E così, le mosche non vedono i cartoni animati…

Lo studio degli organi di senso ben si presta ad introdurre l’idea di organismo come sistema in relazione con l’ambiente

 

Marida Baxiu

Quinta classe scuola primaria 

 

Nell’ambito del piano ISS (Insegnare scienze sperimentali), avevano preso il via la riflessione, una prima progettazione e la prima realizzazione di questo percorso di apprendimento, successivamente riproposto e rimodulato con altre clessi.

“La questione fondamentale è ricostruire cognitivamente con i bambini ed i ragazzi la complessità dell’interazione tra organismo e ambiente, avendo attenzione fin dall’inizio a non trattare in modo separato i due termini, in modo da far evolvere modelli sistemici delle loro relazioni, che presuppongono a loro volta la modellizzazione del sistema-individuo e del sistema-ambiente.” (dai Suggerimenti per la riprogettazione dei percorsi, “Leggere l’ambiente”)

Gli organi di senso, essendo preposti alla comunicazione con l’ambiente, ben si prestano ad introdurre l’idea di organismo come sistema in relazione con l’ambiente.

 

 

1.    Progettazione del percorso

 

La prima progettazione a maglie larghe prevedeva le seguenti fasi:

• discussione iniziale sulle conoscenze degli alunni accompagnata dal disegno dell’occhio visto dall’esterno e immaginato internamente;
• dissezione dell’occhio di bovino;
• nuovo disegno dell’occhio da confrontare con il primo;
• costruzione della camera oscura, modello per capire il funzionamento della visione;
• verifica e integrazione con informazioni.

 

 2 . Discussione e disegno iniziali

 

Fin dalle prime battute della discussione iniziale sono emerse le esperienze dei bambini.

Con l’acqua salata del mare gli occhi bruciano…

Con l’atropina la pupilla si dilata e la visione è sfocata…..

Il desiderio di conoscere affiora con vivacità e le domande si susseguono:

Perché i cani vedono in bianco e nero?

Perché gli occhi chiari sono più delicati?

Che cos’è la congiuntivite?

Che cos’è quel piccolo grumo giallo che trovo la mattina nell’angolo dell’occhio?

Acuta la domanda di un bambino che chiede: “Come si collegano le emozioni alle lacrime quando piango?”

(disegni 1-2-3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sia dalla conversazione che dai disegni della parte interna dell’occhio, si nota che alcuni alunni hanno numerose informazioni sull’anatomia e sulla fisiologia dell’occhio, ma spesso non sanno collegare queste conoscenze per farsi un’idea di come avvenga la visione. Molti bambini avevano disegnato l’occhio collegato al cervello in modo più o meno consapevole. 

Uno di loro ipotizzava un “capovolgitore” di immagine dietro l’occhio che raddrizzasse l’immagine, ma aveva disegnato la retina fuori dall’occhio.                                                                                   

Sono state sufficienti meno di due ore per mettere in gioco conoscenze e domande ben lontane dai testi semplicistici che abitualmente troviamo nei sussidiari. Le domande che gli  alunni pongono allargano l’orizzonte del sapere su questo argomento ben oltre rispetto a quello dei testi scolastici e ci obbligano ad un approfondimento della materia trattata intrecciando, come nel nostro caso, aspetti anatomici con quelli fisiologici e psicologici (rapporto tra emozioni e lacrime).  L’ascolto attento da parte dell’insegnante può accogliere questo materiale per farne una traccia che va ad arricchire sia la prima progettazione che le proprie conoscenze disciplinari.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-   Dissezione dell’occhio di bovino

 

Ecco come appare l’occhio completo di nervo ottico (foto 4)

 

  E’ stato un momento atteso con emozioni diverse: alcuni, per lo più i maschi, erano elettrizzati e curiosi, altri mostravano un certo comprensibile ribrezzo. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Esternamente, illuminando da vicino la parte anteriore del bulbo oculare con una torcia (foto 5), si vedono l’iride con  la fessura della pupilla e tutt’attorno la sclera bianca.  Mentre la pupilla umana è tonda, quella del bovino è rettangolare.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Nella parte posteriore dell’occhio si notano la muscolatura dell’occhio che permette i diversi movimenti e il nervo ottico (foto 6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Con bisturi e forbicina si taglia la sclera seguendo a distanza il contorno dell’iride. Si vedrà fuoriuscire il corpo vitreo che al momento appare nero perché l’interno del bulbo   oculare non è illuminato (foto 7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Scoperchiando il bulbo oculare si possono apprezzare tutte le delicate strutture oculari: la parte interna dell’iride fortemente pigmentata di nero, l’incredibile trasparenza     del corpo vitreo e il cristallino simile ad una lente d’ingrandimento. (foto 8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(foto 9,10, 11)

