IBSE e NASA: la biglia blu

Le indicazioni nazionali per le classi prime dei licei prevedono lo studio della superficie del pianeta dal punto di vista geomorfologico con un approccio di tipo descrittivo. Penso che sia molto utile e importante imparare ad osservare e riconoscere strutture e processi che modellano la superficie della Terra ma trovare un modo interessante per farlo non è facile.

“Surfando” in rete sono incappata nella grande biglia blu.

La biglia blu, o Blue Marble, altro non è che una fotografia della Terra stata scattata il 7 dicembre 1972 dall’equipaggio dell’Apollo 17. È  la prima immagine che ha ritratto la Terra dallo spazio completamente illuminata e, nel tempo, è diventata anche simbolo della fragilità e della vulnerabilità del nostro pianeta.

Cos’ha a che fare la Blue Marble con la geomorfologia e l’inquiry?

Sul sito della NASA ho scovato una stupenda attività IBSE, sviluppata con il learning cycle delle 5E, che unisce lo studio della geomorfologia della Terra con quello delle morfologia delle superfici dei corpi rocciosi del sistema solare: Blue Marble Matches – Using Earth For Planetary Comparisons.

Quando l’ho analizzata mi sono entusiasmata: è una sintesi perfetta del percorso di scienze della Terra e dello spazio che svolgo solitamente in prima.

Questa attività è stata progettata per introdurre allo studio dei processi geologici che modellano la superficie terrestre e per insegnare agli studenti come si fa a identificarne le caratteristiche in immagini. Gli studenti lavorano in gruppo per comprendere come agiscono questi processi invece di memorizzarli semplicemente. Questa attività permetterà anche di mostrare ai ragazzi in che modo gli scienziati utilizzano ciò che sanno sul nostro pianeta per comprendere meglio anche gli altri corpi del sistema solare.

La grande idea: la Terra è un sistema

L’idea che sta alla base dell’attività è che per studiare la Terra si utilizza un approccio sistemico. Poiché la Terra è un sistema, le sue caratteristiche fisiche (nubi, oceani, montagne, vulcani) e gli organismi viventi (batteri, piante e animali) sono interconnessi. Il Sistema Terra è dinamico, aperto (scambia materia ed energia) e in evoluzione.

Perché ragionare in termini di “sistema”?

I sistemi sono ovunque e le loro componenti si organizzano in livelli, o sottosistemi, ciascuno dei quali ha proprietà proprie. Per esempio, il corpo umano, che è un sistema, è costituito da sottosistemi come il sistema digerente o il sistema nervoso. Il sistema digerente è costituito da organi, che sono fatti di tessuti, che sono costituiti da cellule, che sono fatte di molecole, che sono fatte di atomi e tutti sono sistemi. Il corpo ha delle proprietà (come la coordinazione atletica o la consapevolezza stessa) che possono essere spiegate solo tenendo conto delle interazioni tra queste componenti. Le proprietà di un sistema si estendono oltre i limiti fisici delle sue singole componenti: l’intero è qualcosa di più della somma delle singole parti. Noi non possiamo comprendere veramente come funziona qualunque sistema se non prendiamo in considerazione questa rete di relazioni, né possiamo capire come funziona una singola componente se non consideriamo l’insieme a cui appartiene.

Le componenti del Sistema Terra sono chiamate sfere, ciascuna delle quali è già un sistema in sé. Esse sono:

• –  geosfera/litosfera: terra solida;
• –  idrosfera: fiumi, laghi, oceani e ghiaccio (criosfera);
• –  biosfera: tutti gli esseri viventi
• –  atmosfera: l’involucro d’aria che circonda la Terra.

Anche altri corpi rocciosi del nostro sistema solare (la Luna, Marte, Venere, etc.) hanno una litosfera ma non presentano tutte e quattro le componenti insieme.  Ad esempio, alcuni hanno anche l’ atmosfera, altri no. Inoltre, per quanto ne sappiamo, oltre alla Terra, nessun altro corpo del nostro sistema solare ha la biosfera. Questa attività si concentra, quindi, solo sulle caratteristiche geologiche che riguardano la litosfera / geosfera.

Blue Marble Matches

I materiali disponibili per l’attività comprendono una guida per il docente,  le schede per gli studenti, le immagini da utilizzare, una descrizione dei processi geologici e delle caratteristiche morfologiche principali… insomma tutto ciò che serve già pronto da stampare o… da tradurre.

L’attività è adatta a studenti di età molto diverse (dalla terza elementare alle superiori). Nella guida per il docente vengono, quindi, indicati anche i possibili adattamenti per poterla effettuare anche con i più piccoli.

Last but not least… è un’attività IBSE sviluppata secondo il learning cycle delle 5E. Cosa volere di più?

Diamo un’occhiata più da vicino.

ENGAGE

In questa fase, gli studenti osservano immagini proposte e descrivono ciò che vedono con le proprie parole, ossia senza ancora conoscere il lessico specifico. Prima di cominciare, in classe, vengono lette e discusse informazioni introduttive sul sistema Terra in modo da dare agli studenti che non le posseggono alcune conoscenze di base sui quattro diversi processi geologici che modellano la superficie terrestre (eolici, da impatto, fluviali e vulcanici) e sulle strutture morfologiche ad essi associati. Poi l’attività prevede che a piccoli gruppi, gli studenti osservino un’ immagine della Terra e scrivano quante più osservazioni riescono a fare su ciò che vedono. In questa fase non è necessario che gli studenti sappiano dare un nome alle caratteristiche morfologiche osservate ma possono utilizzare semplici termini descrittivi.

Una volta terminata la fase di osservazione, l’insegnante proietta tutte le immagini allo stesso tempo e invita, un gruppo alla volta, a leggere alla classe le descrizioni fatte per verificare se gli altri gruppi, che hanno osservato immagini differenti, riescano a identificare di che immagine si tratta. Quindi, gli studenti osservano nuovamente tutte le immagini per cercare di identificare quali dei quattro processi considerati, legati a vento, acqua, vulcani e impatti con corpi extraterrestri, abbiano creato le strutture osservate, indicando, se li conoscono, i nomi di tali strutture (esempio canali, colate laviche, dune…). Infine, si discutono le risposte date dai vari gruppi e si chiede agli studenti se conoscono alcuni dettagli delle strutture che hanno identificato: come si formano, se pensano se queste strutture esistano anche su altri pianeti del nostro sistema solare e come pensano che gli scienziati utilizzino ciò che sanno sulla Terra per esplorare altri pianeti.

EXPLORE

In questa fase, gli studenti faranno nuove osservazioni di immagini della Terra scattate dallo spazio per identificarne le strutture e creare una lista di criteri utili per l’identificazione delle diverse caratteristiche.

EXPLAIN

Nella fase di Explain, gli studenti rivedono e revisionano i criteri individuati per l’identificazione delle strutture utilizzando i termini scientifici appropriati.

ELABORATE

Gli studenti applicano, poi, la conoscenza appresa sulle caratteristiche geologiche della Terra per identificare le strutture presenti in immagini di altri corpi rocciosi del sistema solare.

EVALUATE

A questo punto gli studenti dovrebbero aver compreso il fatto che anche i corpi del sistema solare sono influenzati da processi simili a quelli che modellano la superficie terrestre. In quest’ultima fase, gli studenti fanno una sintesi di quanto hanno appreso, compilando una tabella in cui inseriscono le  osservazioni e le interpretazioni di tali osservazioni per trarre conclusioni sui processi che hanno modellato la superficie di altri corpi planetari supportate dalle evidenze raccolte nelle attività precedenti.

Consigliata assolutamente!!! 🙂