Documentazione del progetto:

A FIOR D’ACQUA

Istituto Comprensivo Scarperia - San Piero

Destinatari:Scuola primaria: classi quarte

Scuola secondaria: classi prime, seconde e terze

Descrizione della genesi del percorso didattico

Il progetto si proponeva di:

- avviare gli allievi del primo ciclo scolastico al ragionamento scientifico, all'argomentazione ed al confronto tra pari;

- costruire negli allievi le competenze scientifiche di base per l’analisi del tema del clima con metodologie di apprendimento consone alla loro età;

- introdurre gli allievi più grandi alle problematiche inerenti il riscaldamento globale;

- sensibilizzare gli allievi ai temi della sostenibilità ambientale attraverso una riflessione critica sui comportamenti quotidiani che fosse stimolo allo sviluppo di stili di vita sani, consumi sobri, limitata produzione di rifiuti.

Nel percorso sono stati affrontati temi che coprono l’ambito scientifico, quello geografico e di educazione alla cittadinanza.

- Per l’ambito scientifico sono stati affrontati temi relativi all’acqua, ai passaggi di stato della materia, all’indagine del mondo vegetale.

- Per l’ambito geografico sono stati affrontati i temi del clima, delle precipitazioni, della risposta del paesaggio fisico agli eventi di precipitazione nella norma ed eccezionali.

- Per l’aspetto del riscaldamento globale sono state trattate le evidenze scientifiche, le cause, gli interventi necessari per la sua limitazione.

- Per i temi di educazione alla cittadinanza si è sottolineata la necessità di una riflessione critica sui comportamenti, mostrando l'importanza che le risorse rivestono per il clima, per tutti i viventi e per la prosecuzione della vita, e sensibilizzando ad un uso consapevole di tali risorse.

Metodologia

Nell’attuazione del presente percorso sono state messe in atto le metodologie illustrate nelle Indicazioni Nazionali del MIUR, che l’Istituto ha fatto proprie soprattutto nella realizzazione del curricolo di scienze.

La linea guida essenziale della metodologia applicata, è che per perseguire un insegnamento efficace occorre mettere gli alunni nella condizione di essere protagonisti, ognuno a suo modo, nella costruzione delle proprie conoscenze, attraverso una didattica di tipo laboratoriale, correlata ad una precisa metodologia didattica che si fonda sulla valorizzazione della riflessione e verbalizzazione individuale e sull'osservazione e discussione collettiva.

Metodologia didattica: il metodo delle cinque fasi

1° fase del metodo di insegnamento/apprendimento: OSSERVAZIONE E/O SPERIMENTAZIONE

Il primo momento dell’indagine scientifica è quello dell’osservazione, della sperimentazione, del contatto diretto con le cose e con i fenomeni.

L'insegnante agisce al fine di “valorizzare l’esperienza e le conoscenze degli alunni, per ancorarvi nuovi contenuti”.

E' importante che ogni ragazzo effettui, quando possibile, l'esperienza in prima persona. “Le esperienze concrete potranno essere realizzate in aula o in spazi adatti, in laboratorio ma anche in spazi naturali o ambienti raggiungibili facilmente”.

La metodologia didattica utilizzata per l’ambito scientifico, derivante da una specifica formazione pluriennale dei docenti, è stata utilizzata sia dai docenti della primaria che da quelli della secondaria, costituendo un importante elemento di continuità tra i due ordini di istruzione.

2° fase: VERBALIZZAZIONE SCRITTA INDIVIDUALE

La verbalizzazione scritta individuale (eseguita dal soggetto o raccolta dall'insegnante qualora manchi la strumentalità della scrittura), ma anche il disegno e la raccolta di dati sono un passaggio fondamentale in cui ciascun alunno è impegnato a comprendere, ad esprimere ciò che ha capito e a ricercare soluzioni. La verbalizzazione è un modo per fare il punto sulle cose. E’ importante che in questa fase le consegne dell’insegnante siano chiare e funzionali al compito, facendole avvertire all'alunno come necessarie alla sua comprensione e non come richiesta di prestazioni individuali. Sono consegne di tipo osservativo-logico-linguistico: osserva, descrivi, confronta, cogli somiglianze e differenze, individua relazioni, definisci.

