Lezioni Flashcards
sette saperi
Morin, i sette saperi necessari all’educazione del futuro
quali sono i sette saperi
- la cecità delle conoscenze
- i principi di una conoscenza pertinente
- insegnare la condizione umana
- insegnare l’identità terrestre
- affrontare le incertezze della conoscenza
- insegnare la comprensione
- l’etica del genere umano
- la cecità delle conoscenze: l’errore e l’illusione
l’educazione deve mostrare che non esiste una conoscenza che non sia minacciata dall’errore e dall’illusione
- i principi di una conoscenza pertinente
promuovere una conoscenza capace di cogliere i problemi globali e cogliere gli oggetti nei loro contesti
- insegnare la condizione umana
necessità di riaccorpare le conoscenze delle scienze naturali con le scienze umane perché sono strettamente legate
- insegnare l’identità terrestre
esigenza di un mondo interdipendente che ha bisogno di una coscienza che ci leghi alla nostra Terra
- affrontare le incertezze della conoscenza
le scienze ci hanno fatto acquisire certezze ma anche incertezze.
La presa di coscienza dell’incertezza storica si compie nel crollo del mito del progresso, apprendere in un oceano di incertezze
- insegnare la comprensione
comprensione: mezzo e fine della comunicazione umana
Le culture devono imparare le une dalle altre
- l’etica del genere umano
antropoetica: carattere ternario della condizione umana = individuo, specie e società
ossidoriduzione
processo di trasferimento degli elettroni da una specie chimica ad un’altra
numero di ossidazione
esprime il grado di ossidazione di un atomo, assumendo come riferimento lo 0
quante reazioni avvengono nella reazione di ossidoriduzione
avvengono contemporaneamente due semireazioni: ossidazione e riduzione
semireazione di ossidazione
una specie cede elettroni (quindi si ossida) e viene detta riducente: l’ossidazione più semplice è la combinazione di un elemento con l’ossigeno
semireazione di riduzione
una specie acquista elettroni (quindi si riduce) e viene detta ossidante
coefficienti stechiometrici
numeri interi che devono essere scritti davanti ai simboli chimici per bilanciare un’equazione chimica
pedici di un elemento chimco
posti in basso a destra del simbolo di ogni elemento chimico, indicano il numero di atomi di quell’elemento chimico presenti nella molecola
se un elemento non ha nessun pedice
si sottintende il numero 1
legge di Lavoisier com’è anche chiamata
legge della conservazione della massa
legge di Lavoisier
in una reazione chimica, la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti
mole
unità di misura della quantità di sostanza. Indica una certa quantità di cose, indipendentemente che ci stiamo a riferendo a elementi della chimica o altro
costante di Avogadro
numero di particelle contenute in una mole
conformazione dell’atomo
nucleo: protoni e neutroni
elettroni: si muovono attorno al nucleo, hanno una massa piccolissima
carica degli atomi
protoni: positivi
neutroni: nessuna carica
elettroni: negativi
forza nucleare
tiene assieme i neutroni e i protoni
perché l’atomo è neutro
il numero degli elettroni è uguale al numero dei protoni
orbitali
orbite che seguono gli elettroni quando ruotano attorno al nucleo
definizione orbitale
regione di spazio attorno al nucleo dove si ha la massima possibilità di trovare l’elettrone
numeri quantici
- principale
- secondario
- magnetico
- di Spin
cosa fanno i numeri quantici
ci danno delle informazioni e considerando tutti i numeri quantici, possiamo avere un insieme di informazioni che ci permettono di descrivere l’atomo
livelli energetici dell’atomo
da 1 a 7 a mano a mano che ci allontaniamo dal nucleo, si riferisce alla carica positiva
numero quantico principale
indicato con la lettera n.
Indica a quale livello energetico appartiene l’elettrone considerato da 1 a 7
numero quantico secondario
indicato con la lettera l.
Indica la forma dell’orbitale a cui appartiene l’elettrone preso in esame
forme diverse degli orbitale
a seconda del livello energetico che stiamo esaminando
numero quantico magnetico
indicato con la lettera m.