 

 

(foto 12)

 

  Una volta estratte queste strutture si può capire dove è la cornea trasparente, la cui presenza non si riesce a notare dall’esterno proprio per la sua trasparenza.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

foto 13

 

 Sul fondo dell’occhio si ammira il tappetum lucidum di un bel colore azzurro con il disco ottico, un “nodo” dove confluiscono le fibre nervose per dare origine al nervo ottico.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Foto 14) 

 La retina è difficilmente visibile per la sua stessa struttura di sottile strato trasparente che tappezza tutto l’interno del bulbo oculare; può essere separata con l’aiuto di una  pinzetta ma, una volta staccata appare come un grumo bianco latte poco significativo. Anche la coroide, lo strato intermedio posto tra la retina e la sclera, può essere  sollevato e staccato dalla sclera per osservarne l’intensa pigmentazione nera necessaria per isolare l’interno dell’occhio da interferenze di raggi luminosi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Durante la dissezione si intrecciano richieste di chiarimento di ciò che si vede (anatomia) e domande volte alla comprensione di come funziona la vista (fisiologia):

“Perché vedo piccole le cose lontane?

“Perché appena alzato vedo sfocato: il cristallino è addormentato?”

“A cosa serve l’iride? O il corpo vitreo?”

Ne approfitto per farli riflettere: se l’iride fosse chiusa, senza pupilla, cosa succederebbe? Osserva l’occhio senza il corpo vitreo, com’è?

P.L.: “E’ afflosciato, è come un palloncino sgonfio, dunque il corpo vitreo serve per tenere la forma dell’occhio altrimenti non entrerebbe luce e noi non vedremmo niente”.

Formare il senso critico e speculativo ancorato alla realtà dei fatti e degli oggetti direttamente esperibili con i sensi, è un’abilità che va allenata ad ogni occasione utile.

Lo sviluppo di un sano realismo ha una grande valenza nella formazione del pensiero e della personalità dei nostri alunni e il fare scienze offre occasioni validissime.

 

Ecco che cosa portano a scuola due bambini qualche tempo dopo: i piccoli cristallini di un dentice e di un polpo (foto 15 e 16), che confrontiamo con quelli di bovino, recuperando le fotografie.

 

 

 Foto15, a, b: bulbo oculare di polpo e  relativo cristallino

 

 

  Foto 16 a, b : bulbo oculare di dentice e relativi cristallini

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I primi commenti dei bambini al termine di queste attività evidenziavano lo stupore per la complessità di un organo così piccolo.

“Io pensavo che dentro l’occhio ci fosse solo quella specie di gelatina. Non pensavo che l’occhio, che è una parte piccola del corpo, potesse avere così tanti particolari!”

 “Non mi aspettavo così tanti passaggi.”

L’idea dell’ordinata complessità si è fatta largo pian piano nella classe e anche nel corso del lavoro successivo di disegno e confronto di questo con il primo disegno, altri alunni sono tornati sull’argomento e hanno evidenziato ancora con meraviglia la complessità di un organo così piccolo dove “niente è superfluo”.

Non sono mancati commenti che denotavano ancora una scarsa comprensione.

 “Ho capito che la luce entra nell’occhio grazie ad un buchino nella pupilla.” Osservazioni come questa sono state utili, da un lato per capire quali sono gli aspetti da riprendere, dall’altro per una valutazione in itinere degli alunni.

Altre volte si capisce che un alunno ha fatto sua una conoscenza perché trova parole proprie per esprimerla e spesso utilizza una metafora: “è come …”. “Ho capito che la luce entra grazie alla pupilla che è un buco dove passa la luce e quando ce n’è poca si dilata per prenderne di più come un elastico che si allarga quando deve prendere più capelli”.

 

Questi loro commenti mi hanno suggerito di utilizzare l’occhio come metafora, in occasione di una riflessione sulle relazioni interpersonali in classe: come nulla è superfluo nell’occhio, nessuno di loro è superfluo in classe, nessuno di noi è inutile e tutti meritano rispetto. Il silenzio attento con cui la classe ha ascoltato mi ha fatto pensare: c’è bisogno di senso ad ogni stadio della crescita e l’ attenzione alle dinamiche relazionali, che in quarta e quinta si vanno delineando anche attraverso attriti e qualche scatto di ribellione, può contribuire, con il quotidiano lavoro e senza troppe parole, ad orientare verso comportamenti rispettosi e accoglienti. Un esempio di come l’apprendimento possa contribuire alla formazione dei ragazzi, mettendo in gioco l’intera persona.

