A scuola con BIO. PROGETTO SCIENTIFICO Partecipazione First Lego League Italia

MIUR – UFFICIO SCOLASTICO REGIONALE PER IL LAZIO ISTITUTO COMPRENSIVO STATALE

“DANIELE MANIN”

Via Bixio, 83 - 00185 ROMA

Tel./fax 06397221081 – [email protected] – [email protected] Cod. fisc.:97100420583 – Cod. Mecc.: rmic81400t

Sito Web: danielemanin.edu.it

PROGETTO SCIENTIFICO Partecipazione

First Lego League Italia 2020-2021

“A scuola con … BIO”

“Io sono me più il mio ambiente e se non preservo quest’ultimo non preservo me stesso”

Josè Ortega y Gasset

QUADRO SINOTTICO DEL PROGETTO SCIENTIFICO

Titolo “A scuola con … BIO”

Destinatari  10 studenti della classe I C - Scuola Secondaria I° grado

Coordinatore/Coach  Prof. Salvatore Camerlingo

Periodo Il progetto si realizzerà tra i mesi di Novembre 2020 e Aprile 2021

Attività

 Presentazione del progetto

 Agenda 2030 - Obiettivo 13. Attività di laboratorio

 Agenda 2030 – Obiettivo 14. Attività di laboratorio

 Agenda 2030 – Obiettivo 15. Attività di laboratorio

 Preparazione e presentazione del prodotto finale

Motivazione

La tutela della biodiversità è un compito impegnativo che l’essere umano deve assumersi al fine di arrestare il declino mondiale della varietà di specie viventi e, pertanto, si necessita di strumenti incisivi e migliorativi per incoraggiare azioni di prevenzione

Finalità Il progetto mira alla sensibilizzazione, alla responsabilità e all’acquisizione di comportamenti di tutela ambientale per la salvaguardia della biodiversità

Obiettivi specifici di apprendimento

 Spiegare qual è il campo di studio dell’ecologia

 Elencare e descrivere le componenti biotiche e abiotiche di un ambiente

 Illustrare l’azione dei fattori limitanti nell’ambiente

 Comprendere e fornire le definizioni di biosfera ed ecosistema

 Identificare le principali cause dei cambiamenti climatici

 Comprendere i concetti di habitat, nicchia ecologica, popolazione e comunità

 Riconoscere le componenti naturali e paesaggistiche del territorio in cui si vive

 Spiegare perché la Terra è considerata un sistema

 Riflettere sul valore dell’aria, dell’acqua, della terra come bene comune e come diritto universale per rilanciare comportamenti di consumo sostenibile di questi beni, avendo cura della loro tutela e del loro sviluppo anche a favore delle generazioni future

 Elencare e descrivere le sfere geochimiche: idrosfera, atmosfera, litosfera e biosfera

 Individuare le problematiche riferite all’ambiente naturale

 Comprendere il significato di biodiversità

 Conoscere e tutelare la biodiversità: dalle specie agli ecosistemi

 Spiegare cosa si intende per sviluppo sostenibile

 Prendere coscienza della necessità di un nuovo modello di progresso: lo sviluppo sostenibile

 Conoscere i maggiori organismi nazionali e internazionali che si occupano di tematiche ambientali e le principali tappe degli accordi internazionali

 Conoscere l’Agenda 2030

 Individuare e comprendere gli obiettivi dell’Agenda 2030

Traguardi per lo sviluppo delle competenze

 Comprendere e utilizzare il linguaggio scientifico

 Esplorare e sperimentare in laboratorio e all’aperto lo svolgersi dei più comuni fenomeni, ricercando soluzioni ai problemi ed

utilizzando le conoscenze acquisite

 Sviluppare semplici schematizzazioni e modellizzazioni di fatti e fenomeni

 Avere visione della complessità del sistema dei viventi e della loro evoluzione nel tempo

 Riconoscere il ruolo della comunità umana sulla Terra

 Adottare modi di vita ecologicamente responsabili

 Essere responsabili verso sè stessi, gli altri, l’ambiente, la società e lo sviluppo tecnico-scientifico

 Saper interpretare criticamente risultati e scoperte

Abilità

 Saper osservare e descrivere un fenomeno

 Saper interpretare schemi e modelli dei fenomeni

 Immaginare e verificare le cause dei fenomeni osservati

 Saper utilizzare modelli e teorie per spiegare i fenomeni

 Saper realizzare semplici esperimenti

 Utilizzare conoscenze e formulare ipotesi

 Saper modificare i propri comportamenti per adottare stili di vita che rispettino l’ambiente