Indica la posizione che assume nello spazio l’orbitale
numero quantico di Spin
indicato con la lettera m(s).
Indica il verso della rotazione dell’elettrone attorno al proprio asse
configurazione elettronica di un atomo
andare a vedere come sono distribuiti gli elettroni di quell’atomo nei vari livelli e sottolivelli energetici
livelli energetici vicino al nucleo
hanno un livello di energia più basso e allontanandosi dal nucleo questo livello energetico si alza
composizione di ogni livello energetico
caratterizzato da sottolivelli che rappresentano diversi tipi di orbitali
quanti tipi di orbitali esistono
4:
s, p, d, f
orbitale s
rappresentato da dei quadratini al cui interno possono esservi al massimo 2 elettroni
orbitale p
può avere 3 orientamenti: x, y, z 3 quadratini (2x3=6 elettroni)
orbitale d
5 quadratini
2x5 = 10 elettroni
orbitale f
7 quadratini
2x7 = 14 elettroni
conformazione orbitali
uno esterno all’altro. il primo può contenere 2 elettroni.
Un atomo con 2 elettroni possiede un solo orbitale
cosa succede se l’ultimo orbitale è completo
l’atomo è stabile quindi non si unisce con nessun altro atomo
se l’ultimo orbitale non è completo
è instabile e cerca di unirsi con gli altri atomi per raggiungere il completamento del suo ultimo stadio
regola dell’ottetto
quando un atomo possiede il livello elettronico esterno completo (detto guscio di valenza), in genere costituito da 8 elettroni, esso è in una condizione di particolare stabilità energetica e tende a non formare ulteriori legami
quando un atomo è stabile
quando ha 8 elettroni nello strato di valenza
motivo della stabilità dei gas nobili
la loro configurazione elettronica presenta 8 elettroni nello strato di valenza
elementi della tavola periodica incompleti
tutti tranne i gas nobili quindi reagiscono a formare legami per raggiungere la configurazione elettronica esterna del gas nobile più vicino
idrogeno, elio e regola dell’ottetto
non rispettano la regola dell’ottetto ma quella del duetto poiché hanno un solo orbitale
metalli di transizione
rispettano la regola degli ottetti solo in alcuni casi. Seguono la regola dei 18 elettroni, il livello elettronico più esterno consta di nove orbitali
elettricità di un atomo
si ha quando un elettrone riceve una quantità di energia sufficiente per saltare sull’atomo vicino: origine dei fenomeni elettrici
elettronegatività
capacità di un atomo di accettare elettroni
valenza di un atomo
capacità di un atomo nello stabilire legami con altri
legame covalente
si forma tra atomi che mettono in comune gli elettroni
tipi di legame covalente
puro e polare
legame covalente puro
si realizza tra atomi dello stesso elemento
es. H2
legame covalente polare
si realizza tra atomi di elementi diversi
es. HCl
legame ionico
un legame tra ioni con carica di segno opposto (elettronegatività superiore a 1,7)
energia di dissociazione di legame
energia necessaria per rompere un legame
tavola periodica di Mendeleev
rappresenta la nomenclatura internazionale
cosa riporta la tavola periodica per ogni atomo
- numero atomico
- peso atomico
- numero di valenza
numero atomico
n° di protoni nel nucleo
peso atomico
somma di protoni e neutroni presenti nel nucleo di un atomo
numero di valenza
elettroni presenti nel suo ultimo livello di energia
suddivisione della tavola periodica
righe e colonne
righe della tavola periodica
contengono gli elementi ordinati secondo numero atomico crescente
colonne nella tavola periodica
gruppi con elementi con proprietà chimiche simili
come sono divisi gli elementi nella tavola periodica
metalli, non metalli e semimetalli
metalli
solidi, ottimi conduttore di calore e elettricità
unico metallo non solido
mercurio
non metalli
possono trovarsi allo stato solido, liquido e gassoso, sono isolanti
semimetalli
hanno caratteristiche chimiche intermedie tra i metalli e i non metalli
numero di ossidazione
è una carica attribuita a ciascun elemento di un composto ed è uguale alla differenza tra il numero di elettroni di valenza dell’atomo considerato e il n° di elettroni che ad esso rimangono dopo aver assegnato tutti gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo di ogni coppia
