TEMATICHE METEOROLOGICHE. – Il tema meteorologia può essere scisso in due parti di cui la prima è assolutamente propedeutica alla seconda.

1)    Fenomeni meteorologici, rilevamento e previsioni

2)    Il clima ed i cambiamenti climatici con particolare riguardo all’impatto dell’intervento dell’uomo sull’ambiente.

Si consiglia di affrontare la prima parte sin dalla classe 1^. Si potrà poi proseguire gradualmente l’anno successivo e introdurre, così, la restante parte del lavoro, dopo aver fatto acquisire agli alunni tutti i prerequisiti necessari.

L’intero tema potrebbe essere esaurito in 2^ classe, oppure essere completato in 3^, affrontando più completamente e dettagliatamente le grandi emergenze planetarie in fatto di clima e ambiente.

La tematica è stata già affrontata da alcune classi dell’Istituto. E’ ovvio che quelle classi che si approcciano per le prime volte all’argomento lo faranno partendo dall’osservazione e dallo studio dei fenomeni meteorologici.

Obiettivi generali del tema.

·        Rendere consapevoli gli alunni dell’influenza del tempo e del clima nella vita quotidiana

·        Innalzare il livello e la qualità delle conoscenze scientifiche e tecnologiche degli studenti

·        Imparare ad impostare un lavoro secondo un criterio scientifico

·        Far emergere, anche con l’aiuto delle informazioni reperite dalle reti telematiche, le molteplici interazioni tra realtà, scienza e tecnologia

·        Sviluppare le capacità di osservazione, descrizione dei fenomeni e degli strumenti e formulazione di ipotesi

·        Conoscere e usare la strumentazione specifica

·        Decodificare i linguaggi simbolici ed acquisire un lessico specifico

·        Analizzare, elaborare e rappresentare i dati graficamente.

1)    Fenomeni meteorologici, rilevamenti e previsioni.

Contenuti – L’atmosfera; ruolo del Sole, dell’acqua e dell’aria sulle condizioni atmosferiche; la misurazione dei fattori atmosferici (temperatura, pressione, umidità, precipitazioni, vento); la carta meteorologica; previsioni del tempo; le nuove tecnologie nelle previsioni meteorologiche.

Ipotesi di attività pratiche e laboratoriali. Esperimenti sul ciclo dell’acqua, sulla pressione atmosferica, sulla taratura di un termometro, sulle celle convettive; costruzione di piccoli strumenti meteorologici: banderuola segnavento, manica a vento, pluviometro, anemometro…; elaborazione di schede sugli strumenti della meteorologia; attività di rilevamento, tabulazione, rappresentazione grafica e analisi di dati sui parametri meteorologici.

Ipotesi di attività di ricerca e approfondimento interdisciplinare – parole e immagini per rappresentare gli elementi del tempo: i fenomeni meteorologici in poesia e arte; filastrocche e proverbi sul tempo.

Obiettivi specifici:

·        Acquisire conoscenze sulla composizione e proprietà dell’acqua in natura e sugli strati dell’atmosfera e loro caratteristiche

·        Acquisire conoscenze sui fattori che determinano il tempo atmosferico (temperatura, pressione, umidità, vento, precipitazioni)

·        Comprendere il funzionamento della strumentazione per il rilevamento dei fattori meteorologici

·        Essere in grado di effettuare rilevamenti utilizzando correttamente la strumentazione

·        Essere in grado di leggere e interpretare una carta del tempo o interpretare le rubriche o bollettini delle previsioni del tempo

·        Essere capaci di elaborare rappresentazioni grafiche con i dati rilevati

·        Essere in grado di analizzare i dati, avanzare ipotesi di spiegazioni dei fenomeni e previsioni

·        Essere in grado di predisporre ed effettuare semplici esperienze pratiche e laboratoriali.

2)     Il clima ed i cambiamenti climatici con particolare riguardo all’impatto dell’intervento dell’uomo sull’ambiente.

