Il progetto di didattica e di ricerca
Percorsi nel Blu
Descrizione sintetica
Il progetto pilota di didattica della biologia marina e ricerca Percorsi nel blu, si occupa, da quattro anni, dello studio della biodiversità nelle fasce di zonazione costiere.
Le attività scientifiche, intese come formazione di base, sono pensate per il Mondo della Scuola, cioè dalla Scuola dell’Infanzia fino a quella Secondaria e si caratterizzano per la proposta di attività didattiche di biologia marina prettamente di tipo sperimentale, sia in laboratorio che sul campo e per una metodologia di apprendimento per scoperta.
Il percorso didattico segue la formazione scolastica degli studenti, per tutta la durata dell’anno e da un anno scolastico all’altro, coinvolgendoli, in progressione con le competenze raggiunte, sempre più attivamente nelle attività scientifiche più specifiche di monitoraggio marino o di divulgazione scientifica anche grazie all’assegnazione di ruoli educativi di tutoring nei confronti dei compagni più piccoli, grandi o degli adulti stessi.
Le attività scientifiche più specifiche prevedono il Monitoraggio Costiero emerso degli organismi spiaggiati e rifiuti antropogenici e del Monitoraggio sommerso e contribuiscono alla collaborazione già in essere con il mondo della ricerca. Le competenze di biologia marina, acquisite negli ultimi anni del percorso scolastico, infatti, permettono agli studenti di vedere applicate le proprie conoscenze nell’acquisizione dei dati che caratterizza la fase saliente della ricerca scientifica.
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Obiettivi: dalla Scuola dell’Infanzia a quella Secondaria
Obiettivi educativi e didattici
Promuovere la divulgazione scientifica partendo dalle potenzialità ambientali che il territorio stesso offre; creare nuove opportunità didattiche di continuità in verticale in ambito scientifico; stimolare la capacità di osservazione; potenziare l’affettività verso il proprio territorio; stimolare la curiosità intellettuale; promuovere un’esperienza con un apprendimento per scoperta; favorire lo sviluppo del pensiero razionale; stimolare la capacità di analisi.
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Obiettivi scientifici
Comprendere le interazioni fondamentali tra biocenosi e biotopo; imparare a classificare gli organismi marini spiaggiati e vivi; riconoscere le caratteristiche morfologiche delle specie marine spiaggiate e imparare a associarle alla specie in vivo; scoprire il piacere dell’osservazione; saper riconoscere gli organismi marini nel proprio ambiente naturale; imparare le tecniche di monitoraggio costiero; imparare i principi fondamentali del metodo scientifico sperimentale; imparare i principi fondamentali della statistica.
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Metodologia didattica
Ciò che dobbiamo imparare a fare, lo impariamo facendo Aristotele
L’approccio metodologico che caratterizza le attività del Progetto privilegia quel fare operativo che mette in una posizione di centralità e protagonismo l’allievo. I tempi di apprendimento pertanto sono più lunghi perchè tengono conto delle diverse abilità e dei diversi tempi di osservazione, analisi e rielaborazione delle informazioni.