struttura molecola d’acqua
atomi di idrogeno uniti all’atomo di ossigeno attraverso due legami covalenti
idrogeno e ossigeno
atomo di idrogeno più elettronegativo: molecola fornita con estremità di cariche opposte
da dove derivano le proprietà anomale dell’acqua
dall’interazione tra le sue molecole polari
tensione superficiale molecole d’acqua
tensione meccanica di coesione delle particelle sulla sua superficie esterna
coesione superficiale
tendenza delle molecole d’acqua a rimanere unite tra loro
cosa permette la tensione superficiale
il galleggiamento di oggetti anche più densi dell’acqua, se hanno forma adeguata
quattro delle qualità dell’acqua
- coesione
- stabilizza la temperatura dell’aria
- espansione in seguito al congelamento
- versatilità come solvente
coesione dell’acqua
anche se la disposizione della molecole cambia continuamente, gran parte delle molecole si trova legata alle altre attraverso legami a idrogeno
legami dell’acqua nella coesione
la presenza dei legami rende l’acqua una sostanza più strutturata della maggior parte delle altre sostanze liquide
coesione dell’acqua a cosa è utile
nelle piante determina il trasporto dell’acqua e delle sostanze nutritive in essa disciolte contro la forza di gravità
l’acqua stabilizza la temperatura dell’aria
assorbe il calore quando l’aria è più calda oppure liberando il calore immagazzinato quando l’aria è più fredda
calore e legami a idrogeno
rottura dei legami: richiede assorbimento di calore
formazione dei legami: liberazione di calore
acqua e vita sulla terra
grazie al suo elevato calore specifico, l’acqua su tutta la terra mantiene le fluttuazioni di temperatura entro limiti che permettono la vita
stato solido e liquido dell’acqua
allo stato solido presenta minore densità che allo stato liquido: il ghiaccio galleggia sull’acqua
acqua solidificate != altre sostanze
le altre sostanze si contraggono quando solidificano, l’acqua si espande.
Si comporta come gli altri liquidi solo a temperatura superiori a 4° C
molecole d’acqua quando si raffredda
le molecole si muovono con maggiore lentezza e inizia a congelare, le molecole cessando di muoversi rompono i legami a idrogeno che le legano
soluzione
liquido costituito da una miscela omogenea di due o piú
solvente
agente dissolvente di una soluzione
soluto
sostanza disciolta di una soluzione
sostanza idrofila
affinitá con l’acqua
sostanze idrofobe
non si mescolano con l’acqua
problema dei rifiuti
utilizziamo troppe risorse non rinnovabili
perché avviene la produzione dei rifiuti
il consumo supera la capacità di rigenerazione
gestione dei rifiuti
sempre più delicata per evitare danni all’ambiente e per tutelare la salute dell’uomo.
Ogni persona si deve sentire responsabile per agire tutti per lo stesso scopo
rifiuti urbani
abitazioni, strade
rifiuti speciali
attività agricole, industriali
distinzione dei rifiuti in base alla pericolosità
rifiuti pericolosi sia tra urbani che speciali e riguarda i processi chimici
problema degli imballaggi
occupa il 40% del volume dei nostri rifiuti
sistema dei rifiuti attuato dalla natura
materia di scarto scomposta, modificata, fa di nuovo parte del ciclo naturale
perché il processo dei rifiuti è più facile in natura
perché il consumo non supera il processo della loro eliminazione (biodegradazione)
soluzione al processo dei rifiuti
sviluppo di tecnologie e responsabilità individuale e collettiva
suddivisione dei rifiuti italiani in un anno
1/3 rifiuti di imballaggio e 2/3 materia organica
postulato di Lavoisier
leggi di conservazione della fisica: in un sistema fisico, alcune grandezze fisiche si conservano durante un fenomeno fisico
ciclo di trasformazione
inventato da madre natura per ovviare ai problemi di trasformazione e demolizione dei rifiuti
smaltimento dei rifiuti
incenerimento e discarica ma entrambi sono contro natura perché interrompono un possibile ciclo di tanti materiali
incenerimento
scompaiono dalla vista ma vengono immessi nell’atmosfera.
