Evoluzione delle specie: Animazioni, simulazioni e percorso didattico in terza media

La presenta invece una famosa situazione reale, quella di

seconda simulazione

Biston Betularia.

I ragazzi sono chiamati a giocare il ruolo degli uccelli che cercano di mangiare le

farfalle. Il fondo dello schermo è rappresentato dalla corteccia di un albero chiaro. Su tale

corteccia si posano frequentemente le farfalle della specie Biston Betularia. Bisogna

catturare le farfalle cliccandoci sopra con il puntatore del mouse. Si scopre ben preso che il

numero di farfalle chiare tende ad aumentare in rapporto a quello delle farfalle scure

perché quelle scure sono molto più facili da scovare. Come nella storia di Biston Betularia

19 gli esserini col pennacchio:

Prima Simulazione,

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/simulazioni/pennacchi.html

20 la farfalla Biston Betularia:

Seconda Simulazione,

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/simulazioni/pepperedmoth/pepperedmoth.html 25

in Inghilterra, anche nella simulazione è possibile cambiare il colore della corteccia

dell'albero e farlo diventare scuro. Ben presto sono le farfalle scure ad avere maggiori

probabilità di sopravvivenza. Si tratta di una simulazione che funziona molto bene.

21 offre invece la possibilità di attuare una selezione artificiale su

La terza simulazione 22 .

una sorta di piccoli esseri di fantasia

Questi esseri sono in grado di riprodursi dando luogo ad altri esseri simili ma con lievi

mutazioni. In ogni momento sullo schermo compaiono nove varianti di tali esseri. I ragazzi

possono ad ogni passo decidere quale variante far riprodurre. Ci si rende ben presto conto

che continuando a selezionare, anche se le mutazioni sono casuali e piuttosto lievi, si

ottengono esseri molto dissimili da quello originale.

Tra una simulazione e l'altra, ed anche a fine lezione, l'insegnante guida i ragazzi verso

una discussione che chiarisca il significato di ciò che si è visto e provato.

23

Fase 5. Il rotolone del tempo !? (online )

Breve presentazione dedicata all'albero filogenetico degli esseri viventi ed attività sul

concetto di tempo. (1,30 ora)

Questa fase costituisce un momento di approfondimento. I meccanismi dell'evoluzione

dovrebbero essere ormai chiari e si possono affrontare alcuni aspetti specifici

dell'evoluzione.

Anche in questa fase è previsto l'uso di una per poter

presentazione al computer

mostrare facilmente schemi ed immagini che aiutano la comprensione.

21 I Biomorfi di Richard Dawkins:

Terza Simulazione,

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/simulazioni/biomorphs/biomorphs.html

22 L'ideatore della simulazione è Richard Dawkins, noto etologo, biologo e divulgatore scientifico britannico.

Dawkins su Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Richard_Dawkins

Sito ufficiale di Dawkins: http://www.richarddawkins.net/

23 Associato ad ogni fase ho messo il link al sito delle lezioni con i materiali effetivamente usati o prodotti

durante lo svolgimento delle lezioni.

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/3EDinoCompagni2008.html#fase5

Fase 5: 26

Il primo argomento di approfondimento potrebbe essere costituito dal concetto di

Come compare una nuova specie? Si può porre il problema e rispondere con

speciazione.

alcuni esempi generali.

Si potrà poi affrontare, in maniera estremamente semplificata, l'albero filogenetico

degli esseri viventi. Si mostrerà una e se ne

forma semplificata dell'albero filogenetico

discuterà. Potrebbe risultare utile alla fine della discussione mostrare anche un albero

filogenetico più dettagliato con lo scopo di far percepire la ricchezza e la complessità

generata dai meccanismi dell'evoluzione.

Avendo sott'occhio l'albero filogenetico degli esseri viventi si può approfondire meglio

il A questo scopo ho previsto una che ha lo scopo di

concetto di tempo. semplice attività

cominciare a dare una idea del significato di espressioni quali "4 miliardi di anni fa".

24 )

(online

Descrizione dell'attività.

Questa attività ha lo scopo di provare a rendere tangibile il concetto di tempo e provare

con ciò a dare una certa concretezza e collocazione a quanto fin'ora affrontato.

L'insegnante presenta alla classe un grosso rotolone di carta di quelli da 500 strappi.

Spiega alla classe che in realtà nel rotolone sono stati lasciati 460 fogli e ricorda che l'età

della terra è di circa 4,6 miliardi di anni.

Con un semplice calcolo i ragazzi scoprono che ogni foglio corrisponde quindi a 10

milioni di anni. Si chiede allora ai ragazzi: se il centro del rotolone rappresenta la

formazione del pianeta terra, in quale foglio compare la specie Homo Sapiens (la nostra

specie)? I ragazzi provano a rispondere e probabilmente qualcuno conosce anche la

risposta. Si mostra allora che nell'ultimo quarto dell'ultimo foglio è effettivamente

disegnato un uomo.

24 Associato ad ogni fase ho messo il link al sito delle lezioni con i materiali effetivamente usati o prodotti

durante lo svolgimento delle lezioni.

Attività del "Rotolone del tempo":

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/rotolone/rotolone.html 27

L'insegnante fa scoprire ai ragazzi che egli ha in precedenza scritto su ogni foglio il

numero di milioni di anni nel passato a cui corrisponde: 10, 20, 30, …; ed ha anche

disegnato ogni tanto alcuni gruppi di animali o piante per indicarne la comparsa.