 Saper mettere in relazione lo sviluppo della specie umana con la minaccia alla biodiversità

 Saper argomentare, in merito all’importanza della biodiversità, in un’ottica ecologica globale

 Saper ipotizzare come si potrebbe agire per la difesa degli habitat e degli ecosistemi e perché lo sfruttamento delle risorse naturali non debba più costruire una minaccia ambientale

Obiettivi formativi

 Riflettere sulla propria identità culturale

 Potenziare la conoscenza del sé

 Lavorare in gruppo, rispettando il proprio ruolo e quello altrui

 Esprimere e gestire le proprie emozioni

 Gestione dello stress

 Realizzare comunicazioni e relazioni efficaci

 Prendere decisioni

 Risolvere problemi

 Sviluppare un pensiero critico

 Competenza alfabetica funzionale

 Competenza multilinguistica

 Competenza matematica e competenza in scienze, tecnologie e ingegneria

Competenze in chiave Europea

(Raccomandazione UE sulle competenze chiave per l’apprendimento permanente del 2018)

 Competenza digitale

 Competenza personale, sociale e capacità di imparare ad imparare

 Competenza in materia di cittadinanza

 Competenza imprenditoriale

 Competenza in materia di consapevolezza ed espressioni culturali

Strategie e Metodologie

Strategie

 Strategie creative: Brainstorming

 Strategie comunicative: group reading activity e debate

 Strategie euristiche: ricerca di gruppo e imparare a farsi domande Metodologie

 Lezioni frontali, partecipate ed interattive

 Discussioni guidate

 Problem posing e Problem solving

 Didattica laboratoriale

 Lab STE(A)M

 Lab Tinkering

 Fab Lab

 Visual Learning

 Didattica per scoperta

 Didattica metacognitiva

 Cooperative Learning

 Peer Education

Discipline

trasversali Italiano, matematica, geografia, cittadinanza, arte e immagine, lingua inglese e tecnologia

Partnership Accademia di Belle Arti di Napoli

Strumenti

Mappe concettuali, mappe mentali, libri di testo, riviste, strumenti digitali per la didattica, wiki, podcast, LIM, PC, materiali per Lab Tinkering, materiali per attività ludico-creative

Verifica e

valutazione Rubrica di valutazione e schede di autoverifica

FLL78 – U-MADE4TECH

1. PREMESSA

Nel mondo sono state descritte circa 2 milioni di specie animali e vegetali, ma si ipotizza che negli habitat più inaccessibili, come le foreste tropicali e gli abissi marini, ce ne siano ancora molte da scoprire, il che le porterebbe a circa 10 milioni. Se da un lato abbiamo ancora molta biodiversità da scoprire, dall’altro ne perdiamo una buona parte ogni giorno. Le cause di questo fenomeno sono numerose e stanno provocando la progressiva scomparsa delle specie viventi e quindi della biodiversità mondiale. L’ambiente deve essere una risorsa da preservare in quanto l’uomo dipende strettamente da esso sia per le materie fondamentali sia per i servizi imprescindibili. Infatti, le piante convertono energia prodotta dal sole e la rendono disponibile ad altre forme di vita, i batteri e alcuni organismi viventi scompongono la materia organica in nutrienti, gli impollinatori sono essenziali per la riproduzione delle piante. Piante e oceani agiscono come pozzi di assorbimento delle emissioni di anidride carbonica assicurando aria pulita. Grazie alla biodiversità abbiamo, inoltre, acqua potabile e terreni di buona qualità funzionali alla riduzione dell’impatto dei pericoli naturali.

Spesso dimentichiamo di quanto la natura offre, dandolo per scontato, ma in realtà è tutto fortemente precario e minacciato. Un forte grido di allarme echeggia a tutti i livelli. Si necessita inevitabilmente di sensibilizzazione, responsabilità, salvaguardia e tutela con interventi rapidi nei punti deboli e quasi distrutti. Il grande ecosistema di cui facciamo parte con le terre emerse, i laghi, i fiumi, le piante e gli animali costituiscono un equilibrio che garantisce armonia e vita al nostro pianeta e noi, da cittadini responsabili, dobbiamo impegnarci a difenderlo e tutelarlo.