 

4-    Nuovo disegno dell’occhio

Mentre il nuovo disegno della parte esterna dell’occhio non ha prodotto grosse sorprese (foto 17), a parte l’arricchimento di particolari e un lessico più corretto, il disegno della parte interna dell’occhio (foto 18) e il confronto con il primo disegno fatto, hanno portato i bambini ad accorgersi di come fosse già cambiata la loro conoscenza dell’argomento. Da soli, hanno saputo riconoscere con semplicità e schiettezza le loro errate interpretazioni di prima: 

foto 17 e 18: disegno dell’occhio fuori e dentro dopo la dissezione.

 

 

-Avevo disegnato il nervo che esce dalla pupilla e la retina fuori dall’occhio.

-Avevo disegnato solo una piccola parte del bulbo oculare, con le vene e la retina.

-Pensavo che la rètina fosse una retìna, come un filtro.

-La mia retina era davanti al cristallino!

-Io, invece, l’avevo messa nel cervello.

-Io pensavo che dentro il globo oculare ci fosse solo una sostanza per tenere la forma sferica.

-Io pensavo che le vene fossero la retina..

-Io, invece, pensavo che la retina fosse una membrana trasparente davanti e che ci fossero tanti nervi ottici.

-Questa esperienza mi è piaciuta molto e ha smentito la mia idea che la pupilla era una pallina.

-Ho capito che la pupilla non è nera ma è un buchino che prende il colore dell’interno dell’occhio. 

 

 

 

 

5-    Costruzione della camera oscura

E’ necessario a questo punto proseguire nella conoscenza del funzionamento dell’occhio, dando anche una giusta interpretazione del capovolgimento dell’immagine, a cui molti alunni avevano accennato all’inizio del lavoro, in modo poco chiaro e consapevole.Si è costruita la camera oscura come modello semplificato di bulbo oculare, osservando l’immagine della fiamma capovolta sul retro della scatola, dove era stato applicato un foglio di carta traslucido ( Foto 19 a,b,c,d scattate dall’ alunno F.F.).

                    

 

 La discussione successiva evidenzia la fatica di capire e, forse, anche una non sufficiente interiorizzazione del lavoro di terza svolto insieme sul modello a raggi della luce.

Solo dopo diversi tentativi di spiegazione da parte di alunni che nemmeno loro stessi trovavano convincenti, Davide prova:

“Nell’occhio entrano solo alcuni raggi, quelli con una giusta inclinazione e, dato che non possono curvare all’interno del globo oculare, continuano la loro traiettoria e per forza di cose si trovano in modo da capovolgere l’immagine. La luce non cambia direzione e quindi i raggi non possono non capovolgere l’immagine”.

Tutti trovano questa spiegazione più convincente, dicendosi spiazzati dalla semplicità del ragionamento.

Discutendo questo percorso nel presidio ISS di Brescia, dove altre due insegnanti avevano proposto in quinta le attività laboratoriali sulla luce, è emerso che nelle loro classi questa discussione era stata agile e la comprensione del capovolgimento dell’immagine sulla retina facilitata da attività concrete per l’acquisizione del modello a raggi della luce, che noi non avevamo svolto ( foto 20).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6-    Integrazione con altre informazioni e brevi cenni di approfondimento

 

A questo punto ho proposto lo studio di quanto svolto insieme finora e di alcune schede di approfondimento sulla struttura anatomica e sul funzionamento dell’occhio. La riesposizione orale è stata sostenuta dalle immagini della dissezione.

L’intervento in classe di una mamma che lavora nel reparto ospedaliero di oculistica ha dato ai ragazzi la possibilità di trovare risposta alle diverse curiosità sul tema e di proseguire.

 

Una carrellata dei più singolari occhi nel mondo animale tratti da “I cinque sensi” (di Tison e Taylor A. Mondadori editore della collana “Record e curiosità del mondo animale”), ha concluso questa fase del percorso. Anche il cartellone sull’occhio del Parco natura Viva è adatto allo scopo (foto 21).

 

Un alunno s’è incuriosito nel sapere che le mosche percepiscono in modo più minuzioso il movimento della nostra mano che tenta di toglierle di mezzo, perché vedono una serie di immagini quasi al rallentatore, tanto da permettere loro di fuggire in tempo….

