Lezione simulata - Biomimetismo - Gubbiotti Laura

Il Biomimetismo, imparare dalla natura per progettare tecnologie sostenibili

Laura Gubbiotti - A050

indice

Inclusione

Classe

Contesto

Prerequisiti

Possibili problematiche

Il ruolo della tecnologia

Metodologie

Obiettivi

Materiali

Recupero

12

Lezioni

10

Valutazione

11

CONTESTO

“Non sapresti riconoscere un tuo piede in una foto isolata di quel piede, per non parlare di un orecchio, di un gomito, di uno dei tuoi occhi in primo piano. Tutto ti è tanto familiare nel contesto d’insieme, quanto anonimo se preso un pezzo per volta. ” Paul Auster

SCUOLA

Liceo Scientifico il cui Dirigente investe particolarmente:

• sulla tecnologia, quale efficace mezzo di comunicazione ed inclusione
• sull'innovazione, a partire dalle strategie di teaching
• sulla formazione continua e specifica del personale scolastico

collocazione

Perugia, Umbria

CLASSE

"L'istruzione è l'arma più potente che puoi usare per cambiare il mondo." Nelson Mandela

2° anno Liceo Scientifico - 20 studenti di cui 2 studenti con DSA (disgrafia e discalculia) E' una classe unita, in cui si respira un clima amichevole e collaborativo

Usano il cellulare, il computer o il tablet, sonocuriosi di conoscere e provare diverse piattaforme digitali, sia in classe che a casa.

Ore di Scienze Naturali a settimana: 2

inclusione

"Raggiungere l'unità nella diversità sarà allo stesso tempo la bellezza ed il banco di prova della nostra civiltà." Mahatma Gandhi

DISTURBI NON PREVISTI DALLA L.170/10; SVANTAGGIO SOCIOECONOMICO, LINGUISTICO E CULTURALE Nota 22/10/13 e C.M. 6/3/2013 Piano Didattico Personalizzato (PDP) (SE DECISO dal CONSIGLIO DI CLASSE)

Disturbi Specifici dell'Apprendimento (DSA)

• Dislessia
• Discalculia
• Disortografia
• Disgrafia

Garantire l'assistenza, l'integrazione sociale e i diritti delle persone con disabilità

BES

Dir. 27/12/12

DSALegge n.170/10Piano Didattico Personalizzato (PDP)

DISABILITA‵Legge n.104/92 Piano Educativo Individualizzato (PEI)

BS

POSSIBILI PROBLEMATICHE

"È più ragionevole spendere le proprie energie per concentrarsi sulla soluzione che per preoccuparsi del problema." Dalai Lama

Utilizzare input e canali di comunicazione differenti

1. RIDOTTA COMPRENSIONE2. PERDITA DI CONCENTRAZIONE3. PROBLEMI DI CONNESSIONE AD INTERNET4. STUDENTI TIMIDI ED INTROVERSI5. STUDENTI CHE DISTURBANO

• Ritmi veloci
• Cambiare spesso attività

• Utilizzare i propri device (BYOD)
• Lavorare in gruppo
• Avere un piano B che non preveda l'utilizzo dei dispositivi elettronici

Lavoro in coppia o in piccoli gruppi

PROGETTAZIONE FLESSIBILE

Assegnare loro un ruolo

IL RUOLO DELLA TECNOLOGIA

"La tecnologia non sostituirà i grandi insegnanti, ma nelle mani di grandi insegnanti la tecnologia può apportare trasformazioni." George Couros

Lifelong learning

MOTIVAZIONE

AUTONOMIA

all'apprendimento

PNSD L. 107/15 LA BUONA SCUOLA AMBITI:

• Strumenti
• Competenze
• Contenuti
• Formazione
• Accompagnare la scuola nella sfida dell’innovazione

• Didattica diversificata

INCLUSIONE

• Flexible learning

VALUTAZIONE

Feedback

PREREQUISITI

“I migliori insegnanti sono quelli che vi mostreranno dove guardare, ma non vi diranno cosa vedere.“ Alexandra K. Trenfor

PREREQUISITI

GENERALI

• Caratteristiche generali "Flipped classroom"

• Abilità sociali e relazionali, essenziali per lavorare in gruppo (cooperative learning)
• Uso di base del computer e di internet

• Familiarità con giochi e piattaforme digitali proposti

• Conoscenze fondamentali di software di presentazione

SPECIFICI

• Conoscenza delle cellule e delle loro funzioni
• Comprensione di base dei diversi tipi di organismi (animali, piante, funghi, batteri)
• Concetto di ecologia e sostenibilità ambientale (ecosistemi, catene alimentari)
• Nozioni elementari di chimica (reazioni chimiche, stati della materia).
• Concetti di base della meccanica (forza, lavoro, energia).
• Capacità di eseguire calcoli aritmetici e algebrici di base.