Il lavoro di questo progetto costituisce un percorso didattico laboratoriale a carattere scientifico, artistico e tecnologico. È rivolto a un gruppo di studenti e studentesse dell’Istituto Comprensivo “Daniele Manin” di Roma che saranno accompagnati da BIO, un robot costruito con le loro mani per aiutarli nel supporto della conoscenza e salvaguardia della biodiversità. BIO rappresenta, idealmente, il fil rouge tra scienza, tecnologia e innovazione in quanto informa i terrestri sullo stato attuale e su quello che si può fare per raggiungere gli obiettivi dell’Agenda 2030. La creazione di BIO ha lo scopo di accrescere la responsabilità per i cittadini del domani affinché intervengano con proposte e comportamenti sani nel pieno rispetto del pianeta. BIO, sarà presentato, come un robot che viene da lontano con il desiderio di vivere sulla Terra aiutato dai giovani amici dell’Istituto Daniele Manin. Il lavoro sarà presentato alla competizione della First Lego League Italy programmata per il giorno 30 Aprile 2021.

2. SCELTA DELLA TEMATICA 2.1.Cos’è la Biodiversità?

Con termine “biodiversità” si intende la molteplicità di organismi viventi sul nostro pianeta, le loro relazioni e gli habitat in cui vivono. La biodiversità può essere paragonata alla struttura che sostiene tutta la vita sulla Terra e che permette il funzionamento stabile ed equilibrato dell’atmosfera, dell’idrosfera e delle foreste.

Il sostantivo Biodiversity, nonché abbreviazione di biologial diversity, è stato coniato nel 1988 dall’entomologo americano Edward O. Wilson e si riferisce non solo alla varietà di forma e/o struttura degli esseri viventi, ma include anche la diversità intesa come abbondanza, distribuzione e interazione tra le diverse componenti del sistema. Infatti essa si declina in quattro differenti livelli: la diversità ecosistemica, intesa come la varietà degli ambienti naturali, la diversità delle specie che rappresenta il numero di specie di archeobatteri, batteri, protisti, piante, funghi ed animali, la diversità del patrimonio genetico, ossia la varietà all’interno di una specie, sia nell’ambito di una data popolazione sia tra popolazioni geograficamente separate, e la diversità delle interazioni che si esplicano all’interno e fra gli altri tre livelli.

Negli ultimi 25 anni la biodiversità sta diminuendo ad un ritmo allarmante, infatti sono state calcolate circa un milione di specie fra animali e vegetali a rischio estinzione a seguito di attività umane che, a lungo termine, mirano alla distruzione e alla frammentazione degli habitat, minacciando così l’ecosistema terrestre. La deforestazione, l’inquinamento dell’aria, dell’acqua, del suolo, la pesca eccessiva, l’introduzione di specie non native, il sovrasfruttamento delle

risorse, le eccessive emissioni di CO2, il bracconaggio sono solo alcune delle principali cause di pericolo per la conservazione della biodiversità.

Le risorse offerte dalla Terra sono limitate ed esauribili e per questo l’ONU, Organizzazione delle Nazioni Unite, ha proposto di ripensare al nostro modello di sviluppo economico e di scegliere la strada della tutela e della conservazione delle risorse naturali, consentendo quindi la nascita del concetto di sviluppo sostenibile. Il 25 Settembre 2015 i 193 paesi membri dell’Assemblea Generale dell’ONU hanno approvato un accordo, un piano di azione internazionale per le persone, il pianeta e la prosperità, chiamato Agenda 2030 i cui 17 obiettivi di sviluppo non sono solo dei propositi generici, ma dei veri e propri impegni articolati in traguardi da raggiungere in 15 anni, dal 2015 al 2030. Gli obiettivi dedicati alla conservazione della biodiversità sono ben tre: l’obiettivo 13 che prevedere il contrasto ai cambiamenti climatici e gli obiettivi 14 e 15 relativi alla conservazione della fauna e della flora negli ecosistemi acquatici e terrestri.

Ognuno di noi può contribuire alla salvaguardia della biodiversità: a casa, a scuola, in viaggio, al supermercato, si può contribuire alla salvaguardia di specie e habitat attraverso un uso sostenibile delle risorse naturali e con uno stile di vita responsabile. Infatti la biologia della conservazione, ossia lo studio delle modalità con cui l’uomo influisce sugli organismi e dello sviluppo dei progetti atti a proteggere la diversità biologica, si articola in due ambiti: la conservazione in situ e la conservazione ex situ. Si parla di conservazione in situ riferendoci ad una serie di interventi mirati a mantenere la biodiversità in interi ecosistemi e sistemi ambientali, mentre per conservazione ex situ si intendono tutti quegli interventi per la salvaguardia delle specie condotti all’interno di strutture artificiali, come ad esempio l’accoppiamento delle specie in cattività nei giardini biologici e le banche dei semi delle piante da raccolto geneticamente diverse.

