DIDATTICA DELLA BIOLOGIA

LEZIONE DEL 5 NOVEMBRE 2001

La lezione odierna inizia con una discussione di gruppo sull’analisi dei libri di testo effettuata durante la lezione precedente. Alcune riflessioni emerse durante questa discussione sono di seguito riassunte.

Primo gruppo:
•	mancanza di una parte analitica nel testo
•	nella trattazione della “classificazione dei viventi” non emerge un “senso globale”
•	vi è un modo non scientifico e piuttosto “politico” di presentare alcuni argomenti
•	il corpo umano viene trattato quasi esclusivamente sotto l’aspetto sanitario
•	non emerge mai il concetto di equilibrio
•	le immagini risultano spesso de-contestualizzate
•	il gruppo avrebbe preferito un testo che avesse considerato maggiormente i rapporti tra struttura e funzione

Secondo gruppo:
•	il gruppo ha riscontrato l’esistenza, nel testo analizzato, di un approccio per livelli di organizzazione (vale a dire dal micro al macro)

Terzo gruppo:
•	il gruppo ha notato che il libro tratta gli argomenti secondo una “logica sistemica”

La scuola spesso si sofferma troppo sugli aspetti analitici, senza ritornare successivamente al “globale”; una visione analitica andrebbe sempre incanalata in un’altra più complessa.
È buona norma per un insegnante analizzare sempre i libri di testo, prestando grande attenzione anche alle immagini che talvolta rischiano di diventare degli stereotipi in grado di falsare la comprensione (che distanza c’è, ad esempio, tra l’immagine di un apparato circolatorio e l’apparato circolatorio vero e proprio?)
Purtroppo in Italia c’è una scarsa cultura della didattica disciplinare. Vi è da parte dei docenti una certa tendenza a non restare al passo con le novità delle proprie discipline; in pratica allontanandosi dalla laurea, capita sovente di assestarsi su di un sapere “scolastico”.
Si ritorna a considerare lo schema di sistema elaborato nel corso delle lezioni precedenti: tutte le definizioni di questo sono emerse e sono state trattate nel corso delle discussioni in aula. Per quanto riguarda la “capacità di riconoscere il sé dal non sé”, viene precisato che essa riguarda in modo particolare i sistemi viventi (molto meno gli altri tipi di sistema). È un “rapporto dialettico” di un sistema vivente con l’esterno, che coinvolge soprattutto gli organi di senso ed il sistema immunitario (e riguarda anche gli scambi di informazione).
Altro aspetto significativo è quello del “ruolo dell’osservatore”: tale aspetto chiama in causa questioni quali il punto di vista e l’angolazione.
Si prova a riflettere su quale caratteristica dei sistemi viventi è bene cercare di attirare l’attenzione degli studenti: certamente sui meccanismi di regolazione (i sistemi viventi sono in grado di riequilibrarsi, passando attraverso stati di “non equilibrio stazionario”). Tra questi meccanismi ci si può, ad esempio, soffermare su quelli di termoregolazione. Sarebbe importante, a tal fine, analizzare dei fenomeni (anche semplici e familiari, come quello della corsa) in cui siano implicati dei processi di termoregolazione.
Un altro fenomeno di grande importanza è rappresentato dai “flussi di energia” (trasferimento ed utilizzo di energia). I flussi energetici sono “unidirezionali” (ed alla fine resta il calore, quale forma di energia non più trasferibile, né utilizzabile).
Spesso si afferma, in un modo quasi scontato, che l’energia è “contenuta” negli oggetti: tuttavia essa si manifesta, in modo evidente, allorquando si verificano delle trasformazioni. In una scuola si può partire dal concetto di lavoro, riflettendo successivamente su quelle che sono le diverse forme di energia. È necessario riuscire a costruire una “idea di energia che può essere liberata e trasformata” ( facendo riflettere gli studenti su queste trasformazioni energetiche e proponendo magari anche piccole esperienze).
Presupposto indispensabile per questi discorsi è il dato che la materia è costituita di particelle (riflettendo anche sul fatto che per ridurre qualcosa in parti sempre più piccole bisogna impiegare una forza). Sebbene l’idea di “oggetti costituiti da unità più piccole” sia abbastanza innata (anche in bambini delle elementari), è sempre bene utilizzare dei modelli o delle rappresentazioni al fine di fortificare questo concetto.
Può essere, a tale proposito, di notevolissima importanza una riflessione sui passaggi di stato e sulle trasformazioni chimiche.
Viene proiettato un lucido mostrante un grafico disegnato in modo “spontaneo” da un bambino in base a frasi o racconti da lui ascoltati (tema della rappresentazione di fatti attraverso dei “grafici spontanei”).
