Progetto di una Unità di Apprendimento flipped Dati dell’Unità di Apprendimento Titolo: La dinamica della litosfera Docente: Dimatteo Giuseppe Scuola: Scuola secondaria di primo grado Materia: Scienze Classe : Terza Argomento curricolare: (indicare l’argomento curricolare che si vuole affrontare con approccio flipped classroom, esempi: la struttura particellare della materia, , il Congresso di Vienna, le equazioni lineari, ecc.) La dinamica della litosfera. La Sfida. Come si attiva l’interesse e la motivazione degli allievi: (indicare come si intende stimolare l’interesse, la curiosità e coinvolgere gli allievi in modo da renderli parte attiva nella costruzione delle conoscenze indicate. Tipicamente ciò avviene lanciando una sfida che può consistere nel porre una domanda a cui rispondere, un problema da risolvere, una ricerca da effettuare, un caso da analizzare in modo coinvolgente e motivante.) Si propone agli alunni la visione di un video che illustra i cambiamenti della superficie terrestre nel corso delle ere geologiche, assieme a due immagini: la prima raffigura i moti convettivi che si formano nella pentola piena d’acqua posta sul fuoco, la seconda quelli che si formano nella troposfera. Agli alunni viene chiesto: 1. Cosa hanno in comune le due immagini? 2. Esiste una relazione tra le due foto e lo spostamento dei continenti tuttora in atto? Lancio della Sfida. Quali attività si svolgono prima o in apertura della lezione: (indicare se l’azione didattica proposta prevede attività preparatorie da svolgere prima della lezione d’aula. Ed esempio fruizione di risorse didattiche che costituiscano un quadro di riferimento, richiamino preconoscenze, attivino la curiosità oppure attività di verifica delle conoscenze già affrontate per mettere meglio a punto l’azione in classe. Indicare le risorse digitali eventualmente utilizzate quali LMS, video, presentazioni multimediali, testi...) Si prevede che gli alunni svolgano a casa un’attività preparatoria da eseguire prima della lezione d’aula consistente nella: 1. visione del video presente al seguente link: https://www.youtube.com/watch?v=NCZ1GA2sGyo ripasso di argomenti affrontati negli anni precedenti: massa, peso, densità, modalità di propagazione del calore. Ripasso dei capitoli riguardanti le rocce, la struttura interna della Terra e relative caratteristiche fisiche; 2. riproduzione di un esperimento che mostra la natura dei moti convettivi dovuti alla differente densità tra liquidi freddi e caldi e alla forza di gravità (link: http://www.digilands.it/natura-­‐
illustrata/scienzacultura/moti_convettivi/index.html); 3. formulazione di considerazioni in merito alle curiosità derivanti dalla sfida lanciata e di risposte ai quesiti posti. Il docente provvederà ad inserire il materiale su piattaforma Moodle e dovrà verificare l’effettivo svolgimento della suddetta attività preparatoria da parte degli studenti, chiedendo loro di esprimere ipotesi e riflessioni sui materiali esposti e di indicare eventuali aspetti poco chiari. Gli alunni invieranno le risposte attraverso piattaforma Moodle che l’insegnante si limiterà a leggere richiamando chi non ha rispettato la consegna. Condurre la sfida. Quali attività si svolgono per rispondere alla sfida: (indicare le metodologie didattiche che si intendono utilizzare in classe: lezione dialogata, lavoro di gruppo, apprendimento fra pari, studio individuale per consentire agli allievi di rispondere alla sfida proposta e costruire attivamente le conoscenze richieste, indicando anche diverse metodologie e più fasi successive.) Questa fase che si svolgerà in classe prevede le seguenti attività. Attività 1 LAVORO DI GRUPPO CON APPRENDIMENTO FRA PARI L’insegnante divide gli studenti in piccoli gruppi, i quali dovranno essere composti da alunni con diverso grado di competenza nella disciplina, così che il confronto sia valido soprattutto per chi a casa ha avuto delle difficoltà. I