Scarica Metodi e Strumenti per L'insegnamento e l'apprendimento della BIOLOGIA - Padoa Schioppa e più Sintesi del corso in PDF di Biologia solo su Docsity! Metodi e Strumenti per l'insegnamento e l'apprendimento della Biologia E. Padoa-Schioppa 1. Scienzae Società Perché la scienza fa paura? La cultura scientifica in Italia è fragile e sottoposta a due forzature, la prima di chiusura pregiudiziale e la seconda di aspettative miracolistiche. La scienza fa paura perché non la conosciamo, per come viene raccontata, per come viene utilizzata e perché fornisce risposte scomode. Il suo obiettivo è quello di fornire risposte alle domande cui ancora non sappiamo dare una risposta. Alcune buone notizie Quali sono però i suoi aspetti positivi? Il primo è che la scienza, la biologia in particolare, rappresenta una palestra intellettuale fantastica per bambini e ragazzi. Il secondo è che non vi sono motivi per credere di non essere portati per la biologia: a livelli diversi è possibile comprendere ed assimilare senza problemi i vari punti salienti della disciplina. Nei discorsi della biologia poi è possibile introdurre argomenti che coinvolgono emotivamente gli allievi (Longo parla a questo proposito di “Temperatura Emozionale”). La possibilità di raccontare la biologia attraverso storie ed esempi particolari e l'opportunità di incrociare le scoperte scientifiche con le biografie di chi ha compiuto queste scoperte, permettono sicuramente di trovare tanti spunti con cui emozionare e coinvolgere gli studenti. Il coinvolgimento si può attuare anche sfruttando le reazioni di ribrezzo. L'opportunità della biologia è che, più facilmente che in altre materie, si possono trasmettere in aula le notizie sull'ultimo avanzamento sul fronte delle scoperte. La biologia favorisce inoltre la riflessione: molti problemi collegati alla biologia ci fanno meditare su temi importanti. Michaels ricorda che: la scienza può essere indirizzata per migliorare la qualità della vita su scala globale; la scienza può fornire le basi per lo sviluppo di abilità linguistiche e di soluzione dei problemi all'interno della classe; la democrazia richiedere che i propri cittadini prendano decisioni che richiedono la conoscenza degli argomenti scientifici; per alcuni studenti la scienza diviene una vocazione per la vita. Comunicazione nella scienza e nella società È necessario abbandonare l'impostazione per cui i bambini sono dei contenitori vuoti da riempire con lo scibile elargito dall'insegnante: questa è una condizione indispensabile per ogni docente. Occorre inoltre che i docenti siano consapevoli di non padroneggiare sempre tutti gli argomenti che potrebbero dover affrontare in aula e conoscere e avere un'idea dei meccanismi che sono posti dietro la comunicazione delle notizie, per evitare di cadere in trappole ed errori. Tutto questo significa però che è necessario avere idee chiare su dove e come andare a cercare informazioni supplementari e nuove. Il mondo della scienza è normalmente abituato a comunicare con numeri, grafici e tabelle varie e spesso ha ignorato gli aspetti comunicativi. Vi è un solo modo per praticare la scienza, ovvero adottando un criterio oggettivo, utilizzando un metodo che sia scientifico, enunciando affermazioni che possano essere falsate, generando esperimenti riproducibili o osservazioni ripetibili e sviluppando dei programmi di ricerca a partire dalle affermazioni di partenza. Nella comunicazione invece esiste un grosso margine di soggettività, non tanto nella sostanza, che deve comunque rimanere oggettiva, quanto nello stile scelto. Un insegnante, di fronte alle notizie, soprattutto a quelle particolarmente “sensazionalistiche”, dovrebbe farsi queste domande: chi la sta comunicando? Qual è la sua effettiva esperienza in quello specifico settore? Si sta facendo riferimento alla letteratura scientifica? Anche fosse uno scienziato a parlare, non è automaticamente detto che, per il fatto di essere scienziati, si sia legittimati a disquisire su tutto. Se si vuole fare buona divulgazione occorre dimostrare di padroneggiare la letteratura scientifica del settore. Ma che cosa si intende per pubblicazione scientifica? VEDI VIDEO Le nuove tecnologie hanno permesso la realizzazione di iniziative di divulgazione scientifica impensabili solo venti anni fa. Un esempio sono i siti Pikaia e climalteranti. 