Si ritorna a parlare delle possibili modalità di osservazione dei processi di trasformazione, individuandone due: 1) considerazione dell’esistenza di uno “stato iniziale” e di uno “stato finale”, entrambi descrivibili, insieme con tutto ciò che è tra di loro inframmezzato; 2) osservazione del cambiamento di qualità dell’energia, a causa delle modalità di funzionamento del sistema; in tal modo, partendo dall’energia che utilizzano, è possibile dunque comprendere bene i sistemi (come funzionano e “chi sono”).
Nei libri di testo, allorquando si parla di ecologia, compare spesso l’immagine della piramide la quale, tuttavia, non è sempre veramente efficace. Esistono determinati “utilizzi” dell’energia che rappresentano una sorta di “perdite” per l’ecosistema (energia trasformata in calore, oppure utilizzata per sintetizzare, nei vertebrati, i prodotti di escrezione, energia per i processi di respirazione, di lavoro chimico e di movimento per l’organismo). In sostanza, nei diversi livelli della piramide, l’energia disponibile non viene mai “sfruttata” al meglio (il “rendimento” migliore si ha nell’ambiente acquatico). Due parametri che vanno sempre considerati sono l’efficienza dell’intera catena alimentare e la diversità numerica degli individui in ogni livello.
Si parla del tempo necessario affinché avvengano i passaggi di energia tra i vari livelli trofici. In ambiente acquatico per il passaggio energetico dal fitoplancton (produttori primari) ai consumatori primari occorrono dai 9 ai 20 giorni (è piuttosto poco). In ambiente terrestre, segnatamente nella foresta pluviale, sembra che per lo stesso passaggio ci vogliano circa 25 anni, a causa della presenza di fattori che disperdono o rallentano molto i flussi energetici (ad esempio i tronchi degli alberi). Si precisa che questi calcoli sono stati effettuati tramite l’impiego di traccianti radioattivi (quali il fosforo 32).
Nella scuola può essere incoraggiata una modalità di lavoro che contempli la suddivisione dei compiti all’interno della classe. Essa, per questo scopo, può essere suddivisa in gruppi che operino, ciascuno, su libri, pubblicazioni o altre fonti di informazioni e di immagini. Il compito di ogni gruppo è quello di approfondire i sottotemi di un argomento più vasto, per poi riassemblare i singoli contributi del tema esplorato (in questo modo, oltre a guadagnare tempo, si diventa autonomi rispetto all’insegnante).
È inoltre molto importante, per sollecitare la capacità di riflettere, saper porre ai ragazzi delle “buone domande”, in grado di stimolarli verso una visione più dinamica e meno statica del mondo. È importante che gli studenti si interroghino su diverse cose e che capiscano che gli eventi non accadono in modo indipendente gli uni dagli altri, ma che esiste sempre un collegamento tra ciò che è successo e ciò che succederà. A questo proposito viene proiettato un lucido contenente una serie di possibili “buone domande”, utili per indirizzare bene l’attenzione dei ragazzi.
Altra strategia didattica valida consiste nel “far costruire storie” ai ragazzi, i quali dal racconto (in modo narrativo) di fatti dovranno trovare delle modalità di rappresentazione adeguate. Certe rappresentazioni possono poi diventare anche delle schematizzazioni. Se si è in grado di selezionare degli “aspetti comuni”, risulta piuttosto agevole, poi, fare dei confronti tra sistemi differenti. Se i ragazzi riescono a costruire in modo autonomo modelli e schemi, possono diventare più critici verso i modelli e gli schemi che vengono proposti loro dai libri. Grazie alla “modellizzazione” gli studenti possono provare, inoltre, ad immaginare anche ciò che non riescono a vedere realmente.
Un altro lavoro che può essere eseguito consiste nella ricerca di “regolarità di funzionamento” in determinati sistemi che si stanno osservando; si tratta, in pratica, di trovare qualcosa che sia compatibile con delle “verità scientifiche” (viene mostrato un lucido in cui questa procedura è applicata alla trattazione del calore). Il pericolo in questi casi è che possano essere acquisite idee in grado di ostacolare la comprensione futura degli argomenti.

Il docente espone le seguenti due proposte di lavoro che potranno essere sviluppate nel corso degli incontri futuri: 1) pensare ad una esperienza proponibile in classe (o in laboratorio) che possa offrire qualche evidenza concreta e spunti per parlare di energia, trasformazioni di energia, trasferimento di energia. 2) pensare a fatti riguardanti il nostro organismo o quello di altri viventi a partire dai quali si possano mettere in evidenza funzionamenti sistemici: relazioni tra strutture/funzioni, regolazioni.