Come sono fatti i batteri?

Dove eravamo rimasti? Ah sì, come sono fatti i batteri?

L’esplorazione inquiry-based delle cellule non è una cosa tanto semplice. Sarebbe sicuramente molto coinvolgente e significativo osservare le strutture cellulari dei batteri al microscopio, ma come ben sapete questo non è possibile.

Certo potrei far osservare almeno la loro “presenza” nello yogurt, ma il tempo è tiranno e devo fare delle scelte, per cui decido di giocarmi la “carta” microscopio quando esploreremo le cellule eucariotiche.

A questo punto le opzioni sono due: spiego le caratteristiche delle cellule procariotiche seguendo le linee guida del libro di testo o provo a trasformare la fase di spiegazione in una fase di esplorazione/spiegazione (EXPLORE/EXPLAIN).

Mi spiego meglio… Conoscete il Progetto POGIL?

POGIL è un acronimo che sta per Process Oriented Guided Inquiry Learning. Le attività che il Progetto Pogil propone sono delle esplorazioni in cui non vengono utilizzati dati raccolti direttamente ma si analizzano dei modelli che utilizzano dati indiretti che possono derivare da un grafico, una tabella o anche un disegno.

In gruppo, gli studenti esplorano l’argomento attraverso una serie di domande che li guidano durante la fase di esplorazione, di spiegazione e di applicazione. Le attività POGIL si concentrano sui concetti fondamentali e stimolano la comprensione, sviluppando capacità di pensiero critico, di problem solving e la comunicazione attraverso la cooperazione e la riflessione.

In pratica, si tratta (permettetemi la “licenza poetica”) di una sorta di “inquiry da tavolo”, che permette di sviluppare tutte le abilità proprie dell’inquiry quando non è possibile l’esplorazione diretta di un fenomeno. Trovo questo approccio davvero interessante e ho sperimentato varie attività sia di biologia che di chimica, ottenendo sempre ottimi risultati per quanto riguarda la comprensione dei fenomeni.

Tra le varie attività proposte, reperibili online, ce n’è una che fa proprio al caso mio e che decido di utilizzare come modello di partenza per le attività sulle cellule.

Esplorando le cellule batteriche

Inizio la nuova lezione dividendo i ragazzi in gruppi, consegno alcune immagini di cellule procariotiche osservate al microscopio elettronico a trasmissione (plastificate, così le potrò riutilizzare) e chiedo di osservarne attentamente le caratteristiche morfologiche e di fare un disegno delle strutture osservate. Le immagini hanno già le didascalie, in modo che i ragazzi possano cominciare a familiarizzare con i termini specifici.

Cosa rappresentano i puntini che si trovano in ciascuna cellula batterica?

Qual è il nome dello strato che delinea il confine più esterno di ciascuna cellula? E quello che delimita il confine interno?

Come viene descritto il DNA e che cosa significa?

Come si chiama la sostanza in cui sono “sospese” tutte le strutture interne della cellula?

Poi mostro altre immagini di batteri (una decina) osservati al microscopio elettronico a trasmissione (cocchi, bacilli e spirilli) e chiedo:

Osservate bene questi batteri. Alcuni hanno una struttura simile ad una coda. Come si chiama questa struttura? A cosa potrebbe servire? Dall’immagine deducono che si tratti del flagello e ipotizzano che serva per muoversi.

Fonte immagine (modificata): http://textbookofbacteriology.net/Desulfovibrio.jpg

Basandovi sulla risposta che avete appena dato, cosa potreste dedurre sull’assenza di questa struttura negli altri tipi di cellule batteriche? I ragazzi ipotizzano che gli altri tipi di batteri non si muovano.

Chiedo, quindi, di provare a raggruppare questi batteri in gruppi, senza specificare quanti. Sul quaderno dovranno scrivere le osservazioni fatte e spiegare il ragionamento seguito per la formazione dei gruppi. Naturalmente, i ragazzi non hanno alcuna difficoltà a individuare tre possibili raggruppamenti sulla base della forma diversa.

Terminata l’attività (in tutto 30 minuti) si discutono le osservazioni e le riflessioni dei vari gruppi. È arrivato il momento di fare sintesi delle caratteristiche delle cellule batteriche e della loro suddivisione in cocchi, bacilli e spirilli (Explain).

Al momento, è sufficiente che sappiano che le cellule batteriche sono piccole e semplici e che il loro materiale genetico non è confinato all’interno di un nucleo (come nelle cellule eucariotiche). Nonostante siano cellule semplici, i batteri riescono a svolgere gli stessi processi delle cellule più complesse (eucariotiche) come ad esempio crescere, riprodursi, reagire agli stimoli ambientali e muoversi. Le cellule dei batteri sono chiamate procariotiche.

Siamo quindi pronti per l’esplorazione delle cellule eucariotiche, ma ho ancora un po’ di tempo e voglio approfondire una questione che mi sta molto a cuore e che riguarda la buona divulgazione scientifica.

Da quest’anno, con i miei studenti abbiamo realizzato un giornale scientifico online (scienzoom) e, per lavorare al meglio, stiamo cercando di capire come si può fare a divulgare la scienza in modo semplice, comprensibile, ma assolutamente rigoroso. Se ricordate, la lezione precedente ho mostrato ai ragazzi un articolo tratto dal sito di Focus sui batteri presenti sugli smartphone che li ha molto colpiti. Li invito a rileggerlo con occhio critico e chiedo loro se c’è qualcosa che non torna.

Dopo una breve analisi capiscono immediatamente di cosa sto parlando. Nel titolo dell’articolo si parla di 10 batteri che vivono sullo smartphone, nel testo, però, si citano otto batteri ma anche lieviti, come la Candida albicans, e muffe. Nel testo, naturalmente, non ci sono errori, ma il titolo comunica le informazioni in un modo che può indurre facilmente in errore un lettore poco attento.

Vi starete chiedendo perché, allora, se questo articolo può indurre idee sbagliate nel lettore/studente ho scelto di leggere proprio questo in classe. La riflessione e la discussione che ne è derivata è stata di grande valore formativo e mi ha permesso di far lavorare i ragazzi su una competenza importante, la information literacy (ossia la capacità di identificare, individuare, valutare, organizzare, utilizzare e comunicare le informazioni che provengono da una varietà di forme diverse) e le abilità di pensiero critico (critical thinking skills), per cui, vi assicuro, ne è valsa la pena.

Ma l’investigazione non è finita: la prossima lezione esploreremo le cellule eucariotiche. Voi come fate?