2° fase: VERBALIZZAZIONE SCRITTA INDIVIDUALE

La verbalizzazione scritta individuale (eseguita dal soggetto o raccolta dall'insegnante qualora manchi la strumentalità della scrittura), ma anche il disegno e la raccolta di dati sono un passaggio fondamentale in cui ciascun alunno è impegnato a comprendere, ad esprimere ciò che ha capito e a ricercare soluzioni. La verbalizzazione è un modo per fare il punto sulle cose. E’ importante che in questa fase le consegne dell’insegnante siano chiare e funzionali al compito, facendole avvertire all'alunno come necessarie alla sua comprensione e non come richiesta di prestazioni individuali. Sono consegne di tipo osservativo-logico-linguistico: osserva, descrivi, confronta, cogli somiglianze e differenze, individua relazioni, definisci.

3° fase: DISCUSSIONE COLLETTIVA

E’ la fase del confronto e della condivisione, momento proficuo solo se ogni alunno ha cercato precedentemente di fornire una propria ipotesi. A partire dalla lettura delle verbalizzazioni individuali, la classe discute sulle diverse considerazioni e sul confronto tra queste.

Questo tipo di attività incoraggia l’apprendimento collaborativo:

“Imparare non è solo un processo individuale. La dimensione sociale dell’apprendimento svolge un ruolo significativo. In tal senso, molte sono le forme di interazione e collaborazione che possono essere introdotte (dall’aiuto reciproco all’apprendimento cooperativo, all’apprendimento tra pari), sia all’interno della classe, sia attraverso la formazione di gruppi di lavoro con alunni di classi e di età diverse”.

4° fase AFFINAMENTO DELLA CONCETTUALIZZAZIONEE’ il momento in cui si chiede a ciascun alunno di modificare, correggere, completare ciò che aveva scritto sulla base di quanto emerso dalla discussione collettiva.

E' particolarmente significativo, a tal proposito, il passaggio delle Indicazioni Nazionali: “La ricerca sperimentale, individuale e di gruppo, rafforza nei ragazzi la fiducia nelle proprie capacità di pensiero, la disponibilità a dare e ricevere aiuto, l’imparare dagli errori propri e altrui, l’apertura ad opinioni diverse e la capacità di argomentare le proprie.”

Nell'affinamento del proprio prodotto, ogni alunno “coglie diversi punti di vista, riflette e negozia significati, utilizza gli errori come fonte di conoscenza.”

Il corsivo è tratto da “Indicazioni nazionali per il curricolo della scuola dell'infanzia e del primo ciclo di istruzione”, novembre 2012.

5° fase: PRODUZIONE CONDIVISAE’ la sintesi condivisa dell'attività che può essere realizzata anche

dall’insegnante utilizzando gli elaborati più chiari e linguisticamente corretti degli alunni.

DOCUMENTAZIONETutte le attività vengono documentate ma le modalità di

documentazione sono differenziate a seconda degli ordini di scuola:

● scuola dell'infanzia: cartelloni, fotografie, registrazioni verbali, elaborati individuali.

● scuola primaria e secondaria: il quaderno personale è lo strumento fondamentale che documenta il processo conoscitivo di ciascun alunno.

Le produzioni corrette condivise diventano oggetto di riflessione e di studio, rendendo secondario l'uso del libro di testo.

I contenuti

Per insegnare temi di ordine scientifico in maniera pregnante e incisiva e perseguire la profondità e la significatività delle conoscenze, è necessario effettuare una selezione dei temi da esplorare e cercare di collocare le varie proposte negli anni più opportuni in relazione ai livelli cognitivi e motivazionali degli alunni.

Il presente percorso è stato indirizzato ad allievi di età comprese tra i 9 ed i 14 anni.

L’intenzione era offrire un percorso verticale in cui agli alunni fossero forniti prima gli elementi di metodo, lessicali e contenutistici di base, con i quali poter comprendere i fenomeni naturali e successivamente i contenuti che investigano i rapporti tra i fenomeni naturali.