1 tonnellata di rifiuti pesa 1 tonnellata anche dopo l’incenerimento
termovalorizzatore
inceneritore in cui viene usata energia termica, ma non distrugge, li nasconde
discarica
controllare ma hanno l’impatto per la fuori uscita di percolato.
I luoghi destinati a discarica sono molto limitate e devono avere dei requisiti
percolato
liquido che può inquinare acqua ed aria
gas prodotti nelle discariche
metano che venendo disperso in atmosfera contribuisce all’aumento dei gas serra
recupero del metano
avviene solo in pochissime discariche (Trentino)
smaltimento è la soluzione?
NO però è un punto di inizio
normativa europea sullo smaltimento
5R
5R
riduzione, raccolta, riuso, recupero e riciclo
come considerare i rifiuti
NO da nascondere
SI risorsa economica ed ambientale
SERR
chiamata all’azione, una pratica da svolgere nella settimana
azioni registrate dalla SERR nel 2019
6.000 in Italia e più di 16.000 in tutta Europa fra 30 paesi coinvolti
argomento della SERR nel 2020
i rifiuti invisibili
cosa sono i rifiuti invisibili
generati durante il processo di fabbricazione dei prodotti che non può essere riciclata e finisce in discariche e inceneritori
quanti rifiuti invisibili vengono prodotti per la produzione di uno smartophone
86 kg
qual è il rifiuto migliore
quello che non si crea
come ridurre i rifiuti nella vita di tutti i giorni
- bere acqua dal rubinetto
- vendita diretta alla spina di liquidi
- borse di tela per gli acquisti
- vuoti a rendere per i liquidi
- cibo non confezionato
- prodotti senza imballaggi
- preferire alimenti locali o di stagione
- prevenire gli sprechi alimentari
- limitare la stampa di documenti
qualità della vita
rapporto fra popolazione, efficienza e risorse
ecologia
studio delle relazioni tra gli organismi viventi e l’ambiente
etimologia “ecologia”
oikos: casa
logos: discorso
cosa studia l’ecologia
l’habitat, cioè l’ambiente dei vari organismi viventi
di quali discipline si ha bisogno per studiare l’ambiente
insieme di diverse discipline per studiare le unità ecosistemiche (biologia, geologia, ecc)
importanza della biodiversità
gli organismi viventi sono organizzati in una diversa gerarchia
cosa succede nell’ecosistema
gli organismi viventi interagiscono tra loro e con l’ambiente stesso
unità funzionale di base in ecologia è
ecosistema
catena alimentare
vari passaggi di trasferimento dell’energia
nascita del concetto di biodiversità
Hutchinson: affascinato dalle teorie di darwin, analizzò alcuni aspetti, come la distribuzione effettiva degli individui in un’area geografica
definizione ufficiale di biodiversità
varietà degli organismi viventi e variabilità genetica che esiste si tra di essi sia tra i complessi ecologici in cui si trovano
importanza di diversità della vita
la varietà degli ecosistemi, che comprendono sia le comunità degli organismi viventi all’interno dei loro particolari habitat, sia le condizioni fisiche sotto cui essi vivono
1959 Hutchinson sviluppa la sua teoria in Sicilia
nella conca d’oro non trovò gli insetti che cercava ma in uno stagno del monte pellegrino trovò gli insetti che fornirono la prova della sua teoria
teoria della nicchia ecologica di Hutchinson
indica la posizione di una specie all’interno di un ecosistema: il suo modo di vivere, il suo ruolo e tutte le condizioni fisiche, chimiche e biologiche che ne permettono l’esistenza in quel particolare ambiente
quando esiste una nicchia ecologica
solo se esiste una popolazione che la occupa
cosa rappresenta la biodiversità
il risultato della vita ecologica che plasma la vita sulla terra
perché la diversità della vita è fondamentale
- rende efficiente la ripartizione delle risorse all’interno di un ecosistema
- permette all’ecosistema di resistere ai cambiamenti ambientali
- aumenta la resilienza di un sistema
cos’è la resilienza di un sistema
consente al sistema di reagire ed adattarsi meglio ai cambiamenti
cosa ci forniscono gli ecosistemi
i servizi ecosistemici, cioè dei benefici per l’umanità
servizi ecosistemici
- approvvigionamento
- regolazione
- supporto alla vita
- culturali
approvvigionamento dei servizi ecosistemici
risorse che i sistemi producono (acqua, ossigeno, ecc)
regolazione dei servizi ecosistemici
benefici diretti e indiretti per l’uomo: regolazione del clima, rifiuti
quando vengono riconosciuti i benefici della regolazione dei servizi ecosistemici
quando il servizio è giunto alla fine
supporto alla vita dei servizi ecosistemici
formazione del suolo, ciclo dei nutrienti, disponibilità di elementi naturali (fosforo, ecc)
servizi ecosistemici culturali
esperienze ricreative ed estetiche che fa l’uomo
specie endemica
se vive solo in una determinata area ed è caratteristica di quell’area (betulla etnensis)
image schema (Gestalt)
struttura ricorrente all’interno dei nostri processi cognitivi che stabilisce modelli di comprensione e di ragionamento.
