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PROGETTO SPECIALE PER L' EDUCAZIONE

Scuola Media Gen. E. Baldassarre

Anno scolastico 2001 / 2002

DIRIGENTE SCOLASTICO:

Dott. Renato Guarriello

Referente:

Maria Vania

Gruppo di lavoro per il progetto:

Calzaretti, Curci, Porro, Scarpa, Vania

TITOLO

OSSERVO, MISURO E SPERIMENTO

PIANO DI LAVORO:”LA MISURA DI GRANDEZZE FISICHE”

Lunghezze, superfici, volumi, masse, densità e tempi.

Premessa

Un buon insegnamento scientifico- tecnologico non può che basarsi sulla continua interazione tra elaborazione delle conoscenze e attività pratico- sperimentali. Partendo da queste considerazioni, la Scuola Media "Baldassarre" di Trani sceglie di migliorare la qualità dell'offerta formativa per l'anno scolastico 2001/2002 predisponendo la partecipazione al Progetto Speciale per l'Educazione Scientifico- Tecnologica: Progetto SeT; deliberato dal Collegio dei Docenti nella seduta tenutasi nel mese di Settembre 2001.

Aree Tematiche

1a Area tematica: Misura, elaborazione e rappresentazione strumentale e tecnologica per conoscere.

U.D.: "LA MISURA DI GRANDEZZE FISICHE"

Lunghezze, superfici, volumi, masse, densità

2a Area tematica: Tecnologia e vita

U.D.: "GENETICA SPERIMENTALE NELLA SCUOLA MEDIA"

Scheda Progetto Pag 1

Descrizione dell’Unità di lavoro n°1

La misurazione di grandezze fisiche: lunghezze, superfici, volumi, masse e densità.

Titolo dell’unità

Osservo, misuro, sperimento.

Tematica/e (riferirsi alle Tematiche riportate nella C.M. 270 del 12/11/2000)

Misura, elaborazione e rappresentazione: strumenti e tecnologie per conoscere.

N° Docenti coinvolti

7 docenti di scienze matematiche (Calzaretti, Consiglio, Di Corato, Di Nanni, Iannace, Porro, Vista), 3 docenti di ed. tecnica (Curci, Scarpa, Vania).

Discipline coinvolte

Scienze matematiche; Ed. tecnica.

Fascia/e scolare cui è diretta l’unità

Alunni di prima e seconda media (circa 300).

N° Classi della scuola coinvolte

Classi 9 (prima media), classi 6 (seconda media).

Sintesi dell’Unità (max 10 righe)

Dopo aver trattato in ambito disciplinare le misure di grandezza, verranno attuate le seguenti esperienze di laboratorio:

	Utilizzo degli strumenti di misura più comuni;
	Analisi dell'errore;
	Misure ripetute e loro rappresentazioni mediante gli stessi istogrammi;
	Mappe concettuali;
	Utilizzo del laboratorio multimediale: realizzazione dell'ipertesto sul percorso didattico;
	Collegamento a internet per attività di ricerca e approfondimento.

Argomenti principali

	Le misure di lunghezza, il calibro lineare.
	Misure di superfici regolari e irregolari con strumenti calibrati.
	Definizione di massa e volume.
	Bilance analogiche e digitali.
	Istogrammi.
	Mappe concettuali.
	Misure di densità di materiali di uso comune.

Obiettivi generali e specifici

	Acquisire il significato di misura intesa come confronto di "grandezze omogenee".
	Caratterizzare uno strumento di misura mediante alcuni parametri significativi: portata, precisione, sensibilità.
	Saper valutare l'errore massimo, relativo e l'errore percentuale in una misura mediante la precisione dello strumento.
	Imparare a rappresentare i risultati delle misure in forma grafica.

Prerequisiti

	Conoscenza delle nozioni elementari di aritmetica, geometria e delle principali strutture piane e solide.
	Possesso di un minimo di manualità, ordine e precisione.
	Saper utilizzare gli strumenti base quali la matita, il righello, la gomma, ecc.

Metodologia di lavoro (es. uso in piccoli gruppi del laboratorio di chimica e del laboratorio multimediale)

L'attività di laboratorio verrà effettuata in ambito curricolare utilizzando due unità orarie di 60 minuti ciascuna per settimana con gruppi di alunni per il laboratorio scientifico e multimediale.

Tempo complessivo

24 ore

Strumenti e risorse utilizzati

	Materiali e strumenti di laboratorio scientifico e tecnologico quali: Calibri, lenti d'ingrandimento, cilindri graduati, righe, bande metriche, bilance analogiche e digitali.
	Laboratorio d'informatica, collegamento a internet, posta elettronica.
	Pacchetti formativi predisposti dalle istituzioni universitarie impegnate nella ricerca didattica.