obiettivi

"Lo scopo della scuola è quello di sostituire una mente vuota, con una aperta." Jean Piaget

OBIETTIVI SPECIFICI di APPRENDIMENTO (OSA)

DM 211/2010

DPR 89/2010

ABILITA'

CONOSCENZE

• Condurre ricerche bibliografiche e online per raccogliere dati e informazioni su esempi di biomimetismo.
• Valutare criticamente le fonti di informazione per assicurarne l'affidabilità e la pertinenza.
• Preparare presentazioni visive per condividere le scoperte e le idee con la classe.
• Sviluppare abilità di comunicazione orale per presentare in modo chiaro e coinvolgente i progetti di biomimetismo.

COMPETENZE

• Comprendere cos'è il biomimetismo e come si applica in diversi campi
• Acquisire conoscenze sulle strutture e i processi naturali che ispirano il biomimetismo
• Capire come gli organismi si adattano al loro ambiente e quali soluzioni naturali hanno sviluppato.
• Conoscere il ruolo del biomimetismo nella promozione della sostenibilità.
• Comprendere l'importanza dell'innovazione ispirata dalla natura per risolvere problemi ambientali e tecnologici.

• Sviluppare la capacità di osservare fenomeni naturali con attenzione ai dettagli.
• Analizzare le strutture e i processi naturali per identificare possibili applicazioni tecnologiche.
• Effettuare ricerche su fenomeni naturali e casi di studio di biomimetismo.
• Sintetizzare le informazioni raccolte per applicarle in contesti nuovi.
• Utilizzare il pensiero critico e creativo per risolvere problemi ispirandosi a soluzioni naturali.
• Sviluppare idee innovative che imitano i processi naturali per migliorare le tecnologie esistenti.

COMPETENZE CHIAVE PER L'APPRENDIMENTO PERMANENTE - Consiglio Europeo, 2018 -

Matematica, in Scienze, Tecnologie e Ingegneria

Multi-linguistica

Alfabetica funzionale

Digitale

Personale, Sociale e capacità di imparare ad imparare

In materia di Cittadinanza

Imprenditoriale

In materia di consapevolezza ed espressione culturali

METODOLOGIE

"Lo scopo della scuola è quello di trasformare gli specchi in finestre." Sydney J. Harris

Modello delle 5E

• ENGAGE (coinvolgere),
• EXPLORE (esplorare),
• EXPLAIN (spiegare),
• ELABORATE (estendere),
• EVALUATE (valutare).

IBL (Inquiry Based Learning)

Flipped Classroom

Gamification

STUDENTE

Brainstorming

Cooperative Learning

MATERIALI

"L’obiettivo principale della scuola è quello di creare uomini che sono capaci di fare cose nuove, e non semplicemente ripetere quello che altre generazioni hanno fatto." Jean Piaget

APP E DISPOSITIVI

10

lezioni

"La scuola è imparare quello che non sapevi nemmeno di non sapere." Daniel J. Boorstin

INIZIAMO! - lezione i (60')

WARM UP/ENGAGEMENT 25/30min

EXPLORATION- 25/30 min

Brainstorming + Presentazione di un video + Breve spiegazione

Suddivisi in gruppi di 4 persone, gli studenti iniziano ad "esplorare", raccolgono dati ed osservazioni

WRAP UP - 5 min

L'insegnante spiega agli studenti l'attività da svolgere a casa (sempre in gruppo)

WARM UP/ENGAGEMENT - 25/30 min

L'insegnante introduce l'argomento della lezione chiedendo agli studenti se hanno mai sentito parlare di biomimetismo e cosa pensano che significhi BRAINSTORMING: "investigazione" preliminare .Quindi scrive le risposte sulla lavagna, creando una mappa concettuale delle idee degli studenti. Successivamente mostra loro un video che possa catturare l’interesse degli studenti.

WARM UP/ENGAGEMENT - 25/30 min

MENO INQUINAMENTO, MAGGIORI RISORSE!

Biomimetismo ( dal greco "bios", vita, e "mimesis", imitazione) Approccio che si ispira alle soluzioni naturali per risolvere problemi tecnici e progettare tecnologie sostenibili. Consiste nell'osservare e imitare le strategie adottate dagli organismi viventi, risultato di miliardi di anni di evoluzione, ottimizzate per l'efficienza, il risparmio delle risorse e l'adattabilità.