Sono formati dalle nostre interazioni corporee, dall’esperienza linguistica e dal contesto storico
Mendel
scoprì che i geni sono delle identità singole che si trasmettono dai genitori ai figli
ecosistema
insieme di organismi che abitano in un luogo, e delle componenti ambientali non viventi (temperatura, ossigeno, ecc)
fattori biotici
organismi viventi
fattori abiotici
organismi non viventi (sale, luce, ossigeno, ecc)
da cosa è formato l’ecosistema
integrazione tra organismi viventi, ambiente fisico e fattori ambientali
ecosistemi complessi
es: barriera corallina
ecosistemi semplici
es: deserti
esistono tre livelli di biodiversità
- genetica (dna)
- delle specie
- degli ecosistemi
biodiversità genetica
varietà dell’informazione genetica contenuta nei diversi individui di una stessa specie
biodiversità della specie
rappresenta il complesso delle specie che abitano una certa regione
biodiversità degli ecosistemi
è riferita ai diversi ambienti in cui la vita è presente
dna
formato da acidi nucleici, lunghe molecole organiche: adenina, citosina, timina, guanina
quando si srotolano i geni della doppia elica di dna
solo quando deve avvenire la riproduzione del dna
crossing over (scambio incrociato)
responsabile dello scambio e della unicità genetica.
Ogni figlio eredita una mescolanza casuale degli alelli dei propri genitori
genotipo
geni che noi abbiamo
fenotipo
insieme delle caratteristiche morfologiche e funzionali di un organismo, quali risultano dall’espressione del suo genotipo e dalle influenze ambientali
geni
strutture microscopiche presenti in ogni cellula, che compongono i caratteri ereditari di ogni organismo
scoperta del dna
Miescher nel 1869
scoperta che il dna è a doppia elica
Watson e Crick nel 1953, grazie alle immagini ai raggi X prodotte da Rosalind Franklin
replicazione del dna
la cellula, produce una copia identica del proprio patrimonio genetico
punti di origine della replicazione del dna
punti precisi in cui si apre la doppia elica per favorire la replicazione (ricche di adenina e timina)
perché il dna si apre nei punti in cui ci sono adenina e timina
perché ci sono solo due ponti idrogeno e quindi è più semplice avere l’apertura
orc nel dna
open recognition complex. Va ad individuare il punto d’apertura del dna
compito dell’elicasi
una volta aperta la bolla di replicazione, continua questa apertura
basi azotate dentro la bolla replicativa
tendono a riunirsi fra di loro per riformare la doppia elica
come evitare la ricongiunzione della doppia elica nella bolla replicativa
l’elicasi usa delle proteine (ssb) che vanno a legare il dna al singolo filamento e si respingono fra di loro per non far richiudere la bolla
ssb acronimo
single strand binding
dna polimerasi epsilon
si inserisce all’interno della bolla e man mano che la bolla si allarga, usa le informazioni del filamento master per il filamento neosintetizzato
dna polimerasi delta
si inserisce a monte della dna polimerasi epsilon e mette nuovi filamenti che vengono sintetizzati con interruzioni (al contrario dei filamenti epsilon, che non vengono interrotti)
dna polimerasi alfa
capace di sintetizzare un frammento di nuovo filamento, partendo dal nulla.
