FINALITÀ: PROPOSTE PER IL POTENZIAMENTO DELLA LABORATORIALITA' ALL'INTERNO DELLA DISCIPLINA DELLE SCIENZE NEL LICEO SCIENTIFICO A.EINSTEIN DI ...

Liceo Scientifico A. Einstein, Teramo

PROPOSTE PER IL POTENZIAMENTO DELLA LABORATORIALiTA’
            ALL’INTERNO DELLA DISCIPLINA DELLE SCIENZE
            NEL LICEO SCIENTIFICO A.EINSTEIN DI TERAMO
                               a cura del prof. Serafino Di Bonaventura

Finalità:
 ▪   rispondere alle esigenza della moderna didattica per competenze attraverso un approccio più
     sistematico alle attività di laboratorio
 ▪   rispondere alle esigenze della Didattica Integrata Digitale emerse durante l’emergenza COVID
     mediante attività laboratoriali ampiamente integrate con le nuove tecnologie
 ▪   rispondere all’esigenza di fornire alle classi del plesso di Viale Bovio la possibilità di svolgere
     didattica laboratoriale, pur nella momentanea assenza di uno spazio fisico adibito a laboratorio di
     Scienze
 ▪   rispondere alle necessità di una didattica inclusiva nelle classi ove sono presenti studenti con B.E.S.,
     onde fornire loro strumenti alternativi o integrativi per poteresprimere al meglio le proprie
     potenzialità esentirsi integrati nella comunità scolastica
 ▪   rispondere alle Indicazioni Nazionali per i Licei, che pongono al centro della didattica delle Scienze,
     la possibilità di realizzare esperienze fondate sull’osservazione fenomenologica e sperimentale
 ▪   valorizzare le professionalità presenti nel Liceo per la disciplina delle Scienze naturali.

Destinatari:
 1) Classi del triennio ove opera il prof. S.Di Bonaventura, con particolare riferimento alla 3^ A e alla
    4^F del L.S. ordinario

 2) Studenti di una più classi in PCTO, tramite uno specifico progetto di potenziamento/orientamento
    di durata triennale, centrato sulla Meterologia e fondato raccordo con il territorio e

collegamentiinterdisciplinarinell’intera area scientifico-tecnologica (Scienze della Terra, chimica,
    fisica, matematica, informatica)

3) Tutte le classi seconde, quarte e quinte, all’interno delle ore curricolari di Scienze, attraverso
   esperienze laboratoriali videoregistrate, sviluppate sui nuclei fondanti della chimica, secondo i
   protocolli messi a punto dal dipartimento di Scienzenegli anni passati, o su nuovi protocolli da
   realizzare

                      Descrizione delle proposte
    LABORATORIO DI SCIENZE PER LA CLASSE III A L.S. ordinario

    La classe IIIA ha lo scrivente come insegnante di Scienze. Nel terzo anno la programmazione
    dipartimentale ha individuato come nuclei fondanti della disciplina la genetica,la struttura e le
    funzioni del DNA, i tessuti del corpo umano, l’anatomia e la fisiologia umani. Gli strumenti che si
    propone di applicare alla didattica per realizzare esperienze significative atte a favorire la
    motivazione, l’inclusione, l’approccio multi e interdisciplinare, l’approfondimento tramite il lavoro
    autonomo sono:

    a) La microscopia applicata allo studio della cellula e dei tessuti. Poiché nei laboratori scientifici
    delle scuole è diventato assai difficile poter disporre di moderni e potenti microscopi, considerato il
    loro elevato costo e rilevato anche che le classi della sede di Viale Bovio non dispongono per ora di
    un aula di scienze, si propone di utilizzare il Virtual Microscope, elaborato dalla NASA allo scopo di
    simulare la disponibilità di sofisticate strumentazioni a favore di studenti e ricercatori di tutto il
    mondo. Il sistema, scaricabile gratuitamente, permette di disporre microscopi virtuali con
    ingrandimenti tramite immagini tridimensionali ad alta risoluzione. Attualmente sono messi a
    disposizione 90 campioni per un totale di oltre 62 gigapixels di dati di immagine.

    b) Il lavoro cooperativo e in modalità classe rovesciata, ove gli studenti, distribuiti in gruppi
    eterogenei e con ruoli specifici assegnati, lavorano su materiali forniti dal docente o reperiti nel
    web, nella realizzazione di prodotti multimediali (video o presentazioni Power point) centrati su
    tematiche inerenti a struttura e funzioni del corpo umano, salute e malattia, educazione
    alimentare, effetti delle sostanze psicotrope sulla salute, applicazioni delle biotecnologie in ambito
    biomedico, ecc. Tale tipo di lavoro non sostituisce ma integra la didattica tradizionale fondata sulla
    lezione frontale, che rimane imprescindibile per i nuclei fondanti della disciplina.