Tuttavia ogni esperienza viene proposta per gruppi di lavoro, costituiti in numero variabile a seconda dell’età dei discenti e della caratteristiche generali del gruppo classe e delle dinamiche interne. La metodologia inoltre prevede la formazione di gruppi eterogenei sia per livello che per sesso, l’assegnazione di ruoli specifici da portare a termine nelle consegne affidate e da socializzare nel confronto collettivo al termine di ogni attività. Tuttavia questo approccio metodico viene introdotto gradualmente: dapprima infatti, dall’Infanzia fino alla 3° classe della Scuola Primaria, questo privilegia la forma esperienziale, manipolativa, creativa, grafica e ludica, fino ad assumere la sua vera natura nelle ultime classi della Primaria e della Secondaria di Primo Grado. Ogni esperienza viene proposta in termini di situazione problematica, dove le linee guida del docente devono essere comprese e riutilizzate correttamente. Ogni risposta agli stimoli dati è considerata positiva perchè diviene occasione a priori di uno scambio collettivo che induce autonomamente all’autocorrezione. L’osservazione, l’analisi del dettaglio che distingue ogni singola specie viene riproposta in modo costante, guidando e abituando gli allievi (modulando i tempi di richiesta di attenzione) a riconoscerla come chiave di lettura per la scoperta di relazioni, analogie morfologiche, funzionali tra gli organismi marini e l’habitat che li ospita. La qualità e quantità delle nozioni sono ben calibrate e filtrate per ogni fascia scolare e la loro scoperta è sempre scandita da riflessioni di gruppo, confronto e correzioni collettive tra pari. In questo percorso il ruolo del docente diventa solo di supervisore, di guida fino alla Secondaria, e affrontano lo studio e la distribuzione delle biocenosi marine nelle varie fasce di zonazione costiera. Il metodo scientifico è fin dall’inizio orientato verso la sensibilizzazione all’osservazione, alla curiosità intellettuale e al piacere del dettaglio, favorendo e promuovendo in parallelo lo sviluppo di capacità lessicali ed espressive (proprie delle aree linguistiche) e di basilare importanza nel processo di alfabetizzazione linguistica e scientifica. La metodologia utilizzata negli anni “ponte” tra Infanzia e Primaria, interagisce scambievolmente con aree educative diverse: linguistiche, matematiche, artistiche (abilità manipolative, creative e grafiche) finalizzando ogni fase di apprendimento ad uno scambio interdisciplinare che arricchisce il processo cognitivo e metacognitivo del giovane allievo.
Nella Scuola Secondaria, poi, lo studio curricolare delle biocenosi marine, permette l’attuazione di una seconda fase metodologica legata al monitoraggio delle specie bentoniche nella fascia costiera sopralitorale e infralitorale superiore. La metodologia di indagine usata, non invasiva, permette ai ragazzi di venire a contatto con le specie di interesse, e di quantificarne il ricoprimento nei primi metri di fondale, o quantificarne la loro distribuzione nelle spiagge a seguito delle mareggiate.
Normalmente l’apprendimento delle tecniche di monitoraggio emerso è notevolmente più veloce di quello sommerso, che richiede invece la sinergia di più aspetti, legati al “conoscere” e al “sapere applicare”, solitamente raggiunta come abilità e competenza superiore, negli ultimi due anni di formazione Secondaria.
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Articolazione delle attività
Segmento infanzia – primaria
Nella messa a punto di questo percorso didattico è stata necessaria la consapevolezza che un’azione educativa scientifica finalizzata allo sviluppo di abilità e al potenziamento delle conoscenze, può avere origine solo dall’unione di molteplicifattori.
Il seguente percorso, proposto all’ultimo anno dell’Infanzia e al primo anno della Primaria, ha avuto come priorità il raggiungimento di competenze di base nel processo di alfabetizzazione linguistica e scientifica. Queste sono state perseguite grazie ad un costante scambio interdisciplinare con l’area lessicale che ha favorito l’esplicitazione delle nuove conoscenze scientifiche con il linguaggio comunicativo di base, la lingua italiana.
Le attività iniziali proposte nello studio in esame, sono finalizzate all’osservazione dell’ambiente spiaggia e alla sua descrizione. In base all’ambiente naturale proposto viene di seguito condotta una attività ludica nella quale si richiede agli allievi di formulare delle ipotesi (“In spiaggia troverò...”) relative ai tipi di reperti osservabili. Successivamente l’espienza di laboratorio conduce i bambini all’osservazione attenta di reperti spiaggiati e alla separazione da altri considerati “intrusi”; a questo segue la successiva catalogazione in non viventi e viventi, di origine animale e vegetale, di tipo marino o terrestre. Le attività preliminari vengono concluse con un gioco lessicale sulle iniziali di alcuni reperti più conosciuti. Le attività sperimentali successive vengono condotte sul campo, in spiaggia, a piccoli gruppi di ricerca, a ciascuno dei quali viene affidata una superficie quadrata limitata (il futuro “quadrato di campionamento”) di lato 5m x 5m e delineata ai vertici da paletti.