Contenuti – Clima e zone climatiche; zone climatiche e ambienti in Italia; il clima mediterraneo; il clima e gli esseri viventi; le stagioni e i ritmi della vita; l’inquinamento atmosferico negli ambienti domestici; il buco dell’ozono e le sue implicazioni; l’effetto serra e il suo ruolo nei cambiamenti climatici; le piogge acide; le previsioni sul clima del futuro; la desertificazione; la siccità e l’approvigionamento idrico; educazione alla salute: ipotermia, bioclimatologia e meteoropatia, la primavera e le allergie, mancanza di luce e depressione.

Attività di ricerca e approfondimento. L’interazione tra clima e attività dell’uomo: pastorizia e transumanza, clima e agricoltura tradizionale. Il clima attraverso le ere geografiche (può essere prevista una visita guidata al museo limitatamente alla sezione della paleontologia per risalire dalla fauna alla copertura vegetale e al clima). La meteorologia nei proverbi con analisi delle false credenze. Influenze climatiche sull’abbigliamento tradizionale, sull’architettura delle abitazioni, sull’approvigiovamento idrico. Parole e immagini per rappresentare il clima: le stagioni in poesia e arte.

Ipotesi di ricerca sperimentali e attività laboratoriali.

 Attività di indagine sulla piovosità e presenza di piogge acide o sull’inquinamento atmosferico con rilevamento di dati, analisi e conclusioni.

Obiettivi specifici.

·        Acquisizione di conoscenze sul clima, le zone climatiche, i fenomeni legati alle modificazioni climatiche

·        Individuazione delle zone climatiche e delle loro relative caratteristiche

·        Comprensione dei rapporti e delle implicazioni tra modificazioni climatiche e ambientali e salute umana

·        Acquisizione della consapevolezza del ruolo dell’uomo come “gestore” dell’ordine naturale e della sua influenza sulle modificazioni climatiche e ambientali

·        Essere in grado di effettuare ricerche anche attraverso il web, reperire informazioni, discuterle e trarre informazioni

·        Essere in grado di progettare ricerche e attività sperimentali, rappresentare, analizzare e discutere i dati traendo conclusioni

·        Essere in grado di valutare criticamente le cause e gli effetti dei problemi ambientali indicandone i possibili rimedi e le difficoltà.

Metodologie e mezzi. La metodologia mirerà a promuovere una integrazione tra elaborazione delle conoscenze e attività pratica e sperimentale e favorire una didattica per problemi e per progetti. Si userà la strumentazione già in possesso della scuola (integrandola, eventualmente, con l’acquisto di altra semplice strumentazione manuale) o materiali facilmente reperibili. Come fonte di documentazione, oltre ai normali testi, dati e informazioni aggiornate saranno reperite sulla rete Internet. Il computer sarà utilizzato per allestire testi o schede con illustrazioni e grafici, per raccogliere e socializzare quanto prodotto ed eventualmente per l’elaborazione di un ipertesto. Sarebbero auspicabili contatti con il Centro di Geodesia Spaziale di Matera e con enti e associazioni che si occupano di meteorologia e dello studio del clima.

Area tematica: Energia: fonti primarie, trasformazioni e impieghi.

Si propone di sviluppare un percorso di lavoro inerente a questo tema nelle 3^ classi poiché solo nella classi terminali si è in possesso di tutti i prerequisiti indispensabili per affrontare i nodi concettuali che afferiscono a questa area.

Obiettivi

·        Conoscere le differenze fra le diverse forme e fonti di energia

·        Conoscere le differenze fra le fonti di energia rinnovabili e non rinnovabili

·        Comprendere la differenza fra i concetti di lavoro, potenza ed energia

·        Comprendere il principio di conservazione dell’energia

·        Analizzare le fonti di energia utilizzate dall’uomo nei secoli associandole alle trasformazioni della società

·        Analizzare le utilizzazioni dell’energia nucleare fatte dall’uomo a partire dagli anni Quaranta per comprendere i possibili sviluppi futuri

·        Acquisire consapevolezza della rilevanza che i processi di fissione e fusione nucleare hanno nella produzione di energia e dei rischi associati ai vari tipi di radiazioni per gli esseri viventi

·        Innalzare il livello e la qualità delle conoscenze sull’energia

·        Imparare ad impostare un lavoro secondo un criterio scientifico

·        Sviluppare la capacità di osservazione, descrizione dei fenomeni e formulazione di ipotesi

·        Far emergere anche con l’aiuto delle informazioni reperite dalle reti telematiche, le molteplici interazioni tra realtà, scienza e tecnologia

·        Acquisire la capacità di analizzare e valutare criticamente i dati e le informazioni raccolti e formarsi opinioni personali.