Le attività in questione non necessitano di uno spazio fisico laboratoriale e possono essere svolte
agevolmente in D.I.D. consentendo l’interazione a distanza:

-   tra gli alunni e il microscopio virtuale, scaricabile liberamente dal web nei loro devices
-   tra gli alunni all’interno dei gruppi di lavoro e tra questi e il docente nei momenti di studio
    cooperativo e di verifica mediante gli applicativi Meet e Classroom

PROGETTO INTERCLASSE E INTERDISCIPLINARE “MONITORAGGIO DEI PARAMETRI METEOROLOGICI E
DEL CLIMA DEL TERRITORIO TERAMANO” IN COLLABORAZIONE CON ASSOCIAZIONE
METEOROLOGICA“MONTI GEMELLI”

    L’idea sta prendendo forma all’interno del percorso di PCTO della classe VB (Scienze applicate) su
    spunto fornito dal Dott. Matteo Chiodi, fisico dell’atmosfera e meteorologo, che sta fornendo
    gratuitamente alla classe, nell’ambito del Corso di Formazione per Volontari della Protezione Civile
    della CIVES onlus Teramo, incontri a distanza sulla meteorologia e sulle questioni del cambiamento
    climatico.

    L’idea progettuale sarà elaborata dalla classe in questione e presentata come prodotto del proprio
    percorso di PCTO all’Esame di Stato. In sintesi essa prevede che il L.S. Einstein possa diventare
    membro della nascente Associazione Meteorologica “Monti Gemelli” e sede ospitante di una
    stazione Meteo, capace di rilevare dati da inserire in una rete di monitoraggio dei parametri
    meterorologici e del clima, a fini previsionali e di prevenzione dei rischi (per la Protezione Civile, i
    Comuni ecc. ) ma anche per fini di pubblica utilità, (turismo, sport, agricoltura, studi botanici e
    zoologici, ecc.) . La ricaduta didattica consisterà nel coinvolgimento di studenti di tutti gli indirizzi e
    gradi in attività di studio dei dati (ad es. gli eventi estremi, le serie storiche, le massime e le minime,
    l’attendibilità dei modelli previsionali, i dati di utilità per le attività economiche ecc. ) che
    coinvolgeranno più docenti e discipline (Scienze della Terra, Fisica, Chimica, Informatica,
    Matematica, Statistica, Elettronica, Educazione civica) e di divulgazione degli stessi attraverso spazi
    specifici (sito meteo collegato al sito scolastico, pagina facebook o altro). Le attività sviluppate
    potranno essere fonte di ispirazione per convegni pubblici, conferenze, corsi, eventi aventi ad
    oggetto le tematiche in questione.

    Dall’idea progettuale, si potrà passare alla realizzazione pratica del progetto a partire dall’A.S.
    2021-2022 mediante le seguenti fasi:
▪   Installazione della stazione Meteo, munita di web cam in uno dei due plessi del L.S. Einstein. Il costo
    della stazione non dovrebbe superare i 1000 euro.
▪   Coinvolgimento di tutte le discipline scientifico tecnologico in un progetto interclasseche possa
    dare al L.S. A.Einstein un’identità scientifica ed ambientale rispetto al territorio di riferimento,
    mettendolo al centro di un dibattito sulle Scienze della Terra, la prevenzione dei rischi, la
    protezione civile, il cambiamento climatico e collegandolo con il mondo universitario regionale.
▪   Impegno specifico di classi dei PCTO in progetto replicabile, di durata triennale, avente ad oggetto
    lo sviluppo di competenze trasversali e l’orientamento nell’ambito della fisica dell’atmosfera, di
    studi fisici, chimici, statistici, matematici o finalizzati alla Protezione Civile.
▪   Organizzazione di convegni, conferenze, corsi sul tema.