L’attività ludica prevede: una socializzazione di regole, suddivisione di compiti e ruoli all’interno di ogni gruppo di lavoro e un’intervista in itinere per ogni gruppo.
Gli incontri successivi sono mirati alla fase della classificazione dei reperti e alla rielaborazione delle informazioni acquisite. Si sviluppa la curiosità verso alcuni reperti in particolare, si potenzia il desiderio di rappresentazione grafica dell’oggetto e l’apprezzamento verso i piccoli dettagli. Questo incremento di interesse viene facilitato dall’allestimento di un pannello didattico permanente dei reperti spiaggiati, suddiviso principalmente in Phylum, Classi e Specie. L’avvio al disegno scientifico, con l’osservazione della forma (secondo i blocchi logici: triangolo, quadrato, rettangolo, cerchio) e dei particolari, ha mostrato un incremento del livello qualitativo dei manufatti grafici, rispetto ai primi elaborati prodotti. Alcuni reperti più conosciuti vengono ulteriormene approfonditi nella loro morfologia, habitat e comportamento: durante una successiva uscita gli allievi scoprono le specie di marea e i piccoli invertebrati. Lo stimolo all’osservazione e alla concentrazione è qui molto spiccato in quanto gli allievi son chiamati a conoscere organismi marini di dimensioni ridotte. L’esperienza sul campo permette la manipolazione diretta e rappresenta un’esperienza di forte impatto emotivo. Questo aspetto facilita, per ogni organismo osservato, la fase dell’apprendimento successivo relativo all’habitat marino di appartenenza e il comportamento. La ricollocazione degli animali nell’ambiente di appartenenza a seguito dell’attività, fornisce agli allievi un modello comportamentale di rispetto verso le forme di vita più piccole. A seguito di ciò ogni gruppo classe produce una guida illustrata a misura di bambino, per il riconoscimento dei reperti spiaggiati o dei piccoli invertebrati vivi (secondo i concetti chiave: “Cos’è, com’è, dove si trova, come si comporta”). Dopo aver scoperto i piccoli invertebrati di marea, gli allievi sono stimolati a riutilizzare tutte le informazioni apprese nella creazione di una storia fantastica con elementi scientifici (habitat marino di appartenenza, comportamento, aspetto morfologico) e con una struttura formata da semplici frasi minime o piccole espansioni lessicali (“Racconto la storia di un reperto spiaggiato...”). Il percorso didattico si conclude con un’ultima verifica sensoriale di riconoscimento per Phylum di apparteneza, sfruttando tre sensi: il tatto (morbido, duro, ruvido, liscio, leggero, pesante) l’olfatto, l’udito (“... ascolto il suono che produce il contatto di diversi oggetti sul reperto) sono i sensi coinvolti in un esercizio di memoria dei concetti assimilati. La verifica sensoriale si conclude con la creazione di manufatti di pasta da modellare relativi ai protagonisti scelti (il granchio, la seppia, la stella marina, il riccio) per le storie fantastiche.