2. Biologia nel mondo della scuola Indicazioni per il curricolo 2012 | Traguardi per lo sviluppo delle competenze sono “i riferimenti ineludibili per gli insegnanti, indicano piste culturali e didattiche e aiutano a finalizzare l’azione educativa allo sviluppo integrale dell'allievo”. Gli obiettivi di apprendimento invece “individuano campi del sapere, conoscenze e abilità ritenuti indispensabili al fine di raggiungere i traguardi per lo sviluppo delle competenze. Le indicazioni relative alla biologia: Scuola dell’infanzia - i bambini devono vivere le proprie esperienze di cittadinanza e questo significa anche porre le basi per un comportamento rispettoso dell'ambiente e della natura. - Campo d'esperienza “Il sé e l'altro”: il bambino deve osservare la natura; questo significa, tra le altre cose, osservazioni dirette a cogliere le differenze tra vari esseri viventi; il bambino osserva la natura e i viventi evolversi ed estinguersi. (L'evoluzione è un fenomeno che si osserva nell'arco di diverse generazioni e l'estinzione è un fenomeno che riguarda una popolazione o una specie e perciò non può essere osservata direttamente. | termini sono utilizzati impropriamente); - Campi d'esperienza “Corpo e Movimento” e “Immagini Suoni e Colori”: vanno considerati come punto di partenza propedeutico per poter sviluppare attività scientifiche; - Campo d'esperienza “Discorsi e Parole”: avvicinare i bambini alla lettura. Possiamo scegliere testi e letture che abbiano anche un contenuto scientifico; - Campo d'esperienza “Conoscenza del Mondo”: è il più rilevante per quanto riguarda le scienze. Si impara ad indagare su diversi fenomeni naturali e a costruire un pensiero a partire dalla propria esperienza. Inoltre, viene sottolineata l'opportunità di utilizzare un linguaggio simbolico e abituare i bambini ad esso. Vi è l'indicazione di conoscere e ragionare sul proprio corpo, di osservare organismi animali e vegetali (in libertà, nel loro ambiente o in ambienti artificiali). Durante la scuola dell’infanzia i bambini non hanno ancora gli strumenti per scrivere in prima persona quello che osservano, e la mediazione dell'insegnante importante. Scuola primaria e secondaria di primo grado - Il metodo d'indagine scientifico si fonda sull’osservazione dei fatti e sull'interpretazione attraverso modelli che possono essere suscettibili di revisione e riformulazione; - Si incoraggiano i ragazzi a porsi delle domande sui vari fenomeni scientifici e li si stimolano a progettare degli esperimenti. La metodologia didattica richiede un percorso attivo, in cui l'insegnante non è il solo depositario della conoscenza ma è colui che li dovrà aiutare in questo percorso; - Utilità di fare ricerche sperimentali a livello individuale e in gruppo. Dal momento che molte scuole sono prive di strutture laboratoriali degne di questo nome, vale la pena di cercare attività che possano essere svolte anche altrove. Il pensiero scientifico è in gradi di svilupparsi tramite l’attività di ricerca. Si suggerisce di favorire l'emersione di pensieri spontanei da parte degli alunni, da sottoporre proprio a una verifica dei fatti. Inoltre, occorre che i ragazzi siano in grado di raccontare le proprie esperienze scientifiche; - Mantenere un contatto con la realtà, cercare di fondare le osservazioni su casi pratici. L'insegnante dovrebbe pensare a un percorso attraverso gli alunni, in modo che gli argomenti vengano sviluppati in modo organico, associando le esperienze pratiche allo studio sul libro di testo; - Per il termine della scuola primaria il bambino dovrebbe essere in grado di riconoscere le principali caratteristiche e i modi di vivere degli organismi viventi; - Per la scuola secondaria dovrebbero saper riconoscere nel proprio organismo strutture a livelli macroscopici e microscopici; - Sottolineata l’importanza delle metodologie attive e delle esperienze pratiche in laboratorio. che il metodo cambi del tutto. - Modello biciclico di Tucci e Antonietti (2009): un percorso soggettivo si innesta su uno oggettivo; Tanto nel percorso oggettivo quanto in quello soggettivo, si hanno delle dinamiche bidirezionali: ad esempio non solo i bisogni e gli obiettivi portano ad acquisire un nuovo strumento, ma è anche possibile andare nella direzione opposta. Conclusioni Un approccio socio-costruttivista è forse oggi il paradigma maggioritario e, senza dubbio, permette di sviluppare numerose sinergie validissime per l'insegnamento delle scienze. Le metodologie attive consentono di superare la trasmissione passiva di quanto è contenuto nei sussidiai e sviluppare esperienze concrete permette di avere una didattica potenzialmente efficace. 