Syllabus del corso
Titolo
Chimica e didattica della BIologia
Argomenti e articolazione del corso
Saranno affrontati i principali concetti fondanti della chimica moderna: macroscopico e microscopico, composizione e stati di aggregazione della materia. Saranno trattati inoltre i concetti di elemento, atomo e molecola, fino alle differenza tra molecole inorganiche e organiche. Temi di biologia quali DNA, enzimi digestivi, ruolo delle piante, ecc. saranno affrontati in modo interdisciplinare: le conoscenze di chimica saranno utilizzate per un livello di comprensione più approfondito. I temi affrontati andranno a integrare le conoscenze di base degli studenti che potranno diventare più attuali e moderne. Saranno infine mostrate e proposte esperienze per affrontare con i bambini argomenti sul corpo umano, spesso trattato a scuola senza competenze specifiche in chimica e biologia.
Obiettivi
Obiettivo principale del corso sarà non solo l’acquisizione delle conoscenze relative ai contenuti disciplinari e del modo con cui proporli ai bambini, ma lo sviluppo di competenze multidisciplinari che consentano di trattare alcuni importanti temi scientifici.
Metodologie utilizzate
Tre saranno i focus di intervento:
punto 1 - argomenti disciplinari: struttura particellare della materia, composizione della materia, concetti di atomo e molecola, struttura e proprietà delle molecole biologiche, nutrizione e respirazione cellulare, assorbimento, fotosintesi, ecc.
punto 2 – temi fondanti: proprietà macroscopiche della materia in relazione alla struttura microscopica (es. idrofilicità e idrofobicità, solubilità, acidità e basicità, stati di aggregazione della materia), corpo umano come sistema complesso (esempi di relazioni, con particolare rilievo a quelle mediate da molecole),
esempi di aspetti ecologici, importanza delle piante.
punto 3 - aspetti pedagogici e strumenti didattici: educazione alla sostenibilità, approcci allo studio del corpo dal punto di vista chimico e biologico, didattica basata sul modello costruttivista, valutazione qualitativa dell’apprendimento dei bambini, , interdisciplinarità, sviluppo del senso critico.
L’approccio didattico seguirà i tratti della pedagogia basata sul modello costruttivista, prevederà la raccolta delle preconoscenze degli studenti e in generale della loro predisposizione nei confronti degli argomenti proposti e proporrà l’utilizzo di modelli e materiale visuale per rappresentare le strutture del corpo (chimiche e biologiche). L’approfondimento disciplinare sarà sempre accompagnato da una riflessione sulle modalità didattiche più efficaci per affrontare i diversi temi con i bambini. Con questo intento sarà proposta non solo l’analisi esempi di buone pratiche portate avanti in classe, ma anche l’utilizzo di immagini e modelli corredate da input e domande stimolo, come base per sviluppare alcune tematiche da presentare a bambini di scuola dell’infanzia e primaria.
Un ruolo fondamentale rivestiranno gli strumenti multimediali, che saranno utilizzati sia come supporti per lo studio interdisciplinare, sia come ambienti di collaborazione tra studenti nei forum tematici dedicati.
La maggior parte del corso si svolgerà in modalità tradizionale, con lezioni in presenza. Ogni settimana sarà chiesto agli studenti, a turno, di redigere una breve dispensa che sarà inserita alla fine dei diversi argomenti affrontati a lezione. Una parte del corso si svolgerà invece utilizzando la piattaforma Moodle e prevedrà di affrontare uno specifico argomento in modalità strettamente interdisciplinare: gli enzimi e uno studi sulla loro attività. Sarà proposta una sperimentazione pratica da svolgere a casa procurandosi materiali e strumenti di facile reperibilità.
In questa fase saranno proposte alcune e-tivities, cioè esperienze pratiche accompagnate da discussioni all’interno del forum appositamente dedicato a questo argomento. Le attività saranno supportate dalla presenza di materiali didattici sia per i contenuti sia per la metodologia. Nel forum si dovrà discutere del lavoro pratico svolto e si dovranno confrontare le esperienze vissute. Il lavoro sfocerà nella realizzazione di un prodotto concreto che sarà oggetto di valutazione da parte di entrambe le docenti.
Materiali didattici (online, offline)
materiali online:
Chimica
http://www.middleschoolchemistry.com/ (lezioni e attività per gli alunni della scuola primaria)
https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/adventures-in-chemistry.html (attività per gli alunni della scuola primaria)
http://www.compoundchem.com/ (curiosità chimiche della vita quotidiana).