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Segmento primaria (ultimo biennio)
Le esperienze di laboratorio preliminari all’uscita in spiaggia conducono gli allievi all’osservazione attenta dei reperti spiaggiati, alla separazione di questi da altri elementi considerati intrusi (elementi antropogenici) e alla successiva catalogazione in non viventi e viventi, origine animale e vegetale, marino o terrestre. Le attività vengono condotte basandosi su conoscenze pregresse o su conoscenze scolastiche appena apprese dal percorso scolare. Tuttavia, già in questa fase l’attenzione degli allievi viene sollecitata all’osservazione e alla distinzione dei reperti marini poiché nell’uscita sul campo la ricerca degli stessi viene condotta in modo più rigoroso, a piccoli gruppi di lavoro e con l’assegnazione di ruoli di responsabilità, volutamente assegnati con tempi di rotazione tra gli elementi di ogni gruppo. Il campionamento è condotto all’interno di un’area ben precisa (lungo la superficie del “futuro” transetto), viene effettuato con l’uso di quadrati di campionamento 50cmx50cm, privi del reticolato interno e con una serie elevata di repliche. Il criterio scelto permette di avviare già in questa fascia di età le regole del metodo scientifico e al tempo stesso di veicolare l’attenzione esclusivamente verso i reperti spiaggiati interni al quadrato. La preclassificazione sul campo segue la ricerca dei reperti ed è un momento di confronto collettivo dove ogni gruppo è chiamato a relazionare le proprie osservazioni riguardanti: l’ambiente spiaggia (aspetto paesaggistico naturale, livello di antropizzazione, costituzione geomorfologica del litorale; granulometria del sedimento e geolocalizzazione). Durante l’attività sul campo gli allievi osservano e approfondiscono la conoscenza delle specie di marea. Lo stimolo all’osservazione e alla manipolazione responsabile, trova una risposta efficace in quanto, agendo, gli allievi apprendono anche le norme comportamentali ecologicamente corrette per garantire la sopravvivenza degli organismi marini. La modalità proposta rappresenta un’esperienza di forte impatto emotivo e per questo rende più efficace la fase dell’apprendimento delle nozioni scientifiche utili nelle fasi successive di riconoscimento tassonomico. Per questa età scolare risulta ancora efficace il disegno scientifico perchè sottolinea la curiosià verso l’aspetto strutturale e morfologico di alcuni organismi in particolare, sia in chiave macroscopica che microscopica, grazie all’allestimento di vetrini per la microscopia ottica (osservazione citologica di sezioni di Ulva lactuca, Posidonia oceanica e osservazione strutturale di Sphacelaria sp. e Briozoi coloniali Electra posidoniae). La partecipazione collettiva per l’allestimento di un pannello didattico permanente, corredato di schede, relazioni ed elaborati trasversali a tutte le materie, conclude con successo il percorso educativo.
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Segmento scuola secondaria
L’articolazione e la declinazione progressiva delle esperienze didattiche proposte dal Progetto in esame, per la Scuola Secondaria, prevede lo studio specifico della biodiversità nelle fasce di zonazione costiere: sopralitorale, mesolitorale, infralitorale superiore, circalitorale e abissale.
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Monitoraggio costiero emerso
Il percorso scientifico per la scuola Secondaria ripercorre più velocemente le tappe definite per la Primaria prevedendo in questo passaggio, non solo l’uso di un linguaggio più tecnico, ma soprattutto, un apprendimento consapevole del metodo scientifico sperimentale e la sua applicazione alle tecniche di monitoraggio costiero emerso e sommerso. La costruzione stessa degli strumenti di campionamento, dei quadrati di 50cm x 50cm, consente agli studenti di sviluppare abilità e competenze progettuali, grafiche e manuali. Nel corso della formazione, man mano che gli studenti diventano esperti, espletano funzioni di tutoring nei confronti di allievi più piccoli, più grandi o nei confronti del pubblico adulto (volontari o famiglie degli studenti) a sua volta formato e coinvolto nelle attività di divulgazione e di Citizen Science nel monitoraggio costiero.
Le campagne di monitoraggio costiero emerso e sommerso vengono condotte all’interno di cinque aree protette: Parco dell’Arcipelago Toscano-Isola di Pianosa (Campo nell’Elba), Parco di San Rossore- Migliarino-Massaciuccoli (Pisa), Secche della Meloria (Livorno); Parco Nazionale delle 5 Terre (La Spezia), Parco Naturale Regionale di Portovenere -Isola Palmaria (La Spezia), Parco Naturale Regionale di Montemarcello – Magra (La Spezia) e in altre spiagge di “controllo” del litorale spezzino, di interesse perchè caratterizzate da un flusso antropico libero o perchè soggette a fenomeni alluvionali (Lido di Marinella/ Fiumaretta – Sarzana; “Baia Blu”- Lerici; “Spiaggioni”- Tellaro di Lerici; Campiglia -Tramonti; “Ferale”- La Spezia; “Canneto”- Riomaggiore.