4. Che cos'è la vita? Una Definizione non Scontata Il termine “biologia” deriva dal greco e significa discorso sulla vita. Nel 2008 P. Davies arriva a ipotizzare l'esistenza di forme di via “alternativa” basate su una biochimica differente rispetto a quella conosciuta. Mayr (2004) definisce un organismo vivente come un'entità soggetta alle leggi naturali che controllano il resto del mondo fisico, ma afferma che tutti gli organismi viventi siano anche controllati dai propri programmi genetici. Sarebbe quindi la presenza o assenza dei programmi genetici a definire il confine tra entità viventi e non viventi. E. Bonicelli (2001) individua le seguenti caratteristiche degli organismi viventi: = Un inizio e una fine: non sempre riusciamo a tracciare un limite netto per individuare l’inizio di una vita o la sua fine. Non necessariamente la biologia è in grado di dare una risposta definitiva, biologia ed etica si incrociano; Un metabolismo: Per metabolismo si intende l'insieme delle attività chimiche all’interno dell'organismo. Bonicelli parla di metabolismo ordinario e straordinario: il primo riguarda il fatto che, nel corso della propria vita, un organismo modifica e cambia le sue cellule; l’attività straordinaria di metabolismo si ha quando si rimargina una ferita o si salda un osso; - La capacità di produrre da soli o in coppia delle copie più o meno uguali di sé stessi: Gli organismi viventi sono in grado di produrre delle copie più o meno uguali di sé stessi. Nella riproduzione asessuata un organismo, raggiunta una cera dimensione, si divide dopo aver fatto una copia del proprio materiale ereditario. La riproduzione sessuata invece avviene con la produzione da parte di un individuo di cellule specializzate che poi si fondono a formare l'uovo fecondato. Il processo di riproduzione sessuata favorisce la variabilità genetica che è alla base dei processi evolutivi; La possibilità di modificarsi, nell'arco di diverse generazioni: L'evoluzione è uno dei principali punti chiave della biologia. Noi accettiamo dunque la definizione di Bonicelli, tenendo presenti le indicazioni di Mayr sulla Presenza di programmi genetici e che tutti gli organismi utilizzano lo stesso tipo di molecole (DNA, RNA e amminoacidi). Cellule La cellula è un livello fondamentale di organizzazione della vita. Le cellule procariote sono quelle prive di nucleo (e di altri organuli membranosi), mentre quelle eucariote presentano un nucleo e organuli dotati di membrana. Quello che tutte le cellule hanno in comune è di avere una membrana, costituita da proteine e fosfolipidi, che separa l’interno dall'esterno della cellula, e di contenere al suo interno altre macromolecole particolari, il DNA e l'’RNA, in grado di replicarsi e alla base della sintesi delle proteine. Sistemi gerarchici: lo spettro biologico In biologia è possibile osservare una gerarchia. Ogni livello di organizzazione presenta struttura e funzioni ben coordinate. Il primo livello è il livello chimico, composto da atomi, molecole e macromolecole organiche. Si passa poi agli organelli cellulari, poi alla cellula, ai tessuti, agli organi, ai sistemi di organi. Si passa poi ai livelli superiori, che possono essere studiati dall’ecologia: organismo, popolazioni (ovvero insiemi di organismi appartenenti alla stessa specie, che vivono nella stessa area e interagiscono tra di loro), comunità (insiemi di popolazioni di specie diverse che vivono nella stessa area sono legati da interazioni reciproche), ecosistemi (una comunità insieme alla sua interfaccia abiotica) e biosfera. La biologia ha lungamente promosso un approccio di lavoro, definito riduzionismo, per cui