Metamorfosi della rana

• Leggi la preparazione generale nel capitolo “Gestione della classe”. • Informati sul progetto per capire cosa fare. • Definisci come desideri presentare il progetto: Utilizza il video fornito nel progetto all’interno del software WeDo 2.0 o utilizza il materiale che preferisci. • Determina il risultato finale del progetto: i parametri per presentare e produrre il documento. • Assicurati che le tempistiche ti consentano di soddisfare le aspettative. Importante Per questo progetto vengono utilizzati modelli per rappresentare un concetto del mondo reale. Viene presentata la vita di una rana come rappresentazione di un ciclo di vita. In questo progetto vengono applicate le nozioni apprese dagli studenti in merito ai cicli di vita delle piante e degli animali.

Il video introduttivo può essere utile a porre le basi per rivedere e discutere le seguenti idee per il progetto con gli studenti. Video introduttivo A differenza dei mammiferi, le rane subiscono delle metamorfosi nel corso della loro vita: 1. Le rane prendono vita sotto forma di uova. Non tutti i girini sopravvivono in quanto molti vengono divorati dai predatori. 2. Quando le uova si schiudono, i girini iniziano a cercare fonti di cibo. 3. Man mano che si trasformano in giovani rane, i girini sviluppano lentamente gli arti. 4. Per molte specie, dopo circa dodici settimane, la rana assume la forma adulta ed è pronta a saltare, mangiare mosche e riprodursi. Sebbene tale evoluzione varia a seconda della specie, la metamorfosi di una rana tipica, dalla nascita all'età adulta, impiega in media sedici settimane. Una volta diventata adulta, una rana può riprodursi. Esistono specie di rana che la cui vita dura meno di due anni, mentre altre specie possono vivere fino a quindici anni o più.

Domande per il dibattito 1. Quali caratteristiche fisiche cambiano durante la fase di trasformazione da girino a rana adulta? La mascella cambia forma, la coda si ritrae, si sviluppa la lingua per catturare le mosche, iniziano a crescere gli arti posteriori e anteriori e i polmoni prendono il posto delle branchie. Questo è semplicemente un elenco di alcuni cambiamenti più evidenti che si verificano durante la metamorfosi di una rana e non costituisce una descrizione esaustiva. 2. Ci sono collegamenti tra i cambiamenti delle caratteristiche fisiche di una rana e il suo habitat? Gli animali subiscono una metamorfosi per poter sopravvivere in un ambiente nuovo. Spesso i girini si spostano da un ambiente acquatico a uno terrestre mentre si trasformano in rane adulte, pertanto il loro corpi devono supportare diversi modi di mangiare, respirare e muoversi. 3. Quali aspetti dei cicli di vita di piante e animali sono simili? Le piante presentano cicli di vita simili a quelli delle rane perché entrambe cambiano forma durante la loro vita e hanno una fase in cui le loro sembianze non sono quelle dell’età adulta (il girino nel caso della rana, i semi nel caso della pianta). 4. Quali sono le fasi della vita di una rana? Per le rane sono: uovo --> girino - > giovane rana --> rana adulta. Per gli altri animali, le risposte variano. 5. Le rane sono l’unico animale a subire una metamorfosi durante il loro ciclo di vita? No, farfalle e falene subiscono metamorfosi complete, libellule e diverse varietà di pesci subiscono metamorfosi incomplete (così come vari altri organismi). 6. Gli esseri umani subiscono metamorfosi? Come fai a saperlo? Sebbene il corpo degli esseri umani cresca nel corso della loro vita, la forma non cambia. Consenti agli studenti di scegliere gli strumenti che ritengono più appropriati per registrare e condividere il loro pseudo-codice. Incoraggiali a utilizzare testi, video, immagini, appunti e qualsiasi altro mezzo creativo.