Tutti noi, quindi, abbiamo la possibilità e la responsabilità di contribuire alla salvaguardia della biodiversità, senza dover stravolgere particolarmente il nostro stile di vita, ma proponendo nel nostro piccolo dei suggerimenti che fungano da monito per le generazioni future, perché la perdita di biodiversità contribuisce all’insicurezza alimentare ed energetica, aumenta la vulnerabilità ai disastri naturali, diminuisce il livello della salute all’interno della società, riduce la disponibilità e la qualità delle risorse idriche.

La biodiversità non è la stessa in tutti gli ecosistemi del Pianeta perché i fattori morfologici, climatici e geografici rendono alcune aree più adatte ad ospitare una grande varietà di organismi dette hotspot, nonché punti caldi di biodiversità.

Facendo riferimento a due criteri specifici quali il numero di specie endemiche e la percentuale persa di vegetazione originaria, lo scienziato Norman Myers nel 1988 fu il primo a parlare di punti caldi identificandone 8 che, ad oggi, sono diventati 34. Suddette aree sono le più colpite dagli effetti del cambiamento climatico e questo è indice di aumentato rischio di estinzione delle specie.

2.2. Perché mantenere la biodiversità?

La biodiversità costituisce il fondamento della vita umana e quindi dobbiamo accertarci che venga preservata, migliorata e dobbiamo viverla come impegno e risorsa.

Vivere la biodiversità come impegno significa tutelarla perché ogni essere vivente ha il diritto di vivere, mentre vivere la biodiversità come risorsa significa che, essendo alla base della nostra esistenza, influisce sulla fertilità del suolo e delle piante, sul clima, sul regime idrico e sulla qualità dell’aria.

La biodiversità esplica anche un’azione protettiva infatti, mantenendo intatti gli habitat, si possono evitare catastrofi naturali, per questo l’ONU investe oggi molte energie nella conservazione dei patrimoni forestali e montuosi e nella protezione della flora e della fauna, in particolare le specie in via di estinzione:

lo scopo principale resta quello di conservare la biodiversità del nostro Pianeta.

2.3. Quali sono le cause di perdita della biodiversità?

La causa principale della perdita di biodiversità è da attribuire all’influenza dell’uomo sull’ecosistema terrestre a livello globale. L’uomo, infatti, ha alterato l’ambiente modificando il territorio, sfruttando direttamente le specie ad esempio tramite la pesca e la caccia, cambiando i cicli biogeochimici e trasferendo specie da un luogo all'altro del Pianeta. Le minacce alla biodiversità si possono riassumere in cinque punti principali:

 Alterazione e perdita degli habitat: la trasformazione delle aree naturali determina non solo la perdita delle specie vegetali, ma anche la riduzione delle specie animali a esse associate;

 Introduzione di specie esotiche e di organismi geneticamente modificati:

specie originarie di una data area, introdotte in nuovi ambienti naturali, possono portare a diversi scompensi nell'equilibrio ecologico;

 Inquinamento: l'attività umana influisce sull’ambiente naturale producendo effetti negativi diretti o indiretti che alterano i flussi energetici, la costituzione chimico-fisica dell'ambiente e l'abbondanza delle specie;

 Cambiamenti climatici: ad esempio, il riscaldamento della superficie terrestre incide sulla biodiversità perché mette a rischio tutte le specie adattate al freddo sia per latitudine (specie polari) sia per altitudine (specie montane);

 Sovrasfruttamento delle risorse: quando l’attività di cattura e di raccolta (caccia, pesca, raccolti) di una risorsa naturale rinnovabile in una data area è eccessivamente intensa, la risorsa stessa rischia di esaurirsi, come, ad esempio, sta accadendo per sardine, aringhe, merluzzo, tonno e per molte altre specie che l’uomo cattura senza lasciare il tempo agli organismi di riprodursi.

3. ARTICOLAZIONE DEL PROGETTO

Il progetto scientifico “A scuola con … BIO” coniuga in sé quattro ambiti trasversali che convergono, uniformemente, per la realizzazione del prodotto finale.