Per la fascia di allievi più grandi il fine era costruire gli strumenti per comprendere i rapporti di causa-effetto che intercorrono tra attività antropica e cambiamenti climatici.

Sono stati scelti alcuni temi di lavoro, articolati nelle seguenti unità di competenza.

Scuola primaria: U532 - Scende, sale, scorre, scivola, scava, scolpisce, straripa, disseta

Scuola secondaria I (nell’ordine in cui sono state proposte alle classi):U52 - Scopriamo l’acqua calda (classi prime)U51 - Mangiamo la foglia? (classi prime e seconde) U332 - Paesaggisti per un giorno (classi prime)U223 - Cambiare aria (classi terze)

Rispetto al progetto originario, sono state operate alcune modifiche, dovute a variazioni della organizzazione scolastica (es. limitatezza della disponibilità degli scuolabus), a variate disponibilità delle strutture (es. chiusura temporanea dell’Orto Botanico di Firenze) e a limiti di tempo.

SCUOLA PRIMARIA: Scende, sale, scorre, scivola, scava, scolpisce, straripa, disseta

Per costruire la definizione di ebollizione dell’acqua si ripropone l’esperienza precedente, interrompendola prima che l’acqua bolla, cioè limitandola alla sola parte del riscaldamento.

Il confronto tra queste due esperienze permette di isolare il fenomeno dell’ebollizione ed arrivare alla relativa definizione che l’insegnante fornisce:

EBOLLIZIONE DELL’ACQUAL’ebollizione dell’acqua è quella trasformazione (fenomeno) che si verifica

ad un certo punto del riscaldamento dell’acqua e presenta contemporaneamente questi aspetti:

1. Formazione di una grande quantità di bolle all’interno dell’acqua2. Emissione di “fumo” dalla superficie dell’acqua3. Agitazione violenta della superficie dell’acqua4. Diminuzione dell’acqua nel becher

ESPERIENZA SENZA TAPPI: L’ebollizione dell’acqua, eseguita utilizzando il distillatore senza i tappi consente ai bambini di ritrovare le quattro fasi della definizione di ebollizione dell’acqua, compresa la fuoriuscita del “fumo” bianco.

ESPERIENZA CON I TAPPI: In questa esperienza il “fumo” bianco non è più visibile, si formano gocce d’acqua, nel tubo refrigerante, che cadono nella beuta.L’acqua dell’ampolla diminuisce e quella della beuta aumenta.

Riflettendo, prima da soli e poi insieme, gli allievi si rendono conto che l’acqua, durante l’ebollizione, si trasforma in “qualcosa che non si vede”, che è sempre acqua, ma in uno stato diverso

ESPERIENZE CON IL DISTILLATORE

Ripetiamo l’esperienza di ebollizione dell’acqua fino alla completa evaporazione dei liquidi, mettendo in un becher l’acqua distillata e nell’altro acqua del rubinetto. Gli alunni, confrontando le due ebollizioni, notano che l’acqua del rubinetto lascia sul fondo del becher un residuo biancastro, mentre l’acqua distillata non lascia niente.

Questo aspetto è stato ripreso ed ampliato nella gita di fine anno alle Saline di Cervia

15 MAGGIO 2015 - VISITA ALLE SALINE DI CERVIA

ALLA SCOPERTA DELLA RISORSA ACQUA

Il percorso prosegue con attività rivolte alla scoperta della risorsa ACQUA sul nostro territorio:

Escursione alla sorgente in località MarcoianoVisita al lago di BilancinoVisita allo stabilimento di imbottigliamento dell'acqua Panna.

Indagine sul tipo di acqua consumata dalle famiglie degli alunni: Acqua del rubinetto; da dove arriva?Acqua del FontanelloAcqua minerale.

Prendere consapevolezza, attraverso una indagine, di quante bottiglie di plastica si riescono a risparmiare attraverso l'uso del Fontanello...

Scuola secondaria I°: U52 Scopriamo l’acqua calda (stati fisici della materia e passaggi di stato)

Il percorso ha per oggetto lo studio delle caratteristiche fisiche dell’acqua nei suoi diversi stati di aggregazione (solido, liquido, gassoso) ed ha l’obiettivo di portare i ragazzi a saper riconoscere tali stati, e i loro passaggi, nelle forme quotidiane di utilizzo dell’acqua.