1. Costruisci un modello di girino (larva). Gli studenti inizieranno a costruire un girino dotato inizialmente solo di occhi, una lunga coda e, in un primo momento, senza zampe anteriori. Chiedi loro di scattare una foto di questa fase o di disegnare uno schizzo per documentarla prima della metamorfosi in giovane rana. 2. Costruisci un modello di giovane rana. Gli studenti seguiranno le istruzioni di montaggio per trasformare il girino in una giovane rana che può muoversi se attivata da un programma. Consenti agli studenti di descrivere i cambiamenti che rilevano man mano che il modello progredisce. Una nuova caratteristica importante riguardo al cambiamento della giovane rana è lo sviluppo delle zampe posteriori. Nel modulo per camminare utilizzato per il progetto vengono impiegati degli ingranaggi che fanno muovere le zampe posteriori. Gli studenti devono documentare ancora una volta loro modelli con immagini e/o schizzi.

3. Programma la giovane rana. Questo programma attiverà il motore in una direzione a una potenza pari a 8 per 3 secondi e poi lo fermerà.

Suggerimento Prima che gli studenti inizino a modificare il modello, chiedi loro di modificare i parametri del programma in modo che lo capiscano completamente.

Metamorfosi da una giovane rana a una rana adulta Dopo aver costruito la giovane rana, gli studenti devono modificarla per creare il proprio modello. Le soluzioni possibili saranno di vario tipo. Ecco alcuni esempi. 1. Modifica le zampe anteriori e posteriori. La giovane rana svilupperà entrambe le zampe anteriori e posteriori nel corso della sua vita. Gli studenti potrebbero costruire zampe più grandi nella parte posteriore e creare zampe anteriori. Gli studenti possono anche cambiare le posizioni delle zampe per mostrare i diversi tipi di movimenti compiuti da una rana adulta. Gli studenti possono modificare i programmi esistenti o crearne di nuovi per far muovere le zampe nuove. 2. Altre modifiche nell'aspetto. La rimozione della coda, l’aggiunta di una lingua matura, il cambio della posizione dell'occhio e l’aggiunta di motivi sulla pelle sono ulteriori modi per dare al modello l’aspetto di una rana adulta. 3. Replica il comportamento della rana adulta. Gli studenti potrebbero usare suoni o il sensore di movimento per modificare il comportamento della rana. Ad esempio, con un sensore di movimento collocato sulla testa della rana, la si potrebbe programmare in modo che attenda di rilevare un oggetto, come una mano, e poi spostarsi all'indietro. Importante È importante tenere presente che poiché il modello di uno studente varia a seconda delle sue scelte, non esistono istruzioni di montaggio né programmi di esempio disponibili per gli studenti per questa parte del progetto.

Ulteriore utilizzo del modello (facoltativo, 45-60 minuti) La sezione “Ulteriore utilizzo del modello” del progetto dello studente è un approfondimento facoltativo. Tieni presente che queste sono attività di approfondimento della sezione "Utilizzo del modello" e sono progettate per gli studenti più grandi o più esperti. Le rane sono anfibi molto sensibili all’ambiente. Ad esempio, hanno una pelle porosa che può consentire a sostanze chimiche per influenzare il loro sviluppo. Chiedi agli studenti di ricercare gli effetti di fattori esterni nocivi sul ciclo di vita della rana. Ad esempio: • Mutamento dell’habitat (ad esempio, danni o distruzione): le rane non troverebbero un compagno o non sarebbero in grado di muoversi liberamente o trovare il cibo di cui hanno bisogno. • Inquinamento o malattia: le rane potrebbero mutare sviluppando arti supplementari o perdendone uno. Chiedi agli studenti di illustrare con il loro modello l’effetto di tali fattori sul comportamento della rana e sul suo ciclo di vita. Suggerimento Il quadro dell’educazione scientifica sottolinea che piante e animali presentano caratteristiche prevedibili riguardo ai processi vitali, ai cambiamenti e alla crescita. Animali e piante hanno processi di crescita simili e i discendenti presentano caratteristiche intrinseche delle generazioni precedenti. Potresti ampliare questo progetto di modellazione in modo da includere altre piante e animali. Suggerimento per la collaborazione Invita i team a confrontare e condividere i risultati ottenuti oltre che a scambiarsi le idee circa l’impatto che i fattori esterni hanno sulle popolazioni delle rane.

