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Valentina Domenici1*, Erica Parri1, Chiara Gerardi1, Alessandro Lenzi2

1. Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, via Risorgimento 35, 56126 Pisa.

2. Museo di Storia Naturale di Rosignano Solvay, via Monte alla Rena 41-43, 57016 Rosignano Solvay (LI)

* E-mail: valentina.domenici@unipi.it

DNAQuest’anno la Mostra Didattica autunnale del Museo di Storia Naturale di Rosignano Solvay era dedicata al DNA. L’occasione era la celebrazione della ricorrenza dei 60 anni dal celebre lavoro pubblicato su Nature da Watson e Crick sull’ipotesi della struttura a doppia elica del DNA. La mostra “La Molecola della Vita”, progettata e organizzata dall’Associazione di volontariato “Amici della Natura Rosignano” in collaborazione con il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa (gruppo coordinato da uno degli autori, V.D.), era strutturata di due parti, una espositiva, fatta di 16 pannelli, e una interattiva, con un allestimento per effettuare una serie di esperimenti. La parte interattiva è stata occasione per una sperimentazione di una serie di attività laboratoriali e didattiche, che sono state progettate dal nostro gruppo di lavoro presso il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale) e dagli studenti del corso di Didattica della Chimica sotto la supervisione della dr.ssa Valentina Domenici. Inoltre, hanno partecipato alla progettazione di alcune attività didattiche cinque studenti brasiliani all’ultimo anno di studi universitari, che hanno seguito il corso di Didattica della Chimica durante il loro soggiorno a Pisa grazie al progetto “Scienze senza Frontiere” tra Italia e Brasile. Tenendo conto delle scuole presenti sul territorio e dell’utenza del museo, abbiamo scelto di costruire dei percorsi didattici per bambini di età di 9-10 anni (Scuole Elementari), ragazzi nella fascia di età 14-16 anni (terza classe delle Scuole Medie, prima e seconda classe delle scuole Superiori di Secondo Grado) e ragazzi di età 18-19 anni (quarte e quinte classi del Liceo). In tutto hanno partecipato dodici classi, per un totale di 6 Scuole.

Come precedentemente accennato le attività interattive-didattiche con le varie classi sono state pensate in modo diverso in base all’età e alle competenze degli alunni. Le attività presso il Museo si sono svolte nell’arco di una mattinata (circa tre ore) seguendo le seguenti fasi: 1) introduzione, 2) attività manuale o lavoro collettivo, 3) esperienza di laboratorio suddivisi in gruppi, 4) discussione finale o prima verifica della comprensione in forma di gioco o di attività manuale.

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esperienze di didattica sul DNA

Fase 1. Quando le classi arrivano al Museo, gli alunni vengono accolti da noi e/o dagli studenti che hanno partecipato alla progettazione delle attività. Questa fase ha lo scopo di introdurre la mostra sul DNA, ma soprattutto di “indagare” su quello che i bambini o i ragazzi già conoscono o hanno studiato sul DNA. L’animatore cerca di sollecitare una discussione e favorisce la partecipazione degli alunni, che intervengono raccontando, o semplicemente rispondendo alle domande. I temi specifici di questa prima fase dipendono molto dalle classi che abbiamo di fronte, ad esempio, nel caso dei bambini delle Elementari il tema centrale è la trasmissione dei caratteri ereditari dai genitori ai figli e il ruolo del DNA. Nel caso dei ragazzi più grandi, questa fase serve sia per indagare il livello di conoscenza degli alunni sulla molecola del DNA e del suo ruolo biologico, che per incuriosire i ragazzi alla Mostra, ad esempio, attraverso il racconto della storia della scoperta di Watson e Crick.

Fase 2. Nella seconda fase dell’incontro, una volta rotto il ghiaccio, si richiede agli alunni una maggiore partecipazione e si introduce una prima attività che li vedrà protagonisti. Anche in questo caso, la scelta dell’attività è calibrata per le tre fasce di età ed ha generalmente obiettivi diversi. Nel caso dei bambini, sono state provate varie attività, in forma di gioco, che hanno come focus principale far capire ai bambini il legame tra la doppia elica del DNA e la trasmissione dei caratteri ereditari. Senza entrare nei dettagli della struttura molecolare del DNA, vengono comunque affrontati i concetti di geometria a doppia elica, complementarietà di alcuni elementi strutturali, replicazione del DNA, legame tra parti del DNA (geni) e caratteri somatici. Per i ragazzi delle prime classi delle scuole superiori abbiamo lavorato sul concetto di struttura molecolare del DNA, facendo costruire dei modelli molecolari, mentre per i ragazzi più grandi, partendo dal racconto sulla scoperta degli anni ’50, sono state progettate delle piccole dimostrazioni sul fenomeno della diffrazione della luce utilizzando strumenti didattici come monocromatori, reticoli di diffrazione ed altri elementi ottici.

