La didattica a distanza e il sistema nervoso

Cari amici come state?

Siamo giunti ormai quasi alla fine di questo strano e durissimo anno scolastico. Sono certa che siamo tutti sfiniti, ma sono altrettanto certa del fatto che tutti noi continueremo a sforzarci di dare significato ad ogni singolo giorno che ci separa dal 6 giugno.

Nel mio ripensare la didattica forzatamente a distanza oggi voglio raccontarvi come ho riorganizzato l’ultimo argomento di anatomia e fisiologia umana per la mia quarta: il sistema nervoso.

L’obiettivo principale di questo mio percorso è fare in modo che i ragazzi comprendano come il sistema nervoso permetta al nostro corpo di rispondere a tutti gli stimoli che riceve (interni ed esterni).

Poiché non siamo in aula, ho dovuto modificare tempi e ritmi.

Normalmente, la mia attività di Engage prevede la visione di pochi secondi di un video con Usain Bolt ai blocchi di partenza alle Olimpiadi di Londra 2012:

In che modo Bolt traduce il suono del colpo di pistola alla partenza in movimento?

Avere un tempo di reazione breve è importante per molti sport ma in uno sprint come questo potrebbe fare la differenza tra una medaglia d’oro e una d’argento.
La gara inizia con un colpo di pistola. Poiché il suono richiede tempo per viaggiare se la persona che ha la pistola stesse a una estremità della linea di partenza e semplicemente premesse il grilletto, il suono impiegherebbe più tempo per raggiungere gli atleti più lontani da lui, così questo sarebbe uno svantaggio significativo. Invece, lo sparo è silenzioso e viene trasmesso come un segnale elettrico lungo dei cavi ad altoparlanti individuali posizionati nella parte posteriore di ciascun blocco di partenza. In questo modo, ciascun atleta può sentire il segnale del via nello stesso momento.

Nella finale dei 100 metri delle Olimpiadi del 2012 il tempo di reazione tra il suono della pistola e la partenza è stato di 16,5 centesimi di secondo. Bolt ha vinto la medaglia d’oro. Gli atleti che hanno vinto la medaglia d’argento e di bronzo, Yohan Blake e Justin Gatlin, hanno avuto un tempo di reazione rispettivamente di 17,9 e 17,8 centesimi di secondo.
Tuttavia, questi non sono stati i tempi di reazione più brevi di quella gara. Il più rapido di tutti è stato Chirandi Martina che ha realizzato solo 13,9 centesimi di secondo.

Naturalmente, i tempi di reazione della maggior parte delle persone sono più lunghi di questi e si aggirano intorno ai 20 centesimi di secondo o più, per cui se il tempo di reazione di un atleta fosse minore di 10 centesimi di secondo questo verrebbe squalificato per falsa partenza, perché è considerato umanamente impossibile reagire allo sparo più velocemente di così.

Dopo aver visto la partenza degli atleti, discutiamo un po’ per fare emergere le idee pregresse dei ragazzi e comincio a introdurre l’argomento che tratteremo nelle lezioni successive. Grazie allo scatto di Bolt, però,  i ragazzi hanno già cominciato a comprendere che la capacità del sistema nervoso di interpretare le informazioni sensoriali e attivare rapidamente i suoi muscoli è proprio un fattore cruciale nel determinare se un atleta vincerà o meno una gara di sprint come questa.

In tempi di didattica a distanza, questa piccola attività di Engage sarebbe meglio collocarla alla fine della lezione precedente, dopo aver concluso un altro argomento (nel mio caso il sistema scheletrico e muscolare), e non all’inizio del nuovo percorso.

In classe, avrei iniziato la lezione in questo modo e poi avrei cominciato a raccontare come sono fatti i neuroni e le cellule della glia, ma a distanza, con un monitor che fa da filtro, non posso pensare di mettermi a spiegare frontalmente, perché tempo dieci minuti le webcam comincerebbero a spegnersi per “improvvisi” problemi di connessione alla rete Wi-Fi.

Ho chiesto, quindi, ai ragazzi di prepararsi all’attività che avremmo fatto insieme su Meet guardando un mio video di spiegazione sul sistema nervoso in cui racconto: com’è organizzato, quali sono le sue funzioni, come sono fatti i neuroni, che cos’è la guaina mielinica e che funzione svolge, quali sono i principali tipi di neuroni e qual è la loro classificazione funzionale, come sono fatti i nervi, i diversi tipi di cellule gliali, che cos’è la sclerosi multipla e la differenza tra materia bianca e materia grigia.