Che diventa il punto di inizio per epsilon e delta
differenza di legamento epsilon e delta alla polimerasi alfa
epsilon: deve legarsi una sola volta
delta: deve legarsi più volte per via della sintetizzazione con interruzioni
ligasi
compito di andare ad unire tutte le interruzioni che ci sono nel filamento neosintetizzato, fra le diverse polimerasi
telomeri
si trovano alla fine delle molecole di dna. Vengono persi
lunghezza dei telomeri
orologio biologico della cellula: più si accorciano, più si avvicina la fine della cellula
tutte le cellule perdono i telomeri?
NO
le cellule germinali e staminali, hanno l’enzima telomerasi.
Vengono sintetizzati anche i pezzi di telomero.
Una parte va persa ma comunque il filamento è più lungo
clamp
tiene unite le due dna polimerasi e a muoversi nella stessa direzione
forcella di replicazione
il dna master, forma una forcella per fare in modo che le due dna polimerasi vadano nella stessa direzione come richiesto dal clamp ma senza andare contro alle loro regole
topoisomerasi
evitano la formazione di superavvolgimenti del dna a monte e alla fine, quando avviene la replicazione
topoisomerasi 1
lavora su un solo intaccamento in un solo filamento del dna
topoisomerasi 2
va a intaccare tutti e due i filamenti per poi riformarli
processo di replicazione del dna
- bidirezionale
- semiconservativo
- preciso
- veloce
risultato crossing over
ogni figlio eredita una mescolanza casuale degli alelli dei genitori
gene
porzione del dna che compone un cromosoma
a cosa servono i geni
istruzioni per costruire le proteine che a loro volta determinano carattaristiche (fenotipo)
dove sono registrate le istruzioni che danno i geni
nella sequenza dei nucleotidi del dna, usando il codice genetico
alfabeto genetico
adenina, guanina, citosina, timina
codoni
triplette in cui sono raggruppate le basi genetiche:
CGA CCA TCA
23 cromosomi
contengono tutta l’informazione genetica dell’uomo
mutazioni
piccoli cambiamenti che si verificano improvvisamente in un gene, modificando la sequenza del suo dna
polimorfismi
mutazioni che si affermano perché danno un vantaggio agli individui che le possiedono
perché il polimorfismo è un fenomeno importante
perché è alla base dell’evoluzione delle diverse specie viventi
diversità delle specie
include tutti gli organismi viventi che si trovano sul nostro pianeta
quanta biodiversità c’è sul pianeta
specie descritte: 2 milioni ca.
specie stimate: da 10 a 100 milioni
archei
microrganismi più antichi oggi osservati sulla Terra.
Procarioti: unicellulari.
Organismi più resistenti oggi conosciuti sulla terra
archei != dai batteri
differenze a livello di trascrizione e traduzione del dna
archei = estremofili
in grado di proliferare con valori molto alti o molto bassi di temperatura, pressione, ph e salinità
chromisti
eucarioti unicellulari i pluricellulari, per la maggior parte fotosintetici
chromisti != piante e alghe verdi
piante e alghe verdi: possiedono clorofilla a e b
chromisti: possiedono clorofilla a e c
quali specie appartengono ai chromisti
pseudofunghi: parete cellulare composta da cellulosa a differenza dei funghi la cui parete cellulare contiene chitina
progenitore dei due domini
la cosiddetta radice dell’albero da cui si sono sviluppati prima i procarioti e poi gli eucarioti
maggior numero di specie sul totale
insetti: in particolare i coleotteri
metodi per stimare la biodiversità
calcolo della ricchezza di specie: ovvero il numero totale di specie in una determinata area.