Scheda Progetto pag2

Descrizione del piano delle attività di formazione/produzione

	Formazione presso il Dipartimento di fisica dell'Università di Bari
	Formazione presso la scuola.
	Incontri con esperti.
	Schede di esperienze, ricerche e sperimentazione.

N° docenti formati

2 - (da formare: 10)

Tipo di formazione

Teorica e pratica.

Argomenti dei moduli di formazione e tempi

	Acquisizione di competenze di laboratorio nell'ambito dell'unità di misura (ci saranno tre incontri per complessive 9 ore con i docenti universitari del Dipartimento di Fisica proff. Picciarelli e Garuccio) e altri incontri con i docenti formatori all'interno della scuola.
	Concetto di misura, teoria dell'errore, conoscenza ed uso degli strumenti di misura, realizzazione di esperimenti per la misura delle lunghezze, superfici, volumi, masse e densità.
	Costruzione di mappe concettuali.

Risorse, strumenti e materiali utilizzati

	Laboratorio di scienze, laboratorio tecnologico, laboratorio multimediale.
	Esperti.

Produzione di materiali/risorse

	Schede di esperienze, ricerche e sperimentazione.
	Ipertesto sul percorso didattico effettuato nel laboratorio.
	Elaborazione dettagliata del progetto e dei materiali didattici utilizzati.

Attività in rete previste dalla scuola

	Collegamento a internet per attività di ricerca e approfondimento.
	Pubblicazione del progetto on-line.
	Diffusione delle esperienze e del materiale prodotto.
	Piena disponibilità ad offrire collaborazione ed uso di strutture e risorse a scuole operanti nel territorio. Collaborazione con i docenti delle S.M. Michelangelo di Bari; S.M. Venisti di Capurso; S.M. Cotugno di Ruvo.

Scheda Progetto Pag 1

Descrizione dell’Unità di lavoro n° 2

Titolo dell’unità

Genetica sperimentale nella scuola media

Tematica/e (riferirsi alle Tematiche riportate nella C.M. 270 del 12/11/2000

Tecnologia e vita

N° Docenti coinvolti

5 docenti di scienze matematiche (Porro, Calzaretti, Di Corato, Di Nanni, Iannace), 3 docenti di Ed. Tecnica (Vania, Scarpa, Curci).

Discipline coinvolte

Scienze matematiche, Ed. Tecnica, lettere.

Fascia/e scolare cui è diretta l’unità

Alunni di terza media

N° Classi della scuola coinvolte

6 di terza media

Sintesi dell’Unità (max 10 righe)

Dopo aver trattato in ambito disciplinare le biotecnologie e le loro applicazioni in campo medico e agroalimentare (gli O.G.M.) e aver analizzato le implicazioni etiche, politiche e sociali che esse comportano, sarà svolta la parte sperimentale delle leggi di Mendel mediante l’utilizzo dell’insetto Drosophila melanogaster. Sarà così possibile osservare il ciclo vitale degl’insetti, fare esperimenti di genetica classica, conoscere simboli e terminologia che si usano nel campo della genetica e delle biotecnologie, utilizzare il laboratorio multimediale per attività di laboratorio virtuale, di ricerca e approfondimento.

Argomenti principali

	Le biotecnologie.
	Le applicazioni delle biotecnologie in campo medico, agroalimentare, zootecnico.
	Gli aspetti politici, sociali, ed etici delle biotecnologie. Laboratorio virtuale di genetica.
	Verifica sperimentale in laboratorio delle leggi di Mendel.
	Gl’indici statistici applicati agli esseri viventi.
	Le relazioni scientifiche.

Obiettivi generali e specifici

	Avvio all’acquisizione del metodo scientifico.
	Studio del ciclo vitale degli insetti e verifica del “rapporto sessi”.
	Acquisire i meccanismi della trasmissione dei caratteri ereditari autosomici e/o per via sessuale.
	Conoscenza delle applicazioni della tecnologia nel mondo dei viventi e delle implicazioni sociali, politiche ed etiche.
	Applicazione della statistica in campo biologico.

Prerequisiti

	Saper comunicare anche attraverso simboli, tabelle, rappresentazioni grafiche.
	Conoscenza della cellula e della riproduzione cellulare.
	Conoscenza delle leggi di Mendel.
	Saper calcolare le percentuali e rappresentarle graficamente.