Biologia
http://didascienze.formazione.unimib.it/biovisione/index.htm
http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/
http://www.innerbody.com/htm/body.html
http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/GrossAnatomy/learnem/learnit.htm
materiali offline:
Chimica
Laura Cipolla. I quaderni della didattica. Metodi e strumenti per l’insegnamento e l’apprendimento della chimica. EDISES
- Philip Ball, Elementi
- Peter Atkins, Il regno periodico
Biologia
Testo di biologia di base utilizzato per il corso Biologia: fondamenti e Didattica con laboratorio.
– Gambini A., Galimberti B. Ipertesto Ambienti, animali e piante nella scuola dell'infanzia Linee-guida per progettare e realizzare percorsi di biologia con bambini da 3 a 6 anni. Edizioni Junior, 2010.
-Arcà:Il corpo umano Carocci editore 2005
– Longo C., Didattica della Biologia. Ledizioni, 2013. [capitoli III, VII, VIII, I]
Programma e bibliografia per i frequentanti
1a settimana CHIMICA (6 h; 2 h in comune con biologia) |
Introduzione al corso. Gli elementi chimici. La struttura atomica parte 1 e parte 2 |
Lezioni in presenza. Introduzione al corso dal punto di vista organizzativo, epistemologico, metodologico. Raccolta delle preconoscenze degli studenti. Valore formativo della chimica e sua rilevanza nella società e nella didattica (“rischi/limiti/difficoltà” associati all’insegnamento). Introduzione alla composizione particellare della materia Elementi chimici più diffusi in natura: struttura atomica, significato della Tavola Periodica. |
2a settimana CHIMICA (4 h) BIOLOGIA (2 h) |
La struttura atomica parte 3 dalla struttura atomica alle molecole. Introduzione alla didattica della biologia. |
Lezioni in presenza. Elementi chimici più diffusi in natura: struttura atomica, significato della Tavola Periodica. Legame chimico: caratteristiche, influenza delle proprietà macroscopiche della materia. livelli di complessità della biologia. Come proporre lo studio dei viventi ai bambini |
3a settimana CHIMICA (2 h) BIOLOGIA (4 h) |
dalla struttura atomica alle molecole. studio del corpo umano. dal corpo alle cellule |
Lezioni in presenza. Caratteristiche dei legami ionici e metallici. esempi dal quotidiano il corpo come organismo vivente. Diversi approcci. scoperta delle cellule, relazioni tra cellule, esempi. |
4a settimana CHIMICA (6 h) |
dal micro al macro 1 e 2 |
Lezioni in presenza. proprietà macroscopiche della materia. Idrofilia/idrofobia. Solubilità. osmosi contenuti disciplinari e attività didattiche basi della reattività chimica. |
5a settimana BIOLOGIA (4 h) |
dalle cellule alle molecole |
Lezioni in presenza. Molecole della vita e per la vita. Metabolismo. Respirazione cellulare e nutrizione cellulare |
6a settimana CHIMICA (6 h) |
Le macromolecole dei sistemi biologici |
Lezioni in presenza. Oligoelementi, vitamine, proteine, amminoacidi e acidi nucleici. carboidrati lipidi. strutture tridimensionali |
7a settimana BIOLOGIA ( 6 h) |
respirazione e assimilazione |
Lezioni in presenza. Respirazione cellulare, digestione e assorbimento. Modello didattico di M. Arcà. il laboratorio scientifico: preparazione dell’insegnante, strumenti e materiali. |
8a e 9a settimana CHIMICA E BIOLOGIA |
Learning object enzimi |
Lavoro online. Approfondimento disciplinare e didattico mediante apposito materiale digitale (in forma di learning object), attività di tipo pratico, discussione nel forum, moderata da tutor. |
10a settimana BIOLOGIA (4 h) |
Le piante: fisiologia, relazioni ecologiche, attività didattiche |
Lezioni in presenza. Fotosintesi e germinazione, conduzione di soluti, distensione cellulare. Fototropismo, relazioni ecologiche con animali, funghi e batteri. |
10a settimana CHIMICA 1h BIOLOGIA 1h |
conclusioni |
il colore: basi chimiche e significato in biologia. conclusioni del corso |
Programma e bibliografia per i non frequentanti
identico a quello dei frequentanti.
Modalità d'esame
- I prodotti realizzati dagli studenti saranno oggetto di una
valutazione (giudizio buono, ottimo, sufficiente, insufficiente) che andrà ad
integrare il voto ottenuto all’esame. Sarà effettuata, inoltre, una valutazione
qualitativa della partecipazione alle discussioni nei forum tematici e delle
dispense-report redatte.