si cerca di studiare un sistema analizzandone le singole parti che lo compongono. Questo approccio, che presenta molti vantaggi, non può essere generalizzato: vi è anche la constatazione che il tutto è superiore alla somma delle singole parti. Occorre quindi considerare che, a ogni livello di organizzazione, emergono comportamenti collettivi non deducibili dall'analisi del livello inferiore. Specie e tassonomia. Ci sono quattro definizioni diverse di specie: = Fenetica: Un insieme di organismi simili tra loro sulla base di caratteri anatomici. - Biologica: Il più piccolo gruppo di organismi interfertili tra loro. Questa definizione è utile per introdurre il concetto di isolamento riproduttivo. Ecologica: Un insieme di organismi adattati a una specifica nicchia ecologica. = Cladistica: L'insieme degli individui compresi tra due ramificazioni successive di un albero filogenetico. La tassonomia è il settore della biologia che si occupa di dare un nome agli organismi. La classificazione ecologica semplificata può essere utile e facile da usare coi bambini. All’interno della tassonomia la specie è l’unità di base, specie simili sono raggruppate all’interno di un genere, generi simili in una famiglia poi ordine, classe, subphylum, phylum, regno e dominio. | tre domini sono Eubacteria, Archea e Eukaria. | sei regni sono Eubactria, Archae-bacteria,Protista, Fungi, Plantae e Animalia. SGFOCPRD E se...? Riflessioni sulle frontiere della biologia sintetica La biologia sintetica permette di comprendere come si possano introdurre argomenti ad alta temperatura emozionale e allo stesso modo mostrare agli alunni che la biologia è ancora oggi una disciplina nella quale si inseguono grandi domande. Craig Verter è riuscito a trasformare una specie in un'altra trapiantando da una specie all'altra l’intero genoma come DNA nudo. Nel 2010 ha annunciato di aver realizzato la prima forma di vita artificiale: una cellula naturale completamente controllata da un DNA artificiale elaborato al computer. La visione di Venter è completamente meccanicistica e ingegneristica e per questo motivo rigettata da molti biologi. Gli insegnanti potrebbero trarre molti spunti di riflessione mettendo in discussione critica l'approccio di Venter per evidenziarne rischi e opportunità. Spunti didattici (pag 78-83) 5. Il concetto di razza e la specie umana Il Contesto odierno Nel 1938 è stato firmato il “Manifesto della razza”, lo strumento pseudoscientifico con cui il regime fascista ha giustificato la politica di segregazione degli ebrei in Italia e la promulgazione delle leggi razziali. Quelle parole erano già allora prive di solidi argomenti scientifici. La percezione degli italiani verso le persone provenienti da altri paesi dipende innanzitutto dal totale sdoganamento di un linguaggio razzista, ampiamento tollerato nei mass media e nel mondo della politica. Il concetto di “razza umana” è biologicamente errato. privo ogni fondamento scientifico e fuorviante. È fondamentale che i docenti siano in grado di smontare argomentazioni falsi e si possano ben distinguere il piano scientifico (le razze umane non esistono) da eventuali problemi pratici (ovviamente i movimenti migratori possono creare problemi economici e sociali). Il mondo della scuola ha il dovere di agire, riconoscendo le diverse matrici del razzismo ora presenti in Italia, annientando il razzismo biologico, individuando e dando il proprio contributo alla soluzione di problemi che oggettivamente ci si trova ad affrontare anche quotidianamente, pretendendo che dalle istituzioni arrivino risposte coerenti. Il razzismo può essere visto come un problema su diversi livelli, il primo è quello del razzismo biologico “fisico”, che afferma che gli uomini sono suddivisibili in gruppo ben precisi, identificabili da caratteristiche fisiche. Il secondo afferma che a questi gruppi fisici corrispondono anche caratteristiche intellettuali precise, determinate geneticamente. Il terzo sostiene l’idea che alle differenze di intelligenza dei singoli gruppi, corrispondano anche differenze culturali sostanziali. Sul fatto che esistano gruppi umani identificabili da caratteristiche catturali si potrebbe anche essere d'accordo, ad esempio le scelte