Metodologia di lavoro (es. uso in piccoli gruppi del laboratorio di chimica e del laboratorio multimediale)

Alla parte teorica seguirà la parte sperimentale in laboratorio in cui gli alunni lavoreranno a piccoli gruppi di 3-4 elementi per poi riunire confrontare e analizzare i dati sperimentali di tutti i gruppi di lavoro. La frequenza dell'attività sperimentale sarà dipendente dal ciclo riproduttivo degli insetti. Stesura delle relazioni scientifiche e immissione dei lavori effettuati nella rete telematica.

Tempo complessivo

Da 20 a 25 ore dipendenti dal ciclo riproduttivo degl'insetti.

Strumenti e risorse utilizzati

Strumenti.

	Barattoli di plastica
	Lenti di ingrandimento
	pennellini
	lampade orientabili
	etere etilico
	terreno di crescita (polenta, agar, glucosio, lievito, antimuffa)
	“ceppi” di moscerini di Drosophila m. di tipo selvatico e mutanti
	Stereomicroscopi
	Fornelli elettrici
	Ventilatore

Risorse.

	Laboratorio di scienze. Supporto della struttura universitaria.
	Laboratorio di informatica, collegamento in rete, posta elettronica.

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Descrizione del piano delle attività di formazione/produzione

Formazione presso la Scuola Media Baldassarre da parte dei docenti del Dipartimento di Anatomia Patologica e di Genetica dell’Università degli Studi di Bari.

N° docenti formati

1.( da formare 8).

Tipo di formazione

Teorica e pratica.

Argomenti dei moduli di formazione e tempi

Saranno tenuti 6 incontri per complessive 15 ore con i docenti del Dipartimento di Anatomia Patologica e di Genetica coordinati dal Prof. Gioacchino Palumbo. In tali incontri saranno affrontati i seguenti argomenti: Utilità degli studi su Drosophila m. nella ricerca genetica, laboratorio virtuale di genetica, realizzazione di esperimenti di genetica sperimentale per lo studio delle leggi di Mendel, le biotecnologie.

Risorse, strumenti e materiali utilizzati

	Laboratorio di scienze
	Laboratorio d'informatica.
	Stereomicroscopi.
	Insetti della specie Drosophila melanogaster.

Produzione di materiali/risorse

	Schede di esperienze, ricerche e sperimentazione.
	Relazioni scientifiche.
	Elaborazione dettagliata del progetto e dei materiali utilizzati.

Attività in rete previste dalla scuola

	Collegamento a internet per attività di ricerca e approfondimento; pubblicazione del progetto on-line.
	Diffusione delle esperienze e del materiale prodotto e piena disponibilità ad offrire collaborazione ed uso di risorse e strutture a scuole operanti nel territorio.

	Collegamento a internet per attività di ricerca e approfondimento; pubblicazione del progetto on-line.
	Diffusione delle esperienze e del materiale prodotto e piena disponibilità ad offrire collaborazione ed uso di risorse e strutture a scuole operanti nel territorio.

Formazione Docenti

La Scuola ha predisposto per l'anno scolastico 2001/2002 la formazione di due docenti presso il dipartimento di Fisica dell'Università di Bari (da completare Progetto Cotugno).

Gruppo di Lavoro

I docenti di Scienze Matematiche e di Ed. Tecnica, partono dalla convinzione che il laboratorio è l'insieme di tutte le opportunità interne ed esterne alla scuola, utili per dare un contesto pratico all'osservazione, la sperimentazione, il progetto e la valutazione della rilevanza sociale della Scienza e della Tecnologia. Esso è uno strumento con la quale lo studente interagisce con una tecnologia semplice ma sempre più complessa della tecnologia di utilizzo quotidiano.

Finalità

a) Migliorare la cultura scientifico- tecnologica degli studenti

	Innalzando il livello e la qualità delle conoscenze scientifiche e tecnologiche
	Favorendo la padronanza e la consapevolezza dei metodi della scienza e della tecnologia
	Aumentando la capacità di accompagnare la riflessione teorica con la pratica della scienza e della tecnologia
	Favorendo la capacità di riconoscere e valutare il valore culturale e sociale della scienza e della tecnologia, anche nella dimensione storica

b) Allestire un laboratorio scientifico dotato di una attrezzatura di base che consenta di favorire la interazione tra elaborazione delle conoscenze e attività pratico- sperimentali;

c) Migliorare la professionalità degli insegnanti e la qualità dell'insegnamento attraverso: interventi di ricerca-azione in collaborazione con le istituzioni universitarie impiegate nella ricerca didattica.

Prerequisiti

L'alunno deve:

	Possedere i principali riferimenti spaziali, quali alto, basso, destra, sinistra, vicino, lontano;
	Possedere un minimo di manualità, di ordine e di precisione;
	Conoscere le notazioni base sull'utilizzo di semplici strumenti, quali la matita e la gomma;
	Conoscere le nozioni elementari di aritmetica;
	Possedere le conoscenze elementari di geometria e delle principali strutture piane e solide.