Dipende dalla presenza/assenza di specie
genere
quando due o più specie con caratteristiche comuni vengono raggruppate in uno stesso gruppo di organismi
accoppiamento tra organismi simili
accoppiandosi fra loro, generano discendenti a loro volta fecondi
ibridi
quando non sono fertili. Quindi non rappresentano specie, ma ibrdi
come aumenta il numero di specie
dai poli verso l’equatore
diversità degli ecosistemi
ciascuno è diverso dagli altri con il proprio insieme di specie (comunità) che vivono in esso
cellula
unità funzionale fondamentale di tutti gli organismi viventi
funzionalità della cellula
- formare da sé un intero organismo (unicellulare)
- far parte di strutture più complesse (pluricellulari)
società sostenibile
- sostenere le risorse (umane e naturali)
- pensare anche alle generazioni future
analizzare gli scenari
un panorama che è colpito da grandi trasformazioni sociali, economiche, esistenziali ed ecologiche
come avviene l’evoluzione secondo Monod
fatto fortuito per la maturazione genetica
evoluzione secondo Cini
alternanza tra caso e necessità
conseguenza dell’affermazione del pensiero evoluzionista
- conoscenza scientifica e conoscenza storica non sono più due forme diverse
- abbattimento del muro che separa la conoscenza scientifica dai valori
- chiamare in causa il senso della responsbilità
forma mentis che devono avere gli alunni per affrontare il mondo
competenze e metodologie
competenza del cambiamento
i bambini devono fare delle scelte, saper pensare per relazioni
bosco come metafora del testo narrativo
Anche quando in un bosco non ci sono sentieri tracciati, ciascuno può tracciare il proprio
percorso decidendo di procedere a destra o a sinistra di un certo albero, facendo una scelta a
ogni albero che si incontra. In un testo narrativo il lettore è costretto a ogni momento a
compiere una scelta
rapporto con il territorio e la comunità che lo abita
referente con cui intessere
un rapporto di co-progettazione in merito sia all’offerta formativa che alla definizione dei
progetti di sviluppo locale. Pensare al territorio come un sistema evolutivo di relazioni.
L’organizzazione e i docenti
I docenti diventano loro stessi ricercatori, con
una competenza evolutiva, capace di gestire percorsi, mettersi in gioco continuamente.
cos’è la scienza
complesso di tecniche e metodi con cui l’uomo indaga l’universo
compito delle didattiche delle scienze
formare nuove generazioni.
Consolidare nei bambini la capacità di porsi domande e metodi d’indagine
cultura scientifica
capacità di orientamento, interpretazione e partecipazione ai processi portanti del proprio tempo, capacità di utilizzare le informazioni che si possiedono cercandone nuove
qual è il compito dell’insegnante
- provare diversi approcci per lo studio dei fenomeni
- guidare i bambini a ragionare, osservare la realtà con occhio attento
vantaggi del metodo scientifico
- stimola gli alunni ad usare la testa
- gli alunni conoscono piacere mentale nell’immediato
- motivazione intrinseca dell’apprendimento attivo
- far capire che non sempre al termine dell’esperimento l’ipotesi provata risulta corretta invitando il bambino ad accettarlo e propone nuove esperienze di verifiche e correzione
due versanti della scienza
naturale e artificiale
versante naturale della scienza
le scoperte: si scopre qualcosa che è in natura
versante artificiale della scienza
invenzioni: si inventa qualcosa che non è in natura
perché il laboratorio non è molto praticato dagli insegnanti
- mancanza di motivazione adeguata e di preparazione scientifica da parte degli insegnanti stessi
- carenza di tempo
- carenza di spazi, strutture, denaro
attività di laboratorio privilegiate
- osservazione e ricerca di somiglianze e differenze
- provare e modificare
- esercizi di misurazione
- raccolta e verifica dei dati
- formulare ipotesi
- problemi da risolvere
due potenzialità dell’utilizzo del laboratorio
- possibilità di venire a contatto con la realtà
- possibilità di vedere, toccare, agire = feedback positivo
definizione degli obiettivi
educativi: linee guida che devono formare l’azione didattica, attività del docente, contenuto del corso