ESEMPI Treno ad alta velocità Shinkansen (Giappone): Problema: Eccessivo rumore e resistenza aerodinamica. Soluzione biomimetica: Il muso del treno è stato progettato ispirandosi al becco del martin pescatore, che riduce il rumore e aumenta l'efficienza aerodinamica. Velcro: Problema: Necessità di un sistema di chiusura pratico e sicuro. Soluzione biomimetica: Georges de Mestral osservò come i frutti della bardana (arctium lappa) si attaccavano ai vestiti e sviluppò il Velcro imitando i piccoli uncini naturali Pannelli solari ispirati alle foglie: Problema: Migliorare l'efficienza dei pannelli solari. Soluzione biomimetica: Gli scienziati hanno studiato la fotosintesi delle piante per creare pannelli solari più efficienti nell'assorbire la luce solare Tessuti ispirati alla pelle dello squalo: Problema: Ridurre la resistenza al flusso nei costumi da bagno. Soluzione biomimetica: La pelle dello squalo ha piccole strutture a forma di dentelli che riducono la resistenza al flusso, ispirando la progettazione ditessuti per costumi da bagno ad alte prestazioni. Radar e Sonar: Problema: necessità di rilevare i sommergibili durante la Seconda Guerra Mondiale Soluzione biomimetica: Gli scienziati hanno sviluppato tecnologie ispirandosi all'apparato di geolocalizzazione dei pipistrelli

EXPLORATION - 25/30 min

Gli studenti vengono suddivisi in gruppi da 4 persone, a ciascuno dei quali viene fornito un tablet o un computer. In questa fase, i membri di ciascun gruppo dovranno "esplorare" l'ogetto del proprio lavoro, ponendosi domande e avanzando ipotesi su come la natura potrebbe ispirare nuove invenzioni o miglioramenti tecnologici. L'insegnante osserva, fungendo da guida e facilitatore.

EXPLORATION E COOPERATIVE LEARNING

STUDENTE 1: Leader + aiuta nella ricerca e selzione delle info

STUDENTE 4: si occuperà dell'esposizione dell'elaborato finale

STUDENTE 2: ricerca e seleziona le informazioni

STUDENTE 3: raccoglie e schematizza le informazioni selezionate

EXPLORATION E COOPERATIVE LEARNING

I 5 elementi che rendono efficace la cooperazione:

• Interdipendenza positiva: membri del gruppo fanno affidamento gli uni sugli altri per raggiungere lo scopo.
• Responsabilità individuale e di gruppo: gli studenti si devono sentire responsabili del loro personale apprendimento e dell’apprendimento degli altri membri del gruppo.
• Interazione faccia a faccia: è necessario che i componenti del gruppo lavorino in modo interattivo. In questo modo si ottiene anche un altro vantaggio: gli studenti si insegnano a vicenda.
• Uso appropriato delle abilità nella collaborazione: gli studenti nel gruppo vengono incoraggiati e aiutati a sviluppare la fiducia nelle proprie capacità, la leadership, la comunicazione, la gestione dei conflitti nei rapporti interpersonali.
• Valutazione del lavoro: il gruppo valuta i propri risultati e il proprio modo di lavorare e si pone obiettivi di miglioramento

WRAP UP - 5 min

L'insegnante spiega agli studenti l'attività da svolgere a casa: Ogni gruppo dovrà individuare un problema ambientale o tecnologico attuale e proporre una soluzione ispirata dalla natura.

EXPLANATION -

Fase di sviluppo concettuale (da svolgere A CASA)

I gruppi di studenti discutono sulle evidenze che hanno raccolto/analizzato durante la fase di Explore al fine di:

• fare il punto della situazione sui dati raccolti in classe;

• confrontarsi sull'utilizzo degli stessi per raggiungere i propri obiettivi di ricerca
• effettuare ulteriori ricerche e approfondimenti

Realizzazione di una presentazione in cui ogni gruppo espone un possibile esempio di biomimetismo

FLIPPED CLASSROM e INQUIRY: un connubio perfetto!

Portando l’istruzione “diretta” fuori dal tempo classe, si rende possibile:

• motivare gli studenti
• far emergere le conoscenze pregresse
• ottimizzare il tempo a scuola
• poter dedicare più tempo ai giovani che necessitano di maggior supporto
• mettere al centro del processo di apprendimento lo studente fornendogli strumenti che gli consentono di approfondire gli argomenti, andando così a generare un contesto più ricco e stimolante
• promuovere lo sviluppo delle competenze digitali degli studenti
• promuovere l'autonomia dello studente e la capacità di lavorare con gli altri

lezione II (120')

ELABORATION

I gruppi di studenti espongono l'elaborato in classe (15/20' per gruppo) + gamification e autovalutazione

lezione IIi (60')

EVALUATION

Valutazione sommativa

lezione ii (120') - ELABORATION

In questa fase i gruppi di studenti espongono al docente e a tutta la classe l'elaborato, contentente i risultati delle proprie ricerche.