Obiettivi

	Acquisire il significato di misura intesa come confronto di "grandezze omogenee".
	Distinguere i diversi tipi di misure (dirette, indirette) mediante strumenti tarati.
	Caratterizzare uno strumento di misura mediante alcuni parametri significativi: portata, precisione, sensibilità.
	Saper valutare l'errore massimo, l'errore relativo e l'errore percentuale in una misura mediante la precisione dello strumento.
	Individuare una procedura per valutare la programmazione degli errori nelle misure indirette.
	Imparare a rappresentare i risultati delle misure in forma grafica e "leggere" un grafico in termini di valore centrale e larghezza.
	Valutare gli scarti in misure ripetute e costruirne istogrammi.
	Saper distinguere un errore casuale da un errore sistematico.
	Costruire un modello probabilistico per interpretare la distribuzione degli scarti.
	Consolidare e approfondire procedimenti matematici attraverso l'applicazione pratica: rapporti, percentuali, proporzioni, classi di frequenza, probabilità, equazioni dirette, calcolo di medie aritmetiche, aree, volumi, velocità.

Approccio Metodologico-Sperimentale

Fasi della Metodologia

	L'unità di lavoro parte da una fase preliminare teorica, che stimoli la curiosità e il desiderio di capire degli allievi e li spinga a ricercare soluzioni.
	Per recepite le motivazioni del progetto, si attiveranno piste di indagini aperte, attraverso le quali i ragazzi possono accrescere l'interesse per le attività di laboratorio e spendere efficacemente le loro competenze.
	Ogni attività didattica si svolgerà con un alternarsi di momenti che coinvolgano l'intera classe e momenti di attività di piccolo gruppo e si baserà sull'equilibrio tra diverse modalità di studio: L'analisi qualitativa, l'esplorazione attiva e parzialmente guidata la fenomenologia, l'analisi quantitativa con misure, l'interpretazione dei risultati.
	Dopo aver diviso gli studenti in piccoli gruppi di 3-4 persone intorno ad un banco da lavoro, il conduttore introduce il tema, invita gli studenti, in grande gruppo, a formulare domande, incoraggia la discussione e si serve di esperimenti qualitativi, per stimolare e provare ipotesi.
	Si descrivono le esperienze che saranno svolte nel corso di attività e di discutere della teoria dell'errore e cioè dell'incertezza di ogni misura, per cui si rende necessario ripeterla più volte e calcolarne la media aritmetica, per ottenere il valore più attendibile.
	In piccoli gruppi vengono svolti esperimenti quantitativi con oggetti di uso comune e strumentazione tradizionale. Ciascuno descrive l'esperimento, organizza i dati e costruisce grafici.
	In grande gruppo si analizzano i risultati dell'intera classe raccogliendoli in un unica tabella e se ne ricava l'interpretazione.

FASI DELLA METODOLOGIA

	OSSERVAZIONE E SPERIMENTAZIONE
	VERBALIZZAZIONE INDIVIDUALE O SCRITTA a domande stimolo.

Il linguaggio scritto permette una riflessione sul procedimento seguito, permette di iniziare il processo di CONCETTUALIZZAZIONE fornendo a tutti la possibilità di esprimersi, senza condizioni del linguaggio orale.

DISCUSSIONE VERBALE COLLETTIVA per confrontare le opinioni, le descrizioni...

AFFINAMENTO DELLA CONCETTUALIZZAZIONE

Si dà la possibilità ad ognuno di

Correggere

Modificare la propria concettualizzazione

Integrare

SINTESI SCRITTA COLLETTIVA chiara, e corretta comune a tutti gli alunni che indichi il RESOCONTO del processo di costruzione di conoscenza adoperato: LA MAPPA CONCETTUALE

Strumenti e Materiali

	Calibro lineare e circolare
	Righello, riga e banda metrica
	Superficie di forme irregolari e lucido calibrato
	Lenti d'ingrandimento
	Carta millimetrata
	Lucidi trasparenti di carta millimetrata
	Piastrine, parallelepipedi di alluminio pieni e cavi, sassi
	Monete
	Cilindri graduati

	Palline campione
	Materiale vario (acqua, olio, glicerina, ferro, alluminio, piombo, ottone, legno, polistirolo).

Produzione

	Quaderno del laboratorio realizzato con elaborazione di schede, ricerche su supporto informatico.
	Ipertesto sul percorso didattico effettivo nel laboratorio.
	Elaborazione dettagliata del progetto e dei materiali didattici utilizzati.
	Eventuali prototipi.