didattici: i risultati che gli alunni devono conseguire nelle discipline
obiettivi delle attività laboratoriali
conoscenza, abilità, competenza
3 strategie didattiche per le competenze
- esempio del docente o tra allievo più esperto e principiante
- esercizio
- insegnamento e apprendimento
competenze dell’insegnante
- metodologico-disciplinari
- gestire il gruppo
- osservative
ruolo dell’insegnante
- creare un ambiente cognitivo stimolante
- permettere di intervenire attivamente
- ascoltare con attenzione
definizione dei prerequisiti
conoscenze che gli allievi devono possedere per svolgere le attività laboratoriali
selezione dei contenuti
le conoscenze, le abilità e le competenze che gli allievi devono apprendere
cos’è il metodo scientifico
modalità con cui la scienza procede per raggiungere una conoscenza della realtà oggettiva, verificabile e condivisibile
cinematica
studio del moto
dinamica
studio delle cause del moto
massa inerziale
ostacolo al movimento
termometro a liquido: mercurio
aumento del volume perché un corpo riscaldato tende ad espandersi
termometro a infrarossi
qualsiasi corpo a qualsiasi temperatura emette energia termica
termometro elettrico
la resistenza elettrica di un cavo aumenta all’aumentare della temperatura
prontezza dello strumento
rapidità con cui è in grado di misurare la grandezza in esame e di seguirne le variazioni
portata dello strumento
massimo valore della grandezza che è in grado di misurare
equilibrio traslazionale
la risultante delle forze esterne che agiscono sul corpo è nulla
equilibrio rotazionale
la risultante dei momenti delle forze esterne calcolati rispetto ad un punto qualsiasi è nulla
energia
capacità di eseguire un lavoro
lavoro
trasferimento di energia da un sistema ad un altro
stato gassoso
la materia è presente sotto forma di molecole
in continuo movimento che occupano in modo omogeneo tutto il
volume del recipiente di cui assumono la forma
stato liquido
la materia è presente sotto forma di molecole
tra le quali si esercitano forze di coesione che prevalgono su
quelle di movimento che tendono ad allontanarle; pertanto i
liquidi assumono la forma del recipiente ma hanno volume
proprio
stato solido
la materia è formata da molecole legate da forze
attrattive o di coesione per cui le sostanze solide assumono una
posizione obbligata nello spazio avendo forma e volume propri
quarto stato della materia
plasma
plasma
- gas ionizzato di elettroni e ioni
- caratterizzato da campi elettrici
- 99% della materia conosciuta dall’universo
fluidostatica
studia i fluidi in stato di quiete
fluidodinamica
studia i fluidi in movimento
regime stazionario
tutte le molecole del fluido che attraversano una qualsiasi sezione del condotto hanno la stessa velocità. Questa velocità si mantiene costante nel tempo e per qualunque punto della sezione indipendentemente dalla distanza delle pareti (in assenza di attrito).
fluido perfetto
incompressibile e senza attrito
temperatura
indice dello stato termico di un corpo
calore
forma di energia (scambio di calore)
conduzione
senza trasporto di materia
solidi
convenzione
con trasporto di materia
liquidi, gas
irraggiamento
emissione di onde elettromagnetiche
solidi, liquidi, gas
macchina a vapore
sistema per trasformare energia termica in lavoro meccanico
funzionamento della macchina a vapore
una sorgente
di calore porta all’ebollizione una certa quantità di
acqua che si trasforma in vapore che,
espandendosi, preme sulle pareti del contenitore
mettendo in movimento un pistone
cosa sono le onde
vibrazioni che si propagano in un mezzo o nel vuoto.
Trasportano energia ma non trasportano materia
onde longitudinali
se oscillano lungo la direzione di propagazione
onde sonore
onde trasversali
se oscillano in direzione perpendicolare alla loro propagazione
(corda)
onde = periodiche nel tempo e nello spazio
si ripetono uguali a se stesse dopo un certo tempo
periodo T
campo elettromagnetico
i campi elettrici e magnetici oscillano l’uno perpendicolare all’altro e perpendicolarmente alla direzione in cui si propaga l’onda che viaggia a velocità pari alla velocità della luce