ragazzi di ciascun gruppo si confrontano fra di loro sulle attività svolte a casa prima delle lezioni d’aula. In questa fase il docente analizza gli alunni: ascolta e osserva chi interviene e come, si accerta che tutti siano coinvolti e che ci sia un confronto tra le diverse idee. In questa lezione ai discenti dovrebbe essere chiara la differenza fra massa e peso, il concetto di densità e aver compreso il fenomeno fisico, ossia la convezione, che permette di trasferire energia termica da un corpo freddo a uno più caldo fino al raggiungimento di una temperatura di equilibrio. Al termine (tempo stabilito per il lavoro di gruppo circa 40 minuti) l’insegnante chiede ai ragazzi di riassumere i concetti principali, di rivedere insieme l’esperimento e infine si accerta che tutti gli alunni abbiano compreso, rivolgendo alcune domande a quelli che, all’interno del gruppo, hanno manifestato qualche incertezza. Al termine della prima lezione l’insegnante propone, attraverso piattaforma Moodle, la seguente consegna per casa: 1) la visualizzazione di alcuni brevi video aventi come oggetto la deriva dei continenti:
http://www.rai.tv/dl/RaiTV/programmi/media/ContentItem-4c5cf8e2-1672-4aea-96a7-f93edfe2db49.html
https://www.youtube.com/watch?v=ryrXAGY1dmE
https://www.youtube.com/watch?v=re9PxzJFxbE
2) Dopo la visione dei filmati gli alunni devono rispondere alle seguenti domande: “Qual è la causa che determina lo spostamento dei continenti?” “Che differenza c’è tra una montagna ed un vulcano?” L’insegnante si limita a leggere le risposte fornite e richiama chi non ha rispettato la consegna. Attività 2 In questa lezione gli alunni vengono divisi in piccoli gruppi sulla base delle risposte fornite in modo da favorire il confronto tra studenti che hanno dato risposte diverse. Gli alunni di ogni gruppo avranno una mezz’ora a disposizione per riflettere e discutere sul quesito proposto, quindi l’insegnante invita ciascun gruppo a formulare una sola ipotesi da presentare al resto della classe. In questa fase, l’insegnante si limita a raccogliere e a riformulare le diverse risposte date dai ragazzi. Nella lezione successiva si propone alla classe di elaborare delle simulazioni di fenomeni conseguenti alle forze che agiscono dentro la Terra (forze endogene). Attività 3 La lezione si svolge nel laboratorio di scienze. L’insegnante suddivide gli alunni in 4 gruppi da 4 alunni e propone a ciascuno di essi l’elaborazione di simulazioni di fenomeni legati alla dinamica della litosfera. Ad ogni gruppo viene consegnata una scheda dove sono riportati gli “ingredienti” necessari per lo svolgimento dell’esperienza laboratoriale, una breve spiegazione del procedimento, alcune osservazioni e domande relative al processo geologico riprodotto. Nel corso dell’attività uno studente di ciascun gruppo avrà il compito di scattare delle foto che verranno inserite, successivamente, assieme alle osservazioni raccolte, in un Power Point o altra modalità che sceglieranno per esporre la loro esperienza agli altri gruppi. SIMULAZIONE DELLO SPOSTAMENTO DELLE PLACCHE LITOSFERICHE Materiale: una recipiente in pyrex (vetro resistente al fuoco), una pentola larga e bassa, un fornelletto, una retina spargifiamma, acqua, riso, fettine di sughero. Esecuzione: riempi la bacinella con acqua e metti dentro alcuni chicchi di riso, sistema la retina spargifiamma, appoggia sopra il recipiente in pyrex e chiedi all’insegnante di accendere il fornelletto. Osservazioni: quando l’acqua si riscalda i chicchi di riso cominciano a muoversi. Osserva con attenzione il movimento e descrivi le posizioni successive dei chicchi di riso. Hai così potuto osservare la formazione delle correnti convettive in un liquido che si riscalda. Nella seconda fase di questa esperienza potrai osservare l’effetto trascinamento di tali correnti sui materiali sovrastanti (fettine di sughero). Esecuzione: versa acqua nella pentola larga e bassa e disponi, al centro, sull’acqua, le fettine di sughero tutte vicine tra loro. Metti la pentola sul fornello. Chiedi all’insegnante di accendere la fiamma e osserva. Osservazioni Cosa rappresentano le fettine di sughero?................................................................. E l’acqua?................................................................ Quando le fettine di sughero sono tutte vicine formano un unico blocco che rappresenta la……………………………… Cosa succede quando l’acqua si riscalda?.................................................................. Quale fenomeno hai simulato con questa attività? ………………………………………………… SIMULAZIONE DEI PROCESSI DI FUSIONE NEL MANTELLO Modello dell’ascesa del magma attraverso la crosta Materiale: un becher di vetro da 500 ml, un bruciatore da campeggio, un treppiede, una retina spargifiamma, una candela di cera colorata, sabbia lavata, acqua fredda. Esecuzione: con l’aiuto del docente, fondere la cera nella base del becher (per circa 1 cm di spessore), lasciarla raffreddare. Aggiungere la sabbia lavata ancora per 1 cm di spessore, infine riempire il becher di acqua fredda per circa tre quarti. Dopo l’aggiunta dell’acqua, fate in modo che la sabbia abbia uno spessore uniforme su tutta la base del becher. Infine fate accendere all’insegnante il bruciatore. Osservazioni: quando si accende il bruciatore, il becher si riscalda e la cera inizia a fondere e attraversa lo strato di sabbia e quello di acqua dove diffonde formando uno strato. Perché la cera fusa raggiunge la superficie?........................................................................ Cosa rappresentano la sabbia e l’acqua?.................................................................................. Cosa rappresenta la cera?...................................................................... Quale fenomeno hai simulato con questa attività?......................................................................... SIMULAZIONE DELLA DEFORMAZIONE DELLE ROCCE (OROGENESI) Materiale: tectodiac (è uno strumento che permette di mostrare diversi movimenti tettonici in scala ridotta. E’ una vaschetta in materiale plastico trasparente; presenta una parete fissa, mentre quella opposta è mobile),sabbia e polvere di gesso di colori diversi. Esecuzione: nella scatola bisogna versare la sabbia (o la polvere di gesso di un colore) formando uno strato che poi verrà compresso manualmente; successivamente si versa la polvere di gesso di un colore (o la sabbia, oppure la polvere di gesso di un altro colore) formando ancora un altro strato da comprimere manualmente. Si procede allo stesso modo fino ad ottenere un’alternanza di strati di sabbie e gessi. La scatola deve essere riempita a metà. Osservazioni: spingendo la parete mobile verso quella fissa, gli strati di sabbie e gessi vengono compressi; la compressione determina la deformazione dei suddetti strati con la formazione di piegamenti e inarcamenti (deformazioni plastiche) e faglie inverse (deformazioni fragili). Cosa rappresentano le due pareti della scatola?......................................................... Cosa rappresentano gli strati di sabbie e gessi?........................................................... Quale fenomeno hai simulato con questa attività?...................................................... SIMULAZIONE DEL GALLEGGIAMENTO DELLA CROSTA CONTINENTALE Materiale: blocchetto di polistirolo espanso, sabbia, paletta, contenitore pieno d’acqua. Esecuzione: la crosta continentale è molto più spessa e leggera di quella oceanica e galleggia sul mantello plastico come una zattera galleggia sull’acqua. Più la zattera è carica e più sprofonda, mentre se viene alleggerita riemerge. Per simulare questo fenomeno chiamato isostasia, procedi in questo modo: Ø posa il blocchetto di polistirolo sull’acqua; Ø versa della sabbia sulla piattaforma di polistirolo formando una “montagna”; man mano che la quantità di sabbia