Verifica e Valutazione

Ai fini della valutazione sarà preso in esame:

	Il grado d’ interesse.
	La partecipazione.
	La precisione nell’ osservazione, nella raccolta dei dati e nella relazione scritta.
	L’ impegno mostrato.
	Lettura attenta dei quaderni di ciascun alunno, compilati durante le esercitazioni.
	Test di ingresso; accertamento dei prerequisiti.
	Test di uscita per l' accertamento delle conoscenze e delle abilità acquisite.
	Valutazione sommativa: questionario con domande al termine di ciascuna unità di lavoro.

Piano delle attività di formazione

	Docenti formatori N°2.
	Docenti da formare N°8 di Scienze Matematiche.
	N°1 di Ed. Tecnica.

E' in atto la formazione intesa come "ricerca- azione" con il "Dipartimento di Fisica e di Chimica dell'Università di Bari" impegnati nella ricerca didattica incentrata sulla metodologia e sugli aspetti e della applicazione "pratica- sperimentale". Si porteranno avanti i pacchetti formativi predisposti dai "Dipartimenti di Fisica e di Chimica" al fine di acquisire conoscenze e competenze aggiuntive. I docenti incontreranno, docenti universitari dei Dipartimenti sopra citati per condividere le esperienze di laboratorio.

Unità didattica

La misurazione di grandezze fisiche, lunghezze, superfici, volumi, masse e densità.

Contenuti

PRIMA LEZIONE: U.D.1: Cosa significa misurare una lunghezza;

U.D.2:Strumenti di misura e loro caratteristiche( portata e precisione). Errore massimo e relativo

SECONDA LEZIONE: U.D.3: Il calibro lineare: principio di funzionamento

U.D.4: Il calibro lineare: uso nelle misure di lunghezza

TERZA LEZIONE: U.D.5: Misure di superfici :regolari (metodo di misura indiretto) e irregolari (con strumenti calibrati)

U.D.6: Misure ripetute di una superficie irregolare: istogramma, media e dispersione

QUARTA LEZIONE: U.D.7:Misure di volume: volumi regolari (misure indirette) e volumi irregolari (misure con strumento calibrato)

U.D.8:Distribuzione delle misure di una collezione di oggetti uguali (chiodi) o di un campione

QUINTA LEZIONE: U.D.9: Errori sistematici ed accidentali

U.D.10: Un semplice modello (lancio delle monete) per l'interpretazione della legge delle distribuzioni degli errori accidentali

SESTA LEZIONE: U.D.11: Introduzione alla problematica dell'apprendimento

U.D.12:Apprendimento significativo e a memoria. Impariamo a costruire le MC

SETTIMA LEZIONE: U.D.13:Definizione di massa e sua misura

U.D.14: Bilance analogiche e digitali

OTTAVA LEZIONE: U.D.15: Studio sperimentale della relazione esistente fra massa e volume

U.D.16: Misure di densità di materiali di uso comune.

Condizioni logistiche

Spazio

Laboratorio Scientifico

Laboratorio Tecnico

Aula Multimediale

Tempi

Si utilizzeranno unità orarie di 2 ore a settimana per la realizzazione di attività laboratoriali per complessive 20 ore.

Destinatari

Alunni delle classi prime dei corsi A, B, C, D, E, F, G, H.

Alunni delle classi seconde dei corsi A, B, D, E, F, H.

Discipline coinvolte: Scienze Matematiche ed Ed. Tecnica.

Collegamento in rete

Per realizzare dei dei prodotti multimediali è stato utilizzato il laboratorio informatico di recente allestimento.

Il laboratorio è dotato di:

	Un'aula multimediale munita di collegamento a Internet e posta elettronica, con 28 postazioni complessive e una postazione di comando per il docente (server).
	Video proiettore.
	Decoder per l'utilizzo di canali satellitari.
	N°1 stampante laser.
	N°2 stampanti a getto d'inchiostro.

Ogni classe effettua in ambito curriculare ed extracurriculare lezioni di informatica, dove è possibile elaborare testi, rappresentazioni grafiche, realizzare ipertesti sulle unità di lavoro effettuate; di eseguire lavori di ricerca e approfondimento in Internet, nonché scambi di esperienze. Sarà possibile mettere a disposizione delle scuole operanti nel territorio le esperienze laboratoriali che si effettuano.

Tutti i docenti hanno frequentato un corso di alfabetizzazione informatica e alcuni docenti possiedono una preparazione di livello superiore anche relativa alla gestione della posta elettronica ed alla navigazione del Web.

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