religiose, ma gli altri due anelli si muovono al di fuori del contesto della scienza. Sulla non esistenza delle razze umane Non esiste accordo e criterio per definire univocamente gli insiemi che rappresenterebbero le diverse razze umane. È stato dimostrato che la varietà generica all’interno di un gruppo è di molto superiore rispetto a quella tra i gruppi. In biologia, naturalmente, esiste la possibilità di individuare delle suddivisioni al di sotto della specie, come nel caso dei cani o degli oranghi. In questi casi però abbiamo una situazione ben precisa: la separazione riproduttiva dei gruppi (ottenuta per fattori geografici o mantenuta artificialmente dagli uomini). Il colore della pelle è un carattere che dipende dalla quantità di melanina ed è controllato da diversi geni. Studi su parti sempre più numerose del DNA umano confermano che la variabilità all'interno dei gruppi umani precostituiti è sempre superiore alla variabilità tra i gruppi. Se preleviamo a caso tre uomini da Europa, Asia e Africa risulteranno diversi tra di loro, ma se prendiamo un campione di qualche centinaio di africani, europei e asiatici le differenze all'interno dei tre gruppi sarebbero comunque superiori alle differenze medie tra gruppi diversi. La storia umana è un continuo spostamento di individui e popolazioni a partire da un ceppo originario recente, africano, e questo ha determinato una variabilità e un rimescolamento genetico abnorme. Nessuna popolazione è stata veramente isolata a lungo abbastanza da muoversi sul sentiero della sottospecie, e mai vi è stato un controllo della riproduzione selettivo. James Dewey Watson reputava che i neri africani siano inferiori, dal punto di vista intellettuale, ai bianchi. Secondo lui è dimostrato che l'intelligenza è un carattere geneticamente ereditabile, collegato alla colorazione della pelle degli uomini. La misura dell’intelligenza è in realtà una cosa estremamente complessa, che sicuramente mal si può cogliere dai cosiddetti test d'intelligenza e men che meno da misure antropometriche semplici, quali il volume del cervello. Lyn sosteneva poi che i risultati più scarsi degli studenti meridionali nelle prove è dovuta alla presenza in loro di geni africani. Questi autori prendono spunto da una letteratura scientifica piena di omissioni o autentiche invenzioni di dati. Anche negli scritti di Herrnstein e Murray (1994) l’idea di fondo è che l'intelligenza predica molto bene il successo economico e sociale delle persone. L'intelligenza è secondo loro determinata geneticamente: questa è una letteratura superficiale e inutilmente diretta a creare qualche rumore mediatico per acquisire nuovi lettori, oppure semplice malafede. Suggerimenti didattici (pag 98-101) 6. Evoluzione e selezione naturale L'insegnamento dell'evoluzione si presta a polemiche più di ogni altra parte dei programmi di biologia. Lo slogan “teach the controversy” consiste nello spiegare e affrontare la realtà biologica tenendo conto anche delle teorie alternative a quelle darwiniane. Un primo punto fermo da cui partire quando parliamo di evoluzione è fornire una definizione chiara e univoca. La migliore è “l'evoluzione è il cambiamento nel tempo delle frequenze geniche di una popolazione”. In queste parole vanno contenuti tutti gli elementi importanti: l'entità che evolve, una popolazione e non i singoli individui, il livello di varietà coinvolto, quello genetico e la dimensione temporale dell'evento. Ci sono tre aspetti da considerare, che rientrano all’interno della scienza ma occupano piani diversi: il fatto stesso che l'evoluzione, ovvero che i viventi cambino nel tempo, e che dunque la vita abbia una storia, la ricostruzione di questa storia della vita e la comprensione dei meccanismi attraverso i quali l'evoluzione si compie. Fodor e M. Piattelli-Palmarini sostengono di credere nell'evoluzione, ma di non essere convinti della selezione naturale come spiegazione ad essa legata. Nella loro ricerca compiono però grossolani errori di biologia. Se a scuola venisse richiesto di spiegare l'ID, al fine di favorire pluralità di informazioni e di opinioni, la risposta dev'essere che non si tratta di scienza e perciò non deve trovare spazio all'interno dei