aumenta, la piattaforma sprofonda sempre di più nell’acqua; Ø Se poi togli della sabbia, simulando l’erosione da parte dei fiumi o lo scioglimento dei ghiacciai, puoi notare che la piattaforma risale. In questa simulazione cosa rappresentano il polistirolo, la sabbia e l’acqua?...................................................... Attività 4 La lezione si svolge in classe dove ogni gruppo presenta, mediante Power Point, la propria esperienza e le relative osservazioni riportate in un “diario di bordo”. Successivamente l’insegnante propone la lettura di alcuni articoli sui moti convettivi del mantello, sulla tettonica delle placche e relative conseguenze (link: http://www.digilands.it/natura-­‐illustrata/geologia/tettonica-­‐1/moti-­‐convettivi-­‐mantello.html e http://www.digilands.it/natura-­‐illustrata/geologia/tettonica-­‐2/tettonica-­‐delle-­‐placche.html). Al termine della lettura degli argomenti suddetti, l’insegnante imposta una lezione dialogata in cui gli allievi si confrontano sulle osservazioni derivanti dalla riproduzione in laboratorio di alcuni fenomeni geologici e su quanto è riportato negli articoli sopra citati. Alla fine di questa attività gli alunni hanno appreso che i fenomeni quali vulcanismo, terremoti e orogenesi sono legati all’esistenza, nel mantello, di correnti convettive che provocano lo spostamento delle placche litosferiche, che la distribuzione geografica di vulcani e terremoti a scala globale non è casuale, infatti la maggior parte di essi sono allineati lungo i confini delle zolle tettoniche. Chiusura della sfida. Quali attività di verifica degli apprendimenti concludono l’attività didattica: (indicare quali attività di sistematizzazione degli apprendimenti concludono l’attività, e quali metodologie e strumenti di valutazione formativa e sommativa si ritiene di dover attuare per verificare e consolidare gli apprendimenti e promuovere lo sviluppo di competenze. Tipicamente ciò avviene tramite metodi di valutazione autentica. Esplicitare le tipologie di prova.) Considerata la complessità dell’argomento svolgerei una verifica iniziale per accertarmi che gli alunni abbiano assimilato i concetti di massa, peso e densità e per verificare il grado di conoscenza su argomenti quali le rocce e la struttura interna della Terra. Come strumento di valutazione formativa considero il diario di bordo compilato da ogni gruppo durante le esperienze laboratoriali, unitamente alle osservazioni effettuate nel corso delle varie fasi di questa unità, come la puntualità nelle consegne, l’operosità degli alunni e il grado di collaborazione nei lavori di gruppo. Infine verrà somministrata una prova oggettiva strutturata con items V/F, a risposta multipla, corrispondenze e completamento. Riflessione finale. In che modo l’approccio proposto differisce dal suo approccio tradizionale: (indicare i vantaggi dell’approccio scelto rispetto all’approccio tradizionale e mettere in luce le differenze con particolare riferimento all’argomento curricolare scelto.) Ritengo che la tematica affrontata secondo l’approccio flipped classroom, rappresenti una sfida non solo per gli alunni ma anche per il docente abituato a proporre gli argomenti secondo l’approccio tradizionale: lezione frontale – studio individuale – verifica finale. Se l’insegnante si mette a spiegare i fenomeni legati alla dinamica della litosfera senza aver dato agli alunni il tempo e la possibilità di proporre loro delle ipotesi partendo dalle osservazioni, è sicuro che l’apprendimento non andrà oltre la ripetizione meccanica del concetto studiato. Se l’argomento invece viene proposto secondo l’approccio sopra descritto, si suscita interesse e curiosità negli alunni e ne beneficia l’apprendimento perché sarà costruito dai ragazzi in modo attivo. Questo modo di lavorare con gli alunni, assieme a convinzione, capacità di ascolto, esperienza e buona volontà, assicura alla fine un migliore rendimento.