Contenuti. Il lavoro, la potenza, l’energia: forme di energia: meccanica, elettrica; il principio di conservazione dell’energia; le fonti di energie non rinnovabili: il carbon fossile, il petrolio, il metano, il nucleare; l’energia nucleare: la fusione e la fissione nucleare; le fonti di energie rinnovabili: energia solare, idraulica, geotermica, eolica, delle biomasse, del mare; funzionamento delle centrali per la produzione di energia elettrica.

Ipotesi di approfondimenti e ricerche interdisciplinari: il ruolo delle forme di energia nella prima e nella seconda rivoluzione industriale; la bomba atomica nello sviluppo del secondo conflitto bellico mondiale; problemi etici e morali nel lavoro dello scienziato; le grandi figure della fisica nel secolo scorso: Fermi ed i “ragazzi di via Panisperna”, Einstein, Oppenheimer…; il problema del disarmo nucleare; energia nucleare e inquinamento radioattivo; effetti biologici delle radiazioni; il dibattito della comunità scientifica sull’uso del nucleare; le diverse scelte possibili nella produzione energetica; l’impiego a fini pacifici dell’energia atomica: in medicina, in agricoltura, nell’industria, in geologia.

Ipotesi di attività pratiche e sperimentali: costruzione di una pila; costruzione di un modello di impianto per la produzione di acqua calda a collettore solare; esperimenti per evidenziare la trasformazione di energia radiante in energia elettrica  (cellule fotovoltaiche o di energia meccanica in energia elettrica (alternatorino che alimenta il faro della bicicletta); costruzione di modellini per immagazzinare e rilasciare energia; costruzione di una ruota idraulica; realizzazione dell’esperimento di Joule sulla trasformazione di energia cinetica in energia termica; costruzione di un modellino che mette in evidenza la produzione, il trasporto, la distribuzione dell’energia elettrica; attività di indagine sui consumi energetici.

Metodologia – La metodologia mirerà a promuovere un’integrazione fra l’elaborazione delle conoscenze , la ricerca e l’attività pratico-sperimentale; favorirà, inoltre, una didattica per problemi e per progetti. Si userà, per le attività pratiche e laboratoriali, la strumentazione già in possesso della scuola e materiali facilmente reperibili. Come fonte di documentazione e informazione, oltre ai normali testi, dati aggiornati saranno reperiti dagli alunni sulla rete Internet.Il computer sarà utilizzato per allestire testi e schede con illustrazioni e grafici per raccogliere e socializzare quanto prodotto ed eventualmente per l’elaborazione di un ipertesto. Sarebbero auspicabili contatti con il centro ENEA della Trisaia di Rotondella.

Aree tematiche – Struttura: forme e funzione – Si propone di sviluppare un percorso di lavoro inerente a questo tema in due tempi da attuare nelle classi 1^ e 2^.

Obiettivi generali.

·        Innalzare il livello e la qualità delle conoscenze scientifiche e tecnologiche degli studenti

·        Imparare ad impostare un lavoro secondo un criterio scientifico

·        Sviluppare la capacità di osservare e descrivere in funzione di uno scopo

·        Sviluppare la capacità di scoprire le relazione di causalità tra le forme degli “oggetti” studiati e le funzioni che essi devono svolgere

·        Far emergere, anche con l’uso delle informazioni reperite dalle reti telematiche, le molteplici interazioni tra realtà, scienza e tecnologia.

Classe prima.

Contenuti: dai modelli materiali ai modelli geometrici; la geometria nella natura e la ricerca della simmetria; analisi tecnica di un “prodotto”; struttura delle cellule procariote e eucariote, vegetali e animali; morfologia comparata nel regno delle piante; morfologia comparata nel regno animale; forma e movimento nei pesci e negli uccelli; forme idrodinamiche e forme aerodinamiche; forme metamorfiche; forme criptiche e mimetiche (mimetismo, ecc.).