L’esame consisterà in una prova scritta e in una prova orale. La prova scritta, in formato elettronico (da svolgersi in laboratorio informatico), sarà mirata a indagare la conoscenza dei contenuti affrontati durante il corso e la capacità di tradurli in proposte didattiche. Durante la prova orala sarà discusso il compito scritto e saranno indagate le conoscenze e competenze su uno o più temi fondanti. Alcune domande della prova d’esame riguarderanno inoltre la bibliografia studiata nonché le attività svolte durante il corso.
Orario di ricevimento
Annastella Gambini: mercoledì 11.00-12.00, edificio U16, ufficio n. IV-3A
Laura Cipolla: su appuntamento tramite mail a laura.cipolla@unimib.it
Durata dei programmi
I programmi valgono un anno accedemico
Cultori della materia e Tutor
Francesco D’Alessandro |
francesco.dalessandro@unimib.it |
Loredana Zanni |
loredana.zanni@unimib.it |
Chiara Gambara |
chiara.gambara@unimib.it
|
Sara Spinelli |
sara.spinelli@unimib.it
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Course title
Chemistry and learning biology
Topics and course structure
Main concepts of modern chemistry: macroscopic versu microscopic, matter composition and staes of matter. Concept of chemical elements and atoms, molecules, organic and inorganic molecules.
Main topics in biology: DNA, digestive enzymes, plants role...; the topics will discussed with an interdisciplinar approach, capitalising on the chemical topics.
Several activities useful for teaching chemistry and biology at the elementary school will be proposed.
Objectives
Backgroung and training in multidisciplinary approach towards science teaching at the elementary school.
Methodologies
Main part of the module will be organised as classroom lectures. A limited section of the course will be proposed by the e-learning modality through the Moodle platform. E-activities flanked by written reports and group discussions and forum will train students in developing lab activities dedicated to elementary school students.
Online and offline teaching materials
online resources:
Chemistry:
http://www.middleschoolchemistry.com/ (lesson plans and activities for teaching basic chemical concepts to elementary school students)
https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/adventures-in-chemistry.html (activities for teaching basic chemical concepts to elementary school students)
http://www.compoundchem.com/ (chemistry and everyday life).
Biology:
http://didascienze.formazione.unimib.it/biovisione/index.htm
http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/
http://www.innerbody.com/htm/body.html
http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/GrossAnatomy/learnem/learnit.htm
offline resources:
Chemistry
Laura Cipolla. I quaderni della didattica. Metodi e strumenti per l’insegnamento e l’apprendimento della chimica. EDISES
- Philip Ball, Elementi
- Peter Atkins, Il regno periodico
Biology
Main textbook: fondamenti e Didattica con laboratorio.
– Gambini A., Galimberti B. Ipertesto Ambienti, animali e piante nella scuola dell'infanzia Linee-guida per progettare e realizzare percorsi di biologia con bambini da 3 a 6 anni. Edizioni Junior, 2010.
-Arcà:Il corpo umano Carocci editore 2005
– Longo C., Didattica della Biologia. Ledizioni, 2013. [capitoli III, VII, VIII, I]
Programme and references for attending students
- Chemical elements, atomic structure, matter comosition, significance of the periodic table. Main elements found in Nature
- Complexity levels in biology. How to introduce living organism study to elementary school students.
- Towards molecular structure of matter: chemical bonds (ionic, metallic and covalent): examples from daily life.
- Our body as living organism: different teaching approaches
- Introduction to cells and their relationships. Examples
- Macroscopic properties of matter: hydrophilicity/hydrophobicity, solubility, osmosis
- Fundamental molecules in/for living organisms
- Metabolism and cellular respiration and nutrition
- Oligoelements, vitamins, proteins and amino acids, nucleic acids, carbohydrates
- Digestion and assimilation of nutrients
- The scientific lab: how to organise it for elementary school students
- Photosynthesis, gerination, solute diffusion
- Phototropism and ecological interrelationship between plants and animals, fungi and baceria
- Colours: chemical basis and biological significance
Programme and references for non-attending students
the same as attending students
Office hours
Annastella Gambini: wednesday 11.00-12.00, building U16, office n. IV-3A
Laura Cipolla: on demand by request at laura.cipolla@unimib.it
Programme validity
The teaching program last for one year
Scheda del corso
Staff
-
Laura Francesca Cipolla
-
Annastella Gambini