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Attività laboratoriali sul DNA

Fase 3. La parte più consistente e impegnativa, anche in termini di tempo, è stata una attività laboratoriale: l’estrazione del DNA dalla frutta, come banane, fragole e kiwi. Questa attività è stata proposta a tutti gli alunni, sia bambini che ragazzi, ovviamente con modalità e obiettivi disciplinari diversi. Questo esperimento, ben noto, è stato comunque provato ed ottimizzato prima di essere proposto alle classi. In tutti i casi, la classe è stata suddivisa in piccoli gruppi (composti da 4 unità, nel caso dei bambini, a 8 unità, nel caso dei ragazzi del Liceo) che lavoravano autonomamente attorno ad un bancone attrezzato con il materiale occorrente alle varie fasi dell’esperienza.

Fase 4. L’ultima parte della visita al Museo e delle attività è stata dedicata al consolidamento di quanto osservato, capito, fatto e sperimentato. Nel caso dei bambini, che hanno avuto certamente molti stimoli e che hanno visto e fatto molte cose “nuove” nell’arco della mattinata, l’ultima fase è un momento di creatività, ma anche un momento “più libero”. I bambini potevano scegliere se disegnare o scrivere, e quindi, pur continuando a lavorare, erano più rilassati. Alcuni hanno continuato a farci domande, altri hanno descritto sul quaderno le varie fasi dell’esperimento, altri hanno disegnato quello che più li hanno colpiti durante la visita al Museo. Con i ragazzi più grandi, studenti delle scuole superiori, l’ultima fase, a chiusura della visita al Museo, è stata impostata come momento collettivo di discussione, o riflettendo sul legame tra DNA e vita, o, agganciandosi all’attualità, parlando delle implicazioni nella società della conoscenza del DNA. Ad esempio, stimolati dalle domande dei ragazzi, in alcuni casi abbiamo parlato delle terapie geniche e dei vantaggi/svantaggi di conoscere eventuali malattie genetiche su un nascituro. Altri argomenti sollecitati dai ragazzi sono stati gli organismi geneticamente modificati e le tecniche per risalire dal DNA ai responsabili di atti criminali (questo argomento è molto noto ai ragazzi grazie anche ad alcune serie televisive!). In alcuni casi, questa ultima fase ha rappresentato un input per gli stessi insegnanti per una serie di attività di approfondimento e consolidamento da svolgere successivamente nella classe. Soprattutto con alcune classi di scuole primarie il nostro lavoro è continuato in giornate successive con lavori svolti a scuola e con attività di verifica.

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Una Borsa per la Didattica della Chimica a Rosignano

L’esperienza fatta quest’anno nell’ambito del Corso di Didattica della Chimica dell’Università di Pisa, coinvolgendo direttamente gli studenti nella progettazione delle attività con la costruzione di un programma sviluppato in verticale dalle scuole primarie alle scuole superiori è stata certamente molto positiva sia per gli studenti che per i bambini e i ragazzi che hanno partecipato alle attività. Il territorio del Comune di Rosignano Marittimo è tra l’altro molto sensibile alla sperimentazione di percorsi didattici nuovi, favorendo la collaborazione tra scuole, musei e università. Quest’anno, anche a seguito di questa esperienza, è stata istituita la prima edizione di una Borsa di Studio intitolata “Didattica della Chimica per Rosignano”. La Borsa è destinata a un neolaureato in Chimica, o affine, per sviluppare e realizzare un progetto di Didattica della Chimica per le scuole di Rosignano, utilizzando la struttura del Museo di Storia Naturale come punto di appoggio per realizzare il materiale didattico e iniziare a sperimentare le attività con le classi.

rotaryrosignano-logoIl Bando è scaricabile sul sito del Museo: www.musrosi.org e la Borsa, che scade il 15 luglio, è finanziata in parte dal Museo stesso e in buona parte dal “Club Rotary di Rosignano Solvay”, sempre molto sensibile alle scuole del territorio.

Riferimenti:

Autori vari, “Teaching school chemistry”, Edizione UNESCO (Ed. J. Waddington) 1984.

Autori vari, “I musei di Chimica e la Chimica nei Musei della Scienza”, (curatori: L. Campanella e V. Domenici), Sapienza Università Editrice, Roma: 2014.

R. Cervellati, D. Perugini “Guida alla didattica della chimica”, Zanichelli, Bologna: 1985.

V. Domenici, “The role of Chemistry Museums in Chemical Education for the students and the general public: Italy, a case of study”, Journal of Chemical Education, 85, 1365-1369, 2008.

V. Domenici, C. Gerardi, E. Parri, A. Lenzi, “Attività didattica sul DNA. Parte I”, La Chimica nella Scuola, (Ed. Aracne), Vol. 3, p. 11, 2014.

W. Harlen, “The teaching of Science in Primary School”, David Fulton Publisher, Londra: 2000.

E. Parri, L. Cetti, M. Macelloni, L. Rossetti, E. Magazzini, A. Lenzi, V. Domenici, “Studenti delle Classi Terze della Scuola Primaria al Museo: Attività e Feedback in Aula”, La Chimica nella Scuola, (Ed. Aracne), Vol. 1, p. 15, 2013.

J. P. VanCleave, “Chemistry for Every Kid”, WILEY: 1989.

J.D. Watson, A. Berry, “DNA. Il segreto della vita”, Adelphi Ed; 2006.

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