Dopo la fase di raccolta dei dati gli allievi si avvicinano alle tecniche base di processamento statistico, imparandone i fondamenti. La fase di formazione graduale può essere così scandita e riassunta:
1° anno di formazione: formazione di base della biologia marina, acquisizione delle tecniche per l’autonomia nel monitoraggio emerso; acquisizione del metodo operativo per il censimento visivo nel sommerso, affiancamento tra pari (Peer education) nel monitoraggio sommerso; ingresso per le eccellenze nel Team di ricerca; ruolo di Tutoring con le famiglie; partecipazione attiva di Citizen Science.
2° anno di formazione: potenziamento delle conoscenze in biologia marina, avviamento al monitoraggio autonomo emerso e e sommerso (compilazione autonoma del neo protocollo di monitoraggio Mioni); partecipazione attiva di Citizen Science; permanenza nel Team di ricerca.
3° anno di formazione: sviluppo e potenziamento delle competenze, selezione Peer educators, assegnazione ruoli di tutoring nelle campagne di ricerca, partecipazione a campagne di ricerca; partecipazione attiva di Citizen Science; permanenza nel Team di ricerca; impegno attivo nella divulgazione, Peer education e Citizen Science.
La formazione scientifica del Progetto nella Scuola Secondaria diventa anche occasione di Orientamento professionale e scolastico di grado superiore. L’adesione al Progetto ROV Sea Perch, che prevede l’assemblaggio da parte degli studenti di un Robot con comando remoto dalla superficie, permette uno scambio tra pari e il travaso di informazioni ed esperienze scolari diverse. Gli studenti verificano l’applicazione delle loro conoscenze non solo in un contesto di orientamento scolastico ma anche di opportunità professionale. L’uso di questa tecnologia in ambito scolare, infatti, diventa occasione di momenti formativi di educazione alla cittadinanza, alla legalità e occasione di attività pratiche di confronto con la tecnologia ROV del Corpo dei Sommozzatori della Polizia di Stato della Spezia.
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Monitoraggio costiero sommerso
L’attività di perlustrazione del fondale dalla superficie avvia il lento processo di formazione al censimento visivo e al riconoscimento delle specie bentoniche di interesse scientifico con una metodologia non invasiva sull’habitat marino, secondo un nuovo protocollo in via di sperimentazione (Mioni). Fin dal primo anno gli studenti si avvicinano alla tecniche subacquee dello snorkeling e alle regole ecologiche per favorire lo studio e l’osservazione in situ delle specie di interesse. Queste norme comportamentali vengono gradualmente affinate nei tre anni di formazione soprattutto sensibilizzando a quelle problematiche ambientali conseguenti di comportamenti non adeguati all’interno di biocenosi particolarmente delicate, come quelle della zona di marea e infralitorale.
Il percorso scientifico per la Scuola Secondaria si conclude con lo studio della fascia di zonazione più profonda, quella circalitorale /abissale, di dominio dei Cetacei, all’interno del Santuario “Pelagos” (Mar di Liguria, Toscana, Sardegna, Corsica, Provenza-Costa Azzurra). Lo studio proposto prevede una formazione specifica anche in questo contesto, sia nelle nozioni biologiche ed etologiche dei pesci pelagici o dei mammiferi da censire, nonché di quelle tecniche utili per il riconoscimento e censimento visivo. Questa metodologia consente agli studenti di essere non solo i fruitori di un’esperienza di forte impatto emotivo, ma anche gli attori consapevoli.