programmi. Se a scuola fosse presente l'Atlante della Creazione bisognerebbe rifiutarlo o pretendere che non venga classificato come testo scientifico. Se fosse richiesto di far intervenire persone esterne per un dibattito per fronteggiarlo è necessario capire il tipo di anti-evoluzionismo che ci si trova di fronte e cercare di rovesciare il punto della discissione se ci si sentisse in grado di replicare. Qualora ci si trovi a che vedere con studenti o famiglie fortemente convinti che sia importante credere nell'evoluzione, spiegate che il loro compito non è quello di credere in una teoria scientifica, ma quella di capirla ed essere in grado di spiegarla. 7. Ecologia e educazione ambientale Ecologia e Antropocene: due neologismi per il XXI secolo Ecologia Il termine ecologia fu proposto per la prima volta nel 1866 da Ernst Haeckel, fondendo i due vocaboli greci che significano “dimora” e ”studio” per definire la totalità della scienza delle relazioni tra un organismo con l’ambiente, comprendendo in senso ampio tutte le condizioni di esistenza. Queste ultime possono essere sia di natura organica che di natura inorganica. Nei manuali l'ecologia viene vista come lo studio scientifico dei fattori che determinano la distribuzione e l'abbondanza degli organismi sulla Terra. Questa definizione, data da Krebs nel 1972, ha il vantaggio di specificare che si tratti di una disciplina scientifica che riguarda prima di tutto la biologia ma che poi coinvolge altri ambiti disciplinari. Nel 1895 E. Warming identificò gli scopi dell'ecologia, validi anche oggi = Trovare quali specie sono associate in habitat similari; - Delineare la fisionomia della vegetazione (oggi diremmo delle comunità biotiche) e del paesaggio; - Comprendere come mai ogni specie spossieda una forma e un habitat particolare; Individuare le motivazioni per cui le specie si raggruppano in comunità ben definite; Analizzare le esigenze delle piante (oggi diremmo degli organismi viventi) e le modalità della loro esistenza nei confronti dell'ambiente. Si individuano cinque radici dell'ecologia, cinque filoni della scienza che permettono di costruire delle linee di lavoro di ecologia, e sono presenti anche prima della nascita dell'ecologia vera e propria. La prima è la radice chimico/fisica (Liebig è arrivato a formulare la legge del minimo), la seconda sono gli studi di dinamica delle popolazioni (Malthus, capitolo 6), la terza e la quarta sono le scoperte zoologiche e botaniche e la quinta è costituita dalla filosofia della wilderness, che porrà le basi per la scienza della conservazione della biodiversità. Odum fece sì che l'ecologia avesse modo di interagire con la società, MacArthur cercherà di renderla una scienza predittiva, ovvero in grado di generare esperimenti e modelli assimilabili alle hard sciences. La dicotomia tra le loro scuole è ancora oggi presente, anche se vi è il forte tentativo di superarla per arrivare a individuare un nucleo di leggi fondamentali che possano essere considerate valide per l'ecologia. Si volle quindi individuare un set di teorie dell'ecologia. Dodds (2009) propose un set di trentacinque leggi basilari, divisibili in: - leggi fondamentali; - leggi biologiche fondamentali; - limiti fisiologici degli organismi; - comportamento degli organismi; - proprietà fondamentali delle popolazioni; - leggi che nascono dall’evoluzione; - variabilità e organismi; - interazioni biotiche e abiotiche degli organismi. Le leggi fondamentali son 10 zleggi dalla fisica, dalla chimica e dalla matematica: i sistemi ecologici ubbidiscono alle leggi della fisica e della chimica e anche a quelle matematich - evoluzione e selezione naturale: gli organismi ubbidiscono alla selezione naturale; = dominanza di Homo Sapiens: la specie Homo Sapiens è in grado di modificare tutti gli equilibri della Terra e che non si possono studiare i sistemi ecologici senza considerare questa realtà. Antropocene Nella storia di questi anni sono emersi tre eventi che sicuramente reteranno e lasceranno una traccia profonda nella storia umana: la realtà dell’Antropocene, il tramonto degli Stati-Nazione e il fallimento dei modelli economici classici. Queste realtà sono collegate tra di loro in modo molto profondo e