Completamento del documento Chiedi agli studenti di documentare il progetto in vari modi: • Chiedi agli studenti di scattare una foto di ogni fase di creazione e prepararsi a discutere come il modello rappresenti la metamorfosi di una rana. • Chiedi agli studenti di confrontare le immagini dei rispettivi modelli con immagini di vita reale. • Chiedi agli studenti di riprendersi in un video in cui descrivono il progetto. Presentazione dei risultati Alla fine di questo progetto, gli studenti devono presentare ciò che hanno appreso. Per migliorare la presentazione dei tuoi studenti: • Invitali a spiegare il ciclo di vita della rana. • Assicurati che siano in grado di descrivere le fasi diverse. • Chiedi loro di confrontare questo ciclo di vita con quello di altri animali. • Chiedi loro di descrivere i limiti del modello realizzato. • Chiedi loro di esporre in modo contestualizzato la metamorfosi della rana.

Rubriche di valutazione del progetto NGSS (Next Generation Science Standards, Standard scientifici di prossima generazione, utilizzati negli USA) Puoi utilizzare queste sezioni di valutazione con la griglia delle sezioni di osservazione, che si trova nel capitolo "Valutazione con WeDo 2.0". Fase di esplorazione Durante la fase di esplorazione, assicurati che lo studente sia coinvolto attivamente nel dibattito, ponga e risponda alle domande e sia in grado di rispondere con parole proprie a domande come “Quali sono le diverse fasi di vita di una rana?”. 1. Lo studente non è coinvolto nel dibattito scaturito dalle domande poste durante la fase di esplorazione e non ha elaborato alcuna documentazione. 2. Lo studente contribuisce minimamente al dibattito scaturito dalle domande poste durante la fase di esplorazione e solo alcune delle sue risposte sono documentate. 3. Lo studente contribuisce sufficientemente al dibattito scaturito dalle domande poste durante la fase di esplorazione e documenta le sue risposte in modo adeguato. 4. Lo studente contribuisce attivamente al dibattito scaturito dalle domande poste durante la fase di esplorazione e documenta le sue risposte. Fase di creazione Durante la fase di creazione, assicurati che lo studente svolga attivamente indagini sulle soluzioni possibili pianificando, progettando e riprogettando, se necessario, e che sia in grado di applicare le nozioni apprese sul ciclo di vita di una rana per rappresentarlo su un modello. 1. Lo studente non crea un modello per rappresentare il ciclo di vita della rana con il quale dimostra di aver compreso il concetto. 2. Lo studente crea un modello per rappresentare il ciclo di vita della rana con il quale dimostra di aver compreso almeno in parte il concetto. 3. Lo studente crea un modello valido per rappresentare il ciclo di vita della rana con il quale dimostra di aver compreso adeguatamente il concetto. 4. Lo studente crea un modello per rappresentare il ciclo di vita della rana con il quale dimostra di aver compreso appieno il concetto. Fase di condivisione Durante la fase di condivisione, assicurati che lo studente sia in grado di spiegare il ciclo di vita della rana e i cambiamenti che subisce; identificare i limiti del modello realizzato (ciò che è vicino alla realtà e ciò che non lo è); e utilizzare informazioni importanti derivanti dal progetto per creare un rapporto finale. 1. Lo studente non discute i limiti del modello o del ciclo di vita di una rana. Lo studente non si avvale delle informazioni per creare il rapporto finale. 2. Lo studente è in grado di discutere, su richiesta dell’insegnante, di alcuni limiti del modello e del ciclo di vita di una rana. Lo studente si avvale di alcune informazioni per creare il rapporto finale. 3. Lo studente è in grado di discutere i limiti del modello e del ciclo di vita di una rana in modo adeguato e si avvale di tutte le informazioni necessarie per creare il rapporto finale. 4. Lo studente discute i limiti del modello e del ciclo di vita di una rana, e si avvale di tutte le informazioni necessarie per creare il rapporto finale. Sessioni di valutazione del progetto ELA Puoi utilizzare queste sezioni di valutazione con la griglia delle sezioni di osservazione, che si trova nel capitolo "Valutazione con WeDo 2.0". Fase di esplorazione Durante la fase di esplorazione, assicurati che lo studenti sia in di grado di spiegare le proprie idee in modo efficace collaborando con i compagni. 1. Lo studente non condivide le proprie idee correlate alle domande poste durante la fase di esplorazione e non dimostra alcuna collaborazione con i compagni. 2. Lo studente è in grado, su richiesta dell’insegnante, di condividere le proprie collaborando con i compagni durante la fase di esplorazione. 3. Lo studente è in grado di condividere le proprie idee in modo adeguato collaborando con i compagni durante la fase di esplorazione. 4. Lo studente condividere le proprie idee e intuizioni in modo dettagliato collaborando con i compagni durante la fase di esplorazione. Fase di creazione Durante la fase di creazione, assicurati che lo studente utilizzi un linguaggio preciso e un vocabolario appropriato e scelga bene come comunicare i concetti utilizzando lo strumento di documentazione. 1. Lo studente non utilizza un linguaggio preciso o un vocabolario appropriato non sceglie con attenzione come comunicare i concetti con lo strumento di documentazione. 2. Su richiesta dell’insegnante dell’insegnante, lo studente è in grado di incorporare un vocabolario in parte appropriato e in genere sceglie bene come comunicare i concetti utilizzando lo strumento di documentazione. 3. Lo studente utilizza un linguaggio preciso e un vocabolario appropriato e sceglie bene come comunicare i concetti utilizzando lo strumento di documentazione. 4. Lo studente utilizza un linguaggio preciso e un vocabolario specializzato e sceglie bene come comunicare i concetti utilizzando lo strumento di documentazione. Fase di condivisione Durante la fase di condivisione, assicurati che lo studente descriva le relazioni tra modello e concetti scientifici correlate al ciclo di vita di una rana utilizzando un vocabolario appropriato. 1. Lo studente non descrive in modo efficace la relazione tra il modello e i concetti scientifici correlati al ciclo di vita di una rana. 2. Lo studente descrive le relazioni tra modello e concetti scientifici correlate al ciclo di vita di una rana, ma sono presenti alcune imprecisioni e mancano parti di informazioni pertinenti. 3. Lo studente descrive in modo adeguato le relazioni tra modello e concetti scientifici correlate al ciclo di vita di una rana utilizzando un vocabolario appropriato. 4. Lo studente descrive nel dettaglio le relazioni tra modello e concetti scientifici correlate al ciclo di vita di una rana utilizzando un vocabolario specializzato.