Nello specifico, gli studenti e le studentesse si confronteranno con i seguenti assi disciplinari:

 Cittadinanza attiva e digitale:educare alla cittadinanza attiva vuol dire accompagnare i giovani alla conoscenza di attività educative formali e non

formali che vengono trattate non solo all’interno del sistema scolastico, ma anche nel quotidiano. Lo scopo di questa disciplina è quello di realizzare percorsi concreti di tutela dei diritti e dei doveri e fornire le conoscenze utili per l’acquisizione di un pensiero critico. La pluralità degli obiettivi che ci si propone di raggiungere, permette ai giovani di volgere lo sguardo verso tematiche quali l’ambiente e lo sviluppo sostenibile che necessitano, quindi, di un’attenta analisi, descrizione ed intervento. Questo permetterà di essere, in futuro, cittadini consapevoli non solo nella vita ma anche nel web perché quello che accade online ha un impatto concreto sulla vita delle persone. A tal proposito si sceglierà il meccanismo della comunicazione in rete per la condivisione di norme e comportamenti finalizzati all’acquisizione di atteggiamenti consapevoli e responsabili.

 Espressione artistica: la pratica artistica e l’espressione performativa sono le basi per comprendere con un linguaggio più vicino ai giovani di oggi, l’importanza e la responsabilità a cui tutti siamo chiamati per la salvaguardia del pianeta. Attraverso laboratori ludico-creativi si attiverà nei partecipanti la curiosità di scoprire il forte legame tra arte e natura, tra scienza e tecnologia, tra interazione e fruizione della biodiversità intese come bene principale e fonte di vita. La correlazione tra la ricerca scientifica e la pratica artistica porterà alla realizzazione di un prodotto finito (manufatto artistico) attraverso le varie tecniche acquisite e sarà successivamente strumento di divulgazione attraverso il Visual Learning.

I manufatti saranno installati in un’unica opera collettiva nei locali scolastici a testimonianza dell’impegno preso e dell’obiettivo da raggiungere in riferimento all’agenda 2030.

 Tecnologia e Ingegneria: la conoscenza, la sperimentazione e la programmazione delle schede Arduino porterà gli studenti e le studentesse a realizzare dei robot in grado di svolgere semplici azioni di vita quotidiana.

 Scienze naturali: la conoscenza approfondita del significato di biodiversità permetterà agli studenti e le studentesse di interpretare, criticamente, fenomeni e modelli di intervento volti alla salvaguardia e alla tutela ambientale. Il focus sarà indirizzato verso la possibilità di modificare i propri comportamenti per adottare stili di vita ecologicamente responsabili, tutto coadiuvato dall’attività laboratoriale finalizzata al learning by doing, nonché caposaldo di un’azione educativa/formativa attiva.

3.1. PRODOTTO FINALE

Gli studenti e le studentesse coinvolti nel percorso progettuale realizzeranno un blog nonché una “Rubrica Digitale Specializzata” in continua evoluzione sulla biodiversità e tutela ambientale.

La R.D.S. sarà un luogo di creatività ma anche di informazione e confronto grazie ai feedback che si possono avere sia in modalità sincrona che asincrona da parte dei lettori. Utilizzando la tecnica dello storytelling i bloggers tratteranno argomenti di carattere scientifico e forniranno informazioni di grande valore e spunti di riflessione per l’acquisizione di atteggiamenti ecologicamente corretti.

Questo permetterà agli autori e ai fruitori di essere più attenti a quelli che sono i propri comportamenti sviluppando il desiderio di vivere in armonia con il pianeta. Inevitabilmente in questo modo si assicurerà un futuro all’umanità, lasciando che le città diventino inclusive cioè attente ai bisogni di tutti coloro che le abitano.

“Act Now” è l’invito che le Nazioni Unite hanno lanciato a tutti i cittadini per contrastare il cambiamento climatico e preservare la biodiversità. Questo invito deve essere necessariamente diffuso e conosciuto attraverso tutti i possibili mezzi di comunicazione. “Comincio da qui ….” e “Mi do da fare per ….”

rappresentano il punto di partenza dei giovani cittadini che fanno propria l’idea di riorganizzare la propria vita di fronte alle difficoltà e di porsi in maniera positiva e propositiva per affrontare gli eventi negativi e vincere una sfida globale.

3.2. ORGANIZZAZIONE DELLE ATTIVITA’

ATTIVITA’ LEZIONE LABORATORIO

Attività 1 Presentazione del percorso

progettuale La storia di BIO – Il Fumetto

Attività 2 L’Agenda 2030

Attività 3 Obiettivo 13 Una serra green

L’impronta di carbonio

Attività 4 Obiettivo 14 Le specie aliene dei mari

Attività 5 Obiettivo 15 Ecosistemi creativi

Lezione 5 Prodotto finale Il Blog di Bio – Rubrica Digitale Specializzata

REPORT FOTOGRAFICO DELLE ATTIVITA’ SVOLTE

La storia di BIO – Il Fumetto

Una serra green

Attività di Robotica

Le impronte di carbonio

Le specie aliene dei mari

Ecosistemi creativi