le loro radici possono essere ricercate nelle discussioni e nei dibattiti cominciati nel XIX secolo, e addirittura, i primi semi in realtà sono stati piantati con l’inizio della rivoluzione industriale. La parola Antropocene unisce i due termini greci che significano uomo e nuovo ed è stata proposta da Paul Crutzen nel 2002, per indicare il fatto che la Terra sia entrata in un nuovo momento geologico: per la prima volta, l'uomo è in grado di modificare con le sue attività tutti gli equilibri biologici, climatici e chimici della Terra. Non è la prima volta nella storia della Terra che un'attività biologica modifica e altera gli equilibri preesistenti, ma è la prima volta che una specie sola riesce a controllare tutti gli equilibri. Storicamente, viene fatto coincidere l’inizio dell’Antropocene con la rivoluzione industriale. Le attività antropiche non stanno solo modificando il clima, l'uomo è diventato una forza geomorfologica che muove più terra di quanto non facciano i fiumi, e le cui attività mettono a rischio la varietà biologica e producono alterazioni ai cicli biogeochimici a causa del rilascio di nitrati e fosfati. Dovremmo quindi avere una nuova scala del tempo geologico. L'esigenza globale di affrontare i problemi ecologici dell’Antropocene è una delle cause del tramonto degli stati-nazione. Anche il modello economico ancora oggi considerato maggioritario è in realtà messo in discussione, si basa infatti su un'idea assolutamente sbagliata, quella che le risorse di spazio e energia siano infinite. Sorprese Ambientali Una sorpresa ambientale è una reazione inaspettata a una serie di eventi, che possono essere classificati come: - Discontinuità: è un cambiamento improvviso in una situazione stabile o in un trend; = Sinergismo: è la coazione di fenomeno diversi; - Trend: una tendenza continua; - Feedback positivo: è la risposta a uno stimolo ricevuto che produce l'amplificazione dello stimolo stesso; Effetto a cascata: è una serie di reazioni concatenate l’una con l’altra. Ognuno di questi fenomeni ne può generare di nuovi inaspettati, si tratta dell’applicazione del concetto di proprietà emergenti ai sistemi ecologici. Bright riporta alcuni esempi di sorprese ambientali complesse (pag 170): - Discontinuità che producono sinergismi: i pesticidi in Sud America; - Sinergismi che producono discontinuità: i laghi del Canada; - Feedback Positivo: la calotta artica; - Effetto a cascata: le coste dell'Alaska; - Il Ciclo di Zonocerus veriegatus. Educazione ambientale Nel 1969 William Stapp dà la definizione di educazione ambientale come finalizzata a costruire una società in grado di conoscere l’ambiente biofisico e i suoi problemi, consapevole di come contribuire a risolvere questi problemi e motivata a lavorare per giungere alla soluzione dei problemi. Odum e Carson sono stati essenziali nell’informare e convincere l'opinione pubblica mondiale sull’urgenza di affrontare il problema ambientale anche attraverso l'educazione. Per quanto riguarda le tematiche ambientali vi è un senso di frustrazione generalizzato in quanto, malgrado gli sforzi e le risorse dedicate all'ambiente, la portata dei problemi e la loro effettiva soluzione sembra allontanarsi sempre di più. Un'altra chiave di lettura possibile 11 è quella di vivere la crisi ambientale come un'opportunità per rivedere modelli e paradigmi oggi non sempre scontati, un'opportunità economica perché la consapevolezza dell’insostenibilità degli attuali modelli di sviluppo costringe a pensare a nuove vie e nuove direzioni, un'opportunità per migliorare gli standard democratici. La prima legge della “geo-petropolitica” afferma che un regime non democratico si rafforza quando più sono richieste le materie prime che è in grado di esportare. Dobbiamo uscire da un'economia basata sui combustibili fossili. La crisi ambientale va vista anche come un'opportunità per liberare le risorse creative degli uomini. L'impatto complessivo di una o più attività può essere definito come osservato Erlich, secondo questa equazione: Impatto = Popolazione x Stile di Vita x Tecnologia (I=PXAxT). Dovrebbe essere un obiettivo prioritario quello di stabilizzare la crescita demografica e diminuire l'impatto della popolazione