Per garantire un lavoro di successo, fornisci ulteriori istruzioni sulla costruzione e programmazione, ad esempio: • Come allungare le zampe posteriori o creare le zampe anteriori • Come modificare l’aspetto cambiando gli occhi della rana • Utilizza il sensore di movimento per individuare i predatori e la fuga. Inoltre, fornisci indicazioni specifiche sul modo in cui desideri che gli studenti presentino e documentino i propri risultati, ad esempio, potresti organizzare una sessione di condivisione tra i team. Suggerimento Per gli studenti più esperti, puoi concedere più tempo per costruire e programmare in modo da consentire loro di creare modelli di animali diversi. Quindi, chiedi loro di confrontare e confrontare i diversi modelli di ciclo di vita degli animali. Potresti anche rivedere il modello di girino e determinare un modo per costruire una coda funzionale. Rivedi il modulo con base rotante nella libreria di design come supporto. Ulteriore utilizzo del modello Per utilizzare ulteriormente il modello, chiedi agli studenti di esaminare i fattori esterni che influenzano il ciclo di vita della rana e i rispettivi effetti sul corpo della stessa. Tra gli esempi potrebbero essere inclusi: gli effetti dell'inquinamento, l’eliminazione dei predatori e i cambianti demografici. Fraintendimenti degli studenti Gli studenti potrebbero pensare che la metamorfosi si verifica per tutti gli animali. Alcuni animali hanno cicli di vita simili, mentre per alcuni sono molto diversi. Ad esempio, mammiferi e insetti hanno cicli di vita molto diversi, ma quelli di un cavallo e un gatto sono simili perché sono entrambi mammiferi. Esamina i seguenti termini mentre definisci un ciclo di vita.