Gli studenti trasferiscono ciò che hanno imparato, sviluppano una comprensione profonda dei concetti e rifiniscono abilità e competenze da applicare in situazioni nuove. Segue la somministrazione di un quiz da svolgere in classe e in modo individuale. Per ultimo, viene proposto un questionario di autovalutazione che, in mancanza di tempo, potrà essere terminato a casa.

lezione iii (60') - Evaluation

La valutazione formativa è presente in tutte le fasi della sequenza didattica.

E' questo il momento della VALUTAZIONE SOMMATIVA. Il docente somministra agli studenti un questionario da svolgere in classe in modo indivuduale, comprendente domande con risposta a scelta multipla e aperta.

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VALUTAZIONE

"Un buon insegnante colpisce per l’eternità; non può mai dire dove la sua influenza si ferma." Henry Brooks Adams

VALUTAZIONE FORMATIVA

Il processo di apprendimento degli studenti verrà continuamente monitorato durante le varie fasi delle lezioni:

ALL'INIZIO

ALLA FINE

DURANTE

Osservazione della partecipazione e interazione degli studenti durante le attività svolte in classe

Modalità di esposizione orale e struttura dell'elaborato

Utilizzo di quiz interattivi

Autovalutazione

VALUTAZIONE FORMATIVA - QUIZ INTERATTIVI

L'obiettivo è monitorare l'apprendimento degli studenti, ottenendo feedback immediati che possono essere utilizzati per migliorare le strategie di insegnamento.

VALUTAZIONE FORMATIVA - AUTOVALUTAZIONE

STUDENTI

Aiuta gli studenti a riflettere sul loro processo di apprendimento.

DOCENTE

Aiuta gli insegnanti ad analizzare i propri metodi e pratiche didattiche, al fine di osservarli, descriverli e valutarli, diventandone consapevoli e, ove necessario, migliorarli.

VALUTAZIONE FORMATIVA - AUTOVALUTAZIONE

STUDENTI

VALUTAZIONE FORMATIVA - AUTOVALUTAZIONE

DOCENTE

Ho definito in maniera adeguata i criteri di valutazione?

L'attività didattica ha avuto successo??

Ci sono aspetti che posso implementare?

Ho fornito indicazioni chiare ai miei studenti?

Come posso migliorare l'attività per la prossima volta?

Ho pianificato l'attività in maniera appropriata?

VALUTAZIONE sommativa

Legge 170/10

Questa fase fornisce agli studenti opportunità per dimostrare la loro comprensione e le proprie abilità e di valutare i propri progressi nei confronti degli obiettivi di apprendimento. Agli alunni con certificazione DSA saranno concessi gli strumenti compensativi e misure dispensative previsti dalla normativa vigente e indicati nel PDP, come: - schemi e mappe concettuali - tempo maggiore per l'esecuzione della verifica scritta

VALUTAZIONE sommativa - griglia di valutazione per i quesiti a risposta aperta

VALUTAZIONE formativa vs valutazione sommativa

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RECUPERO

"Insegnare è imparare due volte." Joseph Joubert

RECUPERO

DIDATTICA INDIVIDUALIZZATA

PEER-TO-PEER TEACHING

GRAZIE!

Ulteriori riferimenti normativi

• Linee guida per promuovere l’integrazione scolastica degli studenti con disabilità (Nota Prot. N. 4274 datata 4 agosto 2009)
• Norme per la riorganizzazione della rete scolastica e il razionale ed efficace utilizzo delle risorse umane della scuola (DPR 81/2009)
• Norme in materia di valutazione e certificazione delle competenze (D.LGS n. 66/17)
• Norme per la promozione dell'inclusione scolastica degli studenti con disabilità (D.LGS n. 66/17)

DM 211/2010: Indicazioni nazionali riguardanti gli obiettivi specifici di apprendimento per i licei DPR 89/2010: Regolamento recante revisione dell'assetto ordinamentale, organizzativo e didattico dei liceiAllegati:

• Profilo educativo, culturale e professionale dello studente (PECUP) alla conclusione del ciclo quinquennale
• Indirizzi, profili, quadri orari e risultati di apprendimento delle singole articolazioni interne

Alunni con Bisogni Educativi Speciali (BES)

• Studenti con disabilità

• Studenti con DSA

• Studenti con altri disturbi (evolutivi e non) che non siano DSA:

- disturbi del linguaggio - disturbi delle abilità motorie - disturbo dello spettro autistico lieve - disturbo da deficit dell'attenzione e iperattività - funzionamento intellettivo limite

• Studenti collocabili nell'area dello svantaggio socioeconomico, linguistico e culturale