Il percorso parte dalla costruzione dei concetti di stato solido, liquido e gassoso e delle loro caratteristiche (forma, peso, volume, comprimibilità, impenetrabilità), passa attraverso il confronto tra fenomeni riguardanti l’acqua osservata in contesti quotidiani (es. acqua che bolle in pentola) e gli stessi fenomeni realizzati in situazioni scientificamente più controllate (es. distillatore), fino alla costruzione dei diagrammi dei passaggi di stato dell’acqua.

Stati fisici della materia

1. Osservazione e classificazione di sostanze varie allo stato solido, liquido e gassoso e prima definizione delle loro caratteristiche.

2. Approfondimento delle caratteristiche dei liquidi con esperimenti di travaso di stesse quantità di acqua in contenitori di forma diversa: concetto di volume.

3. Attività di taratura di barattoli di forme diverse: concetto di volume.

4. Attività di immersione di oggetti in contenitori con acqua: impenetrabilità della materia.

5. Confronto del volume ottenuto per immersione con il peso di un sasso misurato con la bilancia: differenza tra i concetti di peso e di volume.

6. Attività con palloncini vuoti e gonfiati e uso di bilance: peso dell’aria (e dei gas in generale).

N.B. alcuni ragazzi, pur avendo osservato e compreso che l’aria ha un peso, non riescono a disegnare correttamente la bilancia con il palloncino gonfio (frecce).

7. Attività di immersione di bicchieri capovolti in bacinelle con acqua: volume dei gas.

Passaggi di stato

1. Osservazione ed analisi di esperimenti di fusione del ghiaccio e solidificazione dell’acqua: trasformazioni fisiche e passaggi di stato.

2. Osservazione dei fenomeni collegati al riscaldamento dell’acqua in un becher: nebbia, bolle, ebollizione, condensazione.

3. Osservazione dei fenomeni collegati al riscaldamento dell’acqua in un sistema scientificamente controllato: il distillatore.

4. Attività di osservazione del comportamento dell’acqua contenuta in recipienti posti vicino e lontano da fonti di calore: vapore acqueo ed evaporazione.

5. Dal ghiaccio al vapore acqueo: l’apporto della matematica nella costruzione del diagramma cartesiano dei passaggi di stato dell’acqua.

Il ciclo dell’acqua dal punto di vista delle Scienze

Il diagramma dei passaggi di stato dell’acqua

Quest’ultima esperienza ha permesso di ripercorrere i vari passaggi di stato e i concetti nei quali i ragazzi avevano trovato maggiori difficoltà: l’invisibilità del vapore acqueo e la natura della condensa.

Sia l’invisibilità del vapore acqueo che la natura della condensa, concetti tra loro strettamente legati, sono stati affrontati anche attraverso discussioni su fenomeni di vita quotidiana (asciugatura dei capelli, dei panni, condensa sui vetri..).

Nel becher, infatti, si sono realizzati numerosi fenomeni, tra i quali riportiamo la formazione della condensa prima esterna e poi interna.

Scuola secondaria I°: UC 51 - Mangiamo la foglia?(Il fiore)

Il percorso didattico si propone due obiettivi:

1. far osservare il fiore nella sua struttura, capirne l’origine e la funzione;

2. gettare le basi della conoscenza delle profonde interconnessioni tra mondo vegetale, animale e ambiente, allo scopo di comprendere i possibili effetti dei cambiamenti climatici su di essi.

Le fasi del lavoro sono state le seguenti:

1. osservazione di fiori;

2. analisi della loro morfologia al fine di individuare, disegnare, nominare e descriverne le varie parti:

Sono state individuate e descritte, in maniera approfondita, le parti femminili e maschili del fiore:

3. analisi di fiori diversi al fine sia di individuarne le parti invarianti che di osservare le differenze morfologiche che le stesse strutture possono manifestare in fiori diversi;

Esempio:fiore di papavero

4. osservazione di infiorescenze ad occhio nudo;

il rododendro nel giardino della scuola

5. osservazione allo stereomicroscopio di infiorescenze di camomilla, margherita e altre piante e successiva classificazione dei fiori già analizzati in fiori e infiorescenze;

6. analisi della relazione struttura-funzione delle varie parti che compongono il fiore, anche alla luce delle differenze già osservate tra fiore e fiore;

7. analisi della funzione del fiore:la trasformazione fiore - frutto;

la mela dal vivo

lo schema della trasformazione del fiore di melo in frutto.

