici e l’anidride carbonica in uscita.
3) Il gruppo di lavoro (insegnanti e alunni) ha sottolineato, attraverso anche delle
rappresentazioni visive, il concetto di entrata e uscita di sostanze dall’organismo umano,
cercando di spiegare quanto più scientificamente i vari elementi e le strutture coinvolte.
La difficoltà riscontrata è quella riguardante “l’energia”, la cui definizione contiene dei
significati non accessibili in questo livello di scuola e in breve tempo. Le strategie adottate
hanno mirato a semplificare il concetto fino a renderlo quasi “fantastico e magico”.

18.05.2010
Fase operativo - didattica di partecipazione a laboratori scientifici
PRIMA ATTIVITA’: è stato messo a confronto il processo di ossidazione con quello di
combustione per analizzarne le analogie e le differenze. È stato riproposto un esperimento
già realizzato negli anni precedenti, per altri contesti educativi: si riempie per 1/3 di acqua
un piatto, si accendere la candela disposta al centro di esso e si copre con il bicchiere
capovolto.
Le osservazioni e le argomentazioni hanno portato ad associare la combustione, come
impiego di determinati elementi e il rilascio di altri, alla respirazione cellulare soprattutto
per quanto riguarda l’energia (nel caso della combustione: termica e luminosa), nodo
concettuale rimasto ancora “irrisolto”.
SECONDA ATTIVITA’: ogni alunno ha registrato il numero degli atti respiratori in due
momenti: a riposo e dopo una corsa. Le differenze riscontrate hanno riconfermato, ancora
una volta, la tesi dell’importanza della respirazione cellulare in tutto ciò che facciamo: in
particolare, durante un’attività più faticosa, le esigenze di aria in entrata aumentano per
alimentare la quantità di ossigeno necessaria a produrre movimento accelerato.
TERZA ATTIVITA’: gli alunni si sono sfidati a chi riusciva a mantenere il tempo di apnea più a
lungo. Tale attività, sviluppata sotto forma di gioco, è servita per rimarcare la diversità tra i
diversi organismi umani che, pur funzionando allo stesso modo, hanno tempi diversi.
19.05.2010
Conclusione dei lavori. Individuazione dei punti di forza e dei punti di debolezza.
Attraverso una mappa concettuale realizzata spontaneamente da un’alunna, si è cercato
di tirare le fila del percorso fatto, riepilogando le nuove informazioni apprese e valutare la
positività degli interventi realizzati.
PUNTI DI FORZA:
• dinamicità degli interventi che hanno visto protagonisti gli alunni in ogni fase del
percorso e gli insegnanti come guide-stimolo, alla ricerca di concetti condivisi e
costruiti in itinere.
• Adattabilità delle scienze ad un percorso ludico-istruttivo: esse si prestano
perfettamente, infatti, ad un’azione educativa fatta di autoformazione del sapere
attraverso la ricerca e il gioco.
PUNTI DI DEBOLEZZA:
• Tempi troppo ristretti per sviluppare un lavoro complesso e articolato.
• Nodi concettuali non risolti: il necessario e approfondito collegamento con
l’apparato digerente e la difficile concettualizzazione di termini come “energia” e
processi come quello della “permeabilità selettiva”.
• L’apporto asincronico della tutor nella parte iniziale del lavoro che è stato
programmato solo dagli insegnanti per problemi non riconducibili né loro e né alla
tutor.