Ipotesi di attività pratiche e laboratoriali. Elaborazione di schede tecniche su oggetti osservati; osservazione comparata di strutture di organismi animali e vegetali; elaborazione di tavole comparative di strutture di organismi che mettono in relazione forma e funzione; allestimento di vetrini di cellule eucariote e procariote, vegetali e animali per l’osservazione comparata.

Ipotesi di attività di ricerche e approfondimenti interdisciplinari: l’imitazione della natura nella tecnologia.

Obiettivi specifici

·        Capacità di riconoscere i modelli geometrici fondamentali negli oggetti reali

·        Capacità di tradurre in disegno le forme geometriche

·        Capacità di osservare in maniera prima globale, poi particolareggiata

·        Capacità di sintetizzare i dati dell’osservazione e comunicarli adeguatamente

·        Capacità di mettere in relazione le diverse strutture delle cellule procariote e eucariote, animali e vegetali in relazione alla loro funzione

·        Riconoscere le somiglianze e le differenze fra le specie stabilendo collegamenti fra le strutture e le strutture  delle principali di esse

·        Analizzare l’organizzazione corporea di un animale e/o la struttura di una pianta in relazione all’ambiente di vita.

Classe seconda.

Contenuti – Caratteristiche delle cellule dei diversi tessuti in virtù della loro specializzazione, caratteristiche morfologiche e funzionali degli apparati del corpo umano. Esempi: la struttura dei villi intestinali e l’assorbimento dei nutrienti; la diversa struttura delle arterie e delle vene in relazione alla loro funzione; il cuore come pompa aspirante e premente; il sistema di leve dell’apparato muscolo-scheletrico; come funziona e in che modo comunica un neurone; il funzionamento dell’occhio come una macchina fotografica; il funzionamento dell’organo della fonazione. Le forme degli strumenti musicali e il suono emesso. La progettazione e la realizzazione di un manufatto.

Ipotesi di attività pratiche e laboratoriali. Osservazione comparata di vetrini di diversi tessuti; elaborazione di tavole anatomiche illustranti strutture significative del corpo umano e le modalità di funzionamento; simulazione della ventilazione polmonare mediante una campana di vetro coperta da una membrana elastica; realizzazione di oggetti funzionali di uso comune.

Ipotesi si ricerca e approfondimento. L’estetica e la funzionalità nel design industriale e in architettura; l’ambiente a misura d’uomo: oggetti ergonomici.

Obiettivi specifici.

·        Mettere in relazione la struttura delle cellule dei tessuti con la loro funzione

·        Conoscere e comprendere struttura e funzione degli apparati del corpo umano

·        Conoscere ciò che può assicurare il perfetto funzionamento degli organi del corpo umano per garantire all’uomo lo stato di benessere

·        Evidenziare le differenze del timbro e dell’altezza del suono degli strumenti musicali in relazione alla loro struttura

·        Capacità di progettare un “oggetto” in relazione ad una funzione

·        Capacità di realizzare praticamente un prodotto funzionale

·        Capacità di valutare la funzionalità di un “oggetto”.

Metodologie e mezzi. La metodologia mirerà a promuovere una integrazione fra elaborazione delle conoscenze ed attività pratiche e sperimentali ed a favorire una didattica per problemi e per progetti. Si userà la strumentazione già in possesso della scuola e materiali facilmente reperibili. Come fonte di documentazione, oltre ai normali testi, dati e informazioni aggiornate saranno reperite sulla rete Internet. Il computer sarà utilizzato per allestire testi e schede con illustrazioni e grafici per raccogliere e socializzare quanto prodotto ed eventualmente per l’elaborazione di un ipertesto. Si possono programma visite guidate al Museo o presso laboratori artigianali.

Verifica e valutazione. Le verifiche saranno predisposte ad hoc dai docenti mediante prove strutturate, semistrutturate e relazioni sulle attività pratiche o di ricerca sperimentale. La valutazione dell’efficacia dei risultati sarà fatta, oltre che sulle risultanze delle verifiche, sulla scorta della documentazione del lavoro effettuato.