Oltre a vedere il video, annotando tutto ciò che è risultato difficile da comprendere, i ragazzi hanno realizzato una mappa concettuale sui contenuti spiegati.

La lezione successiva dopo aver discusso le criticità e le domande emerse abbiamo fatto insieme un’attività POGIL sul potenziale di membrana del neurone.

Con questa attività abbiamo esplorato il funzionamento delle pompe sodio/potassio nella membrana dei neuroni e il ruolo che svolgono nello stabilire e mantenere il potenziale di membrana di un neurone a riposo, e abbiamo applicato i principi della diffusione ai cambiamenti nel tempo nel potenziale di membrana quando i canali ionici ad apertura ligando-dipendente sono aperti o chiusi.

Per casa, i ragazzi hanno ascoltato una spiegazione più approfondita di quanto esplorato in classe attraverso un secondo video in cui racconto: le prime ricerche sul funzionamento dei neuroni, come funziona la pompa sodio/potassio, il potenziale di riposo del neurone, come fa il neurone a trasmettere uno stimolo, il principio tutto o nulla, come fa il cervello a distinguere le diverse informazioni se l’entità del potenziale d’azione è sempre uguale per un determinato neurone, perché l’impulso si propaga in un’unica direzione, la differenza tra propagazione continua e saltatoria e cosa succede a livello della sinapsi.

Vista l’importanza e la difficoltà dell’argomento, questa volta ho assegnato una serie di domande relative al video in modo che la lezione successiva, su Meet,  si possa discutere  insieme e in modo più consapevole quanto appreso. Ho preparato 21 domande, una per ciascuno studente di questa classe, in modo che tutti potessero avere l’occasione di discuterne una parte in modo attivo.

Per casa: nuova esplorazione flipped dei contenuti, questa volta attraverso la lettura di alcune parti del libro di testo (con il supporto di materiali visivi prodotti da me ad hoc) riguardanti l’organizzazione anatomica del sistema nervoso centrale e periferico.

Tutto questo lavoro sui contenuti fondamentali crea un solido bagaglio di conoscenze con cui i ragazzi possono affrontare la fase di Elaborate di questo percorso, un caso di studio conclusivo che ho trovato sul sito del National Center for Case Study Teaching in Science : The Tired Swimmer: A Case Study on the Nervous System

La “nuotatrice stanca” parla di Annie, una studentessa di un college con una borsa di studio per il nuoto. Negli ultimi tempi, Annie si è sentita molto stanca e i suoi tempi sono diventati più lenti. Annie soffre di visione offuscata, ma pensa che sia perché affaticata dagli esami e dalle molte relazioni da scrivere. Sente, però, che sta perdendo anche le forze, quindi decide di andare dal suo medico di famiglia durante le vacanze di metà periodo. Il medico la manda subito da un neurologo che scopre che Annie soffre di qualcosa di più della semplice stanchezza.

Questo caso di studio guida gli studenti attraverso una serie di fasi che partono dalla descrizione dei problemi e dei sintomi di Annie fino ad arrivare alla diagnosi. I ragazzi usano le conoscenze sviluppate sulla fisiologia dei nervi e dei muscoli per mettere insieme i pezzi e determinare cosa c’è che non va in Annie.

Grazie a questo caso di studio, basato su un caso di miastenia grave, i ragazzi concluderanno il percorso sul sistema nervoso comprendendo meglio l’integrazione tra le funzioni nervose e muscolari, la funzione delle sinapsi chimiche e il ruolo dei recettori dell’acetilcolina.

Che ne pensate di questo percorso? Se anche voi avete affrontato lo stesso argomento, cosa avete fatto di diverso? 

Ma più in generale, come avete trasformato la vostra didattica per superare le difficoltà dovute alla distanza? Me lo raccontate?

Se vi interessano le schede che ho usato con i ragazzi, non temete! Arriveranno presto con la prossima newsletter, per cui, se ancora non lo avete fatto, iscrivetevi subito! 🙂

Un abbraccio

Barbara

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