Nasce allora il gioco di srotolare piano piano il rotolone per scoprire via via quali esseri

viventi compaiono e quanti fogli ci vogliono. Ben presto ci si rende conto che tutto il

tempo necessario all'evoluzione delle varie specie del genere Homo (circa mezzo foglio) è

ben poca cosa rispetto ai tempi dell'evoluzione nel suo complesso.

Srotolando il rotolone si giungerà alla comparsa, tra l'altro, di (i numeri indicano i

milioni di anni fa, dividendo per 10 si ottiene il numero di fogli che bisogna srotolare):

(2,5) homo sapiens, (130) piante con fiore, (150) uccelli, (200) mammiferi, (230)

dinosauri, (300) rettili, (360) anfibi, (400) insetti, (470) piante terrestri, (500) pesci, (570)

progenitori dei tetrapodi (ossia di insetti, ragni, crostacei), (600) primi animali semplici,

(1000) primi esseri viventi pluricellulari.

Qui si smette di srotolare e si guarda il rotolone di fianco. Rimane ancora la maggior

parte dei fogli: ne abbiamo srotolati appena 100. Sul fianco sono segnati: (2000) cellule

complesse (eucarioti), (3000) cellule fotosintetiche, (3800) comparsa della vita sulla terra,

(4600) formazione del pianeta terra.

Ovviamente lo scopo principale non è quello di fare imparare ai ragazzi le epoche della

comparsa dei diversi gruppi di esseri viventi ma di far loro percepire i rapporti tra diverse

grandezze temporali.

Fase 6. Cosa abbiamo imparato?

Sintesi e ripasso. (1 ora)

Come conclusione del percorso esplorativo (ma prima della verifica), l'insegnante

sollecita i ragazzi a riorganizzare in schemi sintetici ciò che hanno imparato. Questa

attività ha lo scopo di abituare la capacità di formare schemi ed immagini mentali che

organizzano le informazioni. Tali schemi ed immagini, insieme alla capacità di crearli ed

elaborarli, costituiscono parte integrante del processo di apprendimento. 28

25

Fase 7. Vediamo se ho capito! (online )

Verifica formativa. (40 minuti, di cui 15 minuti per rispondere a 15 domande a scelta

multipla)

La verifica è una fase importante del processo. Essa deve rispecchiare i contenuti e le

modalità di spiegazione adottati durante le lezioni. Deve essere breve e veloce in modo da

verificare l'apprendimento senza costituire una nube persecutoria. Deve essere corretta

subito per sfruttare lo stato di concentrazione dei ragazzi in modo da costituire una

occasione di chiarimento.

Quella che propongo è una verifica di 15 domande a scelta multipla con 15 minuti di

tempo per rispondere a tutte le domande.

Una volta avvenuta la consegna si passerà alla correzione delle risposte. Si spiegherà

quali erano le risposte giuste e perché. Si ascolteranno i dubbi, le incertezze, i commenti

sui punti poco chiari. La correzione dei singoli compiti verrà fatta a casa dall'insegnante

che riporterà le verifiche corrette per la lezione successiva.

25 Associato ad ogni fase ho messo il link al sito delle lezioni con i materiali effetivamente usati o prodotti

durante lo svolgimento delle lezioni.

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/3EDinoCompagni2008.html#fase6

Fase 6-7: 29

26

Verifica. (online )

(15 domande a scelta multipla da rispondere in 15 minuti)

1) I meccanismi fondamentali dell'evoluzione delle specie sono (3)

□ Il potenziamento degli organi per mezzo del loro uso

□ La variabilità (mutazioni) e la selezione artificiale

□ La variabilità (mutazioni) e la selezione naturale

□ L'adattamento all'ambiente grazie agli sforzi individuali

2) Le zampe posteriori del canguro sono omologhe a (3)

□ Le zampe posteriori della cavalletta

□ Le zampe posteriori della pulce

□ Le zampe posteriori della tigre

□ Le zampe posteriori del ragno

3) Le ali del pappagallo sono omologhe a (4)

□ Le ali della farfalla

□ I piedi palmati della papera

□ Le ali della zanzara

□ Le braccia dell'uomo

4) L'articolazione indicata in figura è omologa nell'uomo a (3)

□ La spalla

□ Il gomito

□ Il polso

□ Le falangi

5) Le mutazioni sono dovute (2)

□ Alla necessità di adattamento all'ambiente

□ Ad errori casuali nella duplicazione del DNA e ad agenti esterni

□ Alla necessità di evolvere da parte delle specie

□ Ad errori casuali durante il processo di sintesi delle proteine

6) La selezione naturale avviene perché gli individui più adatti alla vita in un certo

ambiente (4) □ Hanno la necessità di migliorare le proprie condizioni

□ Hanno la certezza di vivere più a lungo di quelli meno adatti

□ Hanno minore probabilità di subire mutazioni

□ Hanno maggiore probabilità di riprodursi

26 Associato ad ogni fase ho messo il link al sito delle lezioni con i materiali effetivamente usati o prodotti

durante lo svolgimento delle lezioni.

http://www.guzman.it/3EDinoCompagni2008/verifica/fase7.html

Verifica: 30

7) Le mutazioni sono (1)

□ eventi casuali rari

□ eventi casuali frequenti

□ eventi non casuali molto rari

□ eventi non casuali molto frequenti

8) Le mutazioni (3)

□ sono frequentemente vantaggiose

□ hanno il fine di fare evolvere le specie

□ sono raramente vantaggiose

□ hanno il fine di non far sopravvivere gli individui meno adatti

9) La selezione naturale (3)

□ ha il fine di far evolvere le specie

□ ha il fine di non far sopravvivere gli individui