Descrizione degli strumenti e delle attività
Strumentazione base

Ogni stazione dovrà rispettare le linee guida del WMO e dovranno essere dotate di:

         o sensore temperatura esterna con errore massino di +/- 0,3°.
         o sensore pressione barometrica
         o sensore umidità con errore massimo del 2% su tutta la scala
         o sensore irraggiamento solare
         o sensore UV
         o sensore velocità vento
         o sensore direzione vento
         o pluviometro
         o sensore altezza neve
         o Pannello solare autonomo per l'energia solare
         o Data logger per il trasferimento dei dati

   -   Ogni stazione sarà integrata da una webcam fissa digitale con sensore ottico di 5 Mpixel, che
       dispone di un sistema integrato di registrazione con una memoria interna di 32 Gb ed essere dotata
       di gestione remota con browser web dei parametri di visualizzazione (definizione video, colori,
       bilanciamento del bianco).

       Raccolta e Analisi dei dati

   -   Tramite il sistema interno alla stazione è possibile sviluppare dei grafici per indicare l’andamento
       dei dati raccolti. Con particolare riferimento ai valori medi giornalieri, mensili e annuali.

   -   Attraverso l’analisi delle serie storiche si possono eseguire degli studi di tipo meteo-climatici locali,
       andando ad evidenziare i valori dei principali parametri meteorologici nel corso degli anni per
       approfondire gli studi su eventuali mutamenti climatici.

3) LABORATORIO DI CHIMICA IN MODALITA’ VIDEOLEZIONE REGISTRATA

Nell’anno scolastico 2018-2019 il dipartimento di Scienze del L.S. Einstein ha messo a punto una serie di
protocolli laboratoriali che hanno permesso la realizzazione in aula di scienze di attività laboratoriali
replicabili per tutte le classi che ne avessero fatto richiesta. Gli esperimenti sono stati svolti attraverso
l’apporto di una docente appositamente incaricata, che ha operato in compresenza con i docenti
curricolari. Essendo venuta meno la possibilità di frequentare il labortatorio da parte delle classi, causa
emergenza COVID, necessità di didattica a distanza e, comunque, a causa del trasferimento di molte classi
nel plesso di viale Bovio, si pone la necessità di trovare una nuova modalità per lo svolgimento dei
laboratori di scienze e , in particolare, di quelli di chimica. Si propone pertanto, per tutte le classi e, in
particolare per le seconde, le quarte e le quinte, che svolgono programmi di chimica, di fruire di
videolezioni laboratoriali prodotte all’interno dell’aula di Scienze della sede di Via Sturzo.

Tale possibilità è favorita dalle seguenti circostanze:

    -   Negli ultimi anni il laboratorio è stato dotato di alcune interessanti attrezzature, ad esempio
        l’apparecchio per il saggio alla fiamma, il piaccametro, la bilancia di precisione ed altro, che
        necessitano di essere valorizzati per le potenzialità didattiche che possono offrire
    -   Al momento sono disponibili dei docenti COVID di Scienze che potrebbero essere utilmente
        impegnati nella realizzazione di videolezioni di supporto alla didattica tradizionale
    -   La didattica a distanza permette un’agevole fruizione di contenuti didattici in modalità audio/video,
        che rappresentano per gli studenti un’occasione importantissima per ritrovare il contatto visivo con
        la propria scuola e motivarsi verso contenuti di una materia complessa come la chimica che, a
        distanza, risultano più difficili da comprendere ed apprendere.

Si propone pertanto di realizzare una serie di videolezioni, della durata massima di 45 minuti, centrate su
esperienze di laboratorio collegabili ai nuclei fondanti delle Scienze nei vari gradi di scuola. A titolo di puro
esempio:

    -   Per le classi quarte: saggi alla fiamma
                               preparazione di soluzioni a diversa concentrazione con relativi calcoli
                              calcolo del pH di soluzioni
                              titolazione di una soluzione
   - Per le classi seconde: estrazione del DNA da cellule vegetali
   metodi di separazione delle miscele (distillazione, filtrazione, cromatografia su carta ecc.)
                             preparazione di soluzioni a diversa concentrazione e relativi calcoli
                             confronto tra trasformazioni fisiche e chimiche
                            esempi di trasformazioni chimiche
                             esperimento sull’osmosi
    -   Per le classi quinte: dosaggio degli zuccheri riducenti mediante reattivo di Feheling
                              Identificazione dell’amido negli alimenti
                              Test del biureto per il dosaggio delle proteine
                              Produzione di un biopolimero
                              Studio dell’azione delle catalasi nelle cellule animali

Teramo 12 dicembre 2020          Il docente
                          Serafino Di Bonaventura