Forme animali e ambiente
Percorso educativo a cura dell'UNIVERSITÀ DELLA TUSCIA
Sottotitolo: come la forma animale segue le leggi scientifiche di adattamento ambientale, sintetizzate dalle leggi matematiche
Obiettivo generale
Concretizzare il concetto scientifico di forma come prodotto di una pressione ambientale esercitata nel tempo e descrivibile attraverso leggi naturali, concretizzate attraverso leggi matematiche.
La biodiversità animale può convergere nella forma in relazione all’ambiente in cui vivono gli organismi. La forma animale può quindi assumere caratteristiche comuni come ad esempio idrodinamico o aerodinamico oppure in grado di muoversi in ambienti ipogei. La locomozione è poi sottoposta a leggi di natura che possono essere rappresentati anche da leggi matematiche.
Obiettivi specifici del percorso
- Sensibilizzare lo studente liceale al tema della diversità della forma in relazione all’ambiente.
- Comparare le forme degli animali rispetto agli ambienti mare/terra/aria, in un percorso interattivo tra osservazione, disegno, ricerca.
- Capire come le specie, pur distanti evolutivamente milioni di anni, possono convergere in forme simili per essere più adatte all’ambiente.
- Comprendere come le leggi dell’adattamento in natura coincidano con le leggi matematica (collaborazione-collegamento con Università di Perugia, Prof. E.Ughi).
Modalità di conseguimento dell’obiettivo
- Incontri sulle seguenti tematiche: 1) Adattamenti al nuoto, arrampicamento, scavo,salto, corsa e volo degli animali; 2) Struttura dello scheletro rispetto all’adattamento del punto1;
-Particolari pratici di applicazione dei punti 1,2 riconoscimento di preparati e delle strutture tessutali coinvolte, creazione di eventuali preparati sintetici di animali, studio sui colori utilizzati per essere mimetici o evidenti nell’ambiente. Misurazione dei segmenti corporei. Eventuale integrazione di ricerca di materiale iconografico originale (anche attraverso fotografie scattate dai discenti);
- Prodotto finale: Rappresentazione iconografica, con foto e/o video e/o disegni, e realizzazione di oggetti artistici, con diverse tipologie di materiali, relativi agli argomenti trattati e successiva loro trasposizione su supporto multimediale.
Metodo (esempio di)
1. Domanda
- La diversità animale: quale forma è più adatta per nuotare?
- Nuoterà con efficienza questo animale?
2. Ricerca ed esperimento
- Studio della forma adatta al nuoto e l’acqua
- Descrizione ed analisi delle caratteristiche principali degli animali acquatici.
- Quali sono le leggi matematiche che regolano queste caratteristiche?
3. Dati e conclusione
- Classificazione delle forme animali più adatte al nuoto ed al movimento in acqua in relazione alle classi animali. Concludere che le leggi matematiche possono rappresentare la risultanza di milioni di anni di evoluzione adattativa della forma animale adatta al nuoto
4. Condivisione
- Produzione di un elaborato finale
Articolazione percorso
Saranno messe in campo le seguenti attività teoriche e pratiche:
- Lezione teorica: adattamento della forma corporea alla idrodinamicità, al nuoto e/o lo scavo, la forma delle conchiglie. Dimostrazione che dagli animali Invertebrati ai Vertebrati la forma converge nei canoni che richiedono meno energia locomotoria.
- Lezione pratica mediante la visione di preparati in umido e la produzione di disegni e preparati in resina.
- Lezione teorica-pratica della Prof. Emanuela Ughi dell’Università di Perugia, nell’ambito dello scambio dei percorsi di orientamento previsti nel progetto generale della cultura scientifica. La Prof. Ughi introdurrà lo studente al progetto matematica- forma animale: la spirale matematica e le conchiglie. Verranno comparate le forme matematiche realizzate in legno con le conchiglie raccolte e di collezione per valutare come la matematica possa sintetizzare le relazioni tra le forme corporee, in quanto sottoposte alle leggi biologiche/fisiche evolutive
- Lezione teorica sull’adattamento animale alla corsa ed al volo. Dimostrazione che la forma converge nei canoni che richiedono meno energia locomotoria. Introduzione alle tecniche di tassidermia e conservazione dei preparati in umido.
- Lezione pratica di applicazione della lezione teorica mediante la visione di preparati in umido, in secco e la produzione di disegni e preparati in resina.
- Lezione teorica-pratica delle Prof. E. Ughi dell’Università di Perugia / Prof. Nicla Romano, Università della Tuscia (responsabile del Progetto), nell’ambito dello scambio dei percorsi di orientamento previsti (Viterbo oppure Deruta-PG). Le docenti dopo una breve lezione teorica sull’adattamento al salto: la zampa a molla- relazione matematica tra i segmenti. Dimostrazione che performance è comparata con le leggi matematiche che regolano le proporzioni.
- Lezione teorica sull’adattamento della forma corporea all’arrampicamento. Dimostrazione che la forma converge nei canoni che richiedono meno energia per aderire ai substrati. Introduzione alle tecniche di preparazione degli scheletri.
- Lezione pratica nel laboratorio di Biologia presso l’Università della Tuscia. Vi sarà una applicazione della lezione teorica mediante la visione di preparati in umido, in secco e la produzione di disegni. Si organizzerà il materiale per l’esposizione successiva agli studenti alla III media.
- Lezione teorica nel museo SMA (S.Maria in Gradi, Viterbo ricapitolativa, preparazione del materiale da esporre, verifica dei contenuti del progetto acquisiti attraverso un test a risposta multipla che verrà compilato dagli studenti.
- Organizzazione di una lezione dei discenti in una classe di III media dove verranno esposti e presentati i manufatti (disegni, filmati, preparati in resina).
Restituzione
Produzione di un elaborato finale: e/o video e/o disegni e/o manufatti in resina.
Bibliografia essenziale
- Liem K.F. et al. Anatomia Comparata dei Vertebrati,Ed Edises, ISBN 9788879596947
- Kardong K.H., Vertebrates,Ed WBC/McGraw-Hill Boston US, ISBN 0.697.28654.1
- Falchetti E. Costruire l’educazione nei musei della natura, ed. Regione Lazio
- Ughi E. & Jassò J. Physical and virtual worlds in teaching mathematics: possibilities for an effective cooperation? Proceedings of the Fourth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education- European Research in Mathematics Education IV, Sant Feliu de Guíxols, Spain, 17 - 21 February 2005.
Guarda il video di Restituzione: Università della Tuscia - Video finale percorso Forme animali
PERCORSI "BIODIVERSITÀ E AGROBIODIVERSITÀ"
1- La forma delle conchiglie / Scheletro di rana (salto)
2- Modelli di ricostruzione di movimenti animali (volo)
Museo virtuale Smithsonian (USA)
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