 

- Quindi le povere mosche non possono vedere i cartoni animati, vedrebbero solo una serie di immagini ferme! Aveva concluso sconsolato.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1. Le cellule

 

La mamma anatomopatologa di un alunno ci ha preparato nel suo laboratorio una sezione ricavata dall’occhio di bovino che le avevo procurato. La sezione è stata preparata su un macrovetrino: ad occhio nudo appare come un disegno simile ad una classica rappresentazione della sezione di occhio che spesso si trova nei sussidiari. (Foto 22 a)

 

Si può quindi ritrovare ad occhio nudo la struttura dell’occhio ormai ben acquisita e, al microscopio ottico a 400 ingrandimenti (foto 22 b), osservare le cellule che formano le diverse parti dell’occhio, nella parte opposta al cristallino. È stata un’ottima opportunità per passare dal livello macroscopico a quello microscopico, dato che in questa sezione si possono vedere le cellule senza perdere di vista il tutto, cosa fondamentale per la comprensione, quando si lavora con bambini di scuola primaria.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2- Il cervello e il sistema nervoso

 

L’aver parlato spesso di cervello in relazione alla vista e alle emozioni che generano le lacrime ha suscitato nei bambini la curiosità di saperne di più e, quando ho chiesto loro di scegliere un apparato da approfondire, a grande maggioranza, hanno chiesto il sistema nervoso. Eravamo a fine quinta, ed abbiamo avuto solo il tempo di un primo approccio. Ho impostato il lavoro partendo dall’osservazione macroscopica del cervello di vitello ed ho continuato con un gioco di ruolo per dare un’idea del funzionamento del sistema nervoso. Per il gioco di ruolo ho tratto spunto dalle schede di attività laboratoriali predisposte dal Gruppo di didattica museale del Museo di Storia Naturale di Milano, fornite ai docenti partecipanti al gruppo di lavoro sul Battito della vita del Progetto EST (foto 23 a, b).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La sezione del cervello offre meno sorprese dell’occhio: si possono solo vedere distintamente la sostanza grigia e la sostanza bianca, sia a livello dell’encefalo che del midollo, oltre ovviamente alla struttura macroscopica del cervello. Nulla fa intuire il funzionamento di questo sistema (foto 24-25-26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Interessante a questo scopo, invece, è stato il gioco di ruolo (foto 27): due bambini rappresentavano il cervello, tre - quattro bambini i neuroni del nervo ottico e altrettanti di quello motore. I bambini–neurone stavano sdraiati con una gamba allungata (assone) verso le braccia (dendriti) dell’altro bambino–neurone ma senza toccarsi. Un bambino era il recettore (ad es. visivo), un altro rappresentava il soggetto che vedeva e che poi rispondeva allo stimolo visivo. Il bambino recettore scriveva un biglietto (ad esempio, “vedo la macchina che arriva”) e lo lanciava nelle mani–dendriti del primo bambino neurone del nervo ottico. Questo faceva scorrere il biglietto fino al suo assone e lo lanciava ai dendriti del neurone successivo (sinapsi). Lo stimolo arrivava così al cervello dove i bambini elaboravano una risposta (ad esempio, “torna sul marciapiede”) che scorreva sotto forma di biglietto passando di neurone in neurone del nervo motore fino al bambino che dovrà eseguire l’azione scritta sul biglietto. Il gioco può esser reso più complesso aggiungendo un altro recettore e relativo nervo (ad es. orecchio con nervo acustico).

 

 

 

7-    Con il senno di poi…..

 

Riproporrò senza dubbio le attività laboratoriali di questo percorso con alcune variazioni delle quali ho annotato la necessità:

 

- il disegno dell’occhio visto dall’esterno è utile, ma va proposto una sola volta; fin da subito infatti risulta completo di lessico e di particolari. Gli alunni possono procedere in coppia, disegnando l’occhio del compagno, mentre l’insegnante suggerisce il lessico specifico. E’ utile far notare in questo momento del lavoro la dilatazione della pupilla in diverse condizioni di luce e far osservare una goccia d’acqua che scivola dalla fronte e viene deviata dalle sopracciglia.

- Durante la dissezione dell’occhio di bovino, è opportuno disporre di un modello di occhio umano tipo quello degli oculisti, per il confronto di quest’ultimo con quello dell’animale ( foto 28). In questo modo, mentre un occhio viene scomposto, resta a disposizione degli alunni un occhio simile e completo.

- Far precedere la realizzazione della camera oscura da semplici esperienze sulla natura rettilinea della luce.

-Dedicare più tempo agli approfondimenti sulle cellule e sul sistema nervoso.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bibliografia essenziale

 

E. Padoa Manuale di anatomia comparata dei vertebrati, Feltrinelli Editore, 1991 - 744 pagine

 

M. Arcà Il corpo umano Carocci Faber

 

Suggerimenti di “Leggere l’ambiente” documento prodotto per  il piano ISS da Silvia Caravita, Maria Castelli, Rosa Roberto, Clementina Todaro su piattaforma INDIRE

 

Strategie per l’apprendimento di un organo di senso: l’occhio Tesi sperimentale di Laurea in Scienze Biologiche di Francesca Cominetti, Università degli studi di Pavia, relatore Prof. M.V. Gervaso, correlatore prof. P. Bernardini Mosconi

 

Tison e Taylor I cinque sensi A. Mondadori editore - collana “Record e curiosità del mondo animale”