8. analisi delle diverse modalità di impollinazione:

a. osservazione di insetti impollinatori nel giardino della scuola;

b. confronto tra i diversi tipi di polline allo stereomicroscopio;

c. discussione e sintesi;

Scuola secondaria I°: U332 - Paesaggisti per un giorno (Conoscere alcuni elementi del meteo e del territorio fisico e

comprendere come essi interagiscono tra di loro)

L'attività si proponeva di far riflettere sulle scelte che devono essere condotte dagli amministratori pubblici per realizzare una gestione corretta del territorio, al fine di limitare quel che viene denominato rischio idraulico, cioè il verificarsi di frane, alluvioni, esondazioni di corsi d'acqua.

Attraverso un laboratorio condotto con “tavola fluviale”, è stato possibile toccare con mano gli elementi fondamentali del paesaggio: la naturale pendenza, le sorgenti e lo sviluppo di un corso d'acqua, circondato da modelli di case, isolati, alberi e ponti.

Gli studenti, durante il laboratorio sono diventati “esperti del paesaggio” e sono stati chiamati a riflettere su come mettere in sicurezza i manufatti esistenti e su quali accorgimenti possono rendere minimi gli effetti delle aumentate precipitazioni. L'attività è stata proposta alle tre classi prime

L’attività è stata preceduta da una serie di attività comprese nella programmazione annuale degli insegnanti di geografia e scienze

1 - Ambito geografico: analisi degli elementi della meteorologia

Il ciclo dell’acqua

Tipi di nuvole

2 - Ambito scientifico: il suolo

Campionamento del terreno dell’orto della scuola

Osservazione diretta di vari campioni di suolo (sabbioso, argilloso, umifero), attraverso i 5 sensi, con l’uso di lenti di ingrandimento e allo stereomicroscopio

Redazione di schede di osservazione (colore, tessitura, odore, granulometria, presenza di componenti vegetali o animali…)

Esperienza sulla granulometria: individuare ghiaia, sabbia, limo, argilla con immersione in acqua

Esperienze sulla permeabilità dei suoli: terreni sabbiosi ed umiferi, comportamento dell’argilla

Presenza di aria e di acqua dentro i suoli: fare ipotesi ed osservare la verifica di tali ipotesi in laboratorio

3 - Flumina L’attività è stata condotta attraverso l’uso del modello di un fiume, costituito da una superficie sabbiosa che rappresenta la pianura alluvionale, in debole pendenza, nella quale è possibile modellare dei rilievi.

Due “sorgenti” permettono di far arrivare acqua nella pianura alluvionale e quindi di modellare un iniziale corso d’acqua, dove è possibile distinguere il limite dell’alveo fluviale, le isole fluviali, le aree golenali.

Sorgenti

Limiti dell’alveo

Abitazioni

Industrie

Gli allievi sono chiamati prima ad individuare gli elementi morfologici del fiume, a posizionare elementi del paesaggio naturale, quali i boschi, ed infine a situare nel loro paesaggio elementi antropici, come case, edifici industrali, ponti.

[Flumina era un plastico di un fiume, noi dovevamo trovare l’alveo cioè dove non passa l’acqua e la golena cioè dove passa l’acqua (comprensione o ricordo non corretto) poi dovevamo costruire una città sicura per le piene. Dopo averla costruita con dighe e barriere abbiamo simulato una piena e abbiamo segnato con delle bandierine rosse le zone pericolose.]

[L’esperienza di Flumina: abbiamo acceso l’acqua e si è visto che faceva diversi canali e dove passava l’acqua si chiama alveo e dove non passa si chiama golena. Poi abbiamo messo delle puntine per segnare il percorso che faceva il fiume e abbiamo accelerato la velocità dell’acqua e alcune puntine sono state trascinate via dall’acqua. Quindi vuol dire che il fiume si è alzato e la golena è diventata alveo. Poi abbiamo costruito una città con case, palazzi, ospedali, mulini e chiese. Abbiamo di nuovo accelerato l’acqua per vedere dove era in pericolo le case.]

[Il plastico ci ha aiutato a capire che i fiumi possono servire a molto ma dato che c’è il cambiamento climatico il fiume può straripare quindi meglio costruire non troppo vicino ad un fiume.]

Scuola secondaria I°: U223 - Cambiare aria (Come sta cambiando il clima e come possiamo migliorare la situazione)

L'unità si proponeva di recuperare ed ampliare conoscenze e competenze (linguistiche, geografiche, tecniche, scientifiche ecc.) già acquisite dagli allievi negli anni precedenti e di mostrare come molti degli elementi appresi giochino un ruolo nell'assetto del clima e nei cambiamenti climatici. Le attività sono state proposte alle classi terze dell’Istituto, con l'intento di stimolare alla riflessione sui propri comportamenti e sull'esigenza di preservare gli equilibri del pianeta.

Il progetto originario è stato modificato per necessità contingenti, ma alcune attività di conoscenza ed investigazione della problematica dei cambiamenti climatici sono state ugualmente condotte nel corso dell’anno, anche assieme ad altri docenti del consiglio di classe.

Lettura di un brano su questa tematica e redazione di mappa concettuale

Commento di fatti di cronaca e redazione di un cartellone con l’insegnante di arte.Commento dell’evento ventoso estremo del 5 marzo 2015 che ha danneggiato ampiamente vaste aree del comune ed anche il parco della scuola

Adesione dell’Istituto ad iniziative tese alla diffusione del rispetto ambientale, anche assieme alla Consulta dei Genitori-SETTIMANA EUROPEA

per la RIDUZIONE RIFIUTI-GIORNATA MONDIALE DELL’ACQUA (visione del film “Vado a scuola”)- EARTH DAY 2015 (visione del film “Trashed”)-GIORNATA LEGAMBIENTE NONTISCORDARDIME’

Simulazione dello scioglimento dei ghiacciai delle calotte

Calotta artica - L’acqua si abbassa nel contenitore con lo scioglimento del ghiaccio galleggiante

Calotta antartica - L’acqua si alza nel contenitore con lo scioglimento del ghiaccio situato sopra il continente.

Seminario sulla problematica dei cambiamenti climatici per le classi terze dell’Istituto:- analisi degli effetti visibili- analisi delle cause- possibili interventi di mitigazione

Risultati ottenuti:

L'esecuzione dei percorsi ha permesso di proporre agli allievi esperienze concrete di osservazione e di lavoro, con costante riferimento alla realtà.

La possibilità di imparare discutendo e confrontando punti di vista diversi ha costretto gli allievi ad usare la lingua con maggiore precisione e competenza ed a far emergere la logica dei ragionamenti seguiti

L'adozione di una metodologia di lavoro condivisa ha incrementato il confronto tra docenti per la predisposizione, l'attuazione e la discussione in merito alle difficoltà incontrate durante l' esecuzione delle attività sia da loro stessi che dai ragazzi.

Ha inoltre permesso di sostituire a modalità di comunicazione prettamente linguistiche (lezione frontale, lettura, studio, interrogazione) altre più percettive, visive, espressive, con positivi riscontri per l'apprendimento di tutti gli studenti, ma soprattutto per i ragazzi che hanno difficoltà di letto-scrittura (es.DSA)

MASSIMO 5 SLIDES

Gli insegnanti si sono misurati con un esercizio di riorganizzazione delle loro unità didattiche finalizzato allo sviluppo verticale del tema dei cambiamenti climatici; senza modifiche sostanziali al curricolo di scienze dell’Istituto, utilizzando i loro percorsi disciplinari come unità modulari, hanno potuto sviluppare le loro programmazioni disciplinari con una attenzione particolare ai temi della sostenibilità ambientale.

La presente documentazione è stata scritta da tutti i docenti che hanno partecipato al progetto, utilizzando gli strumenti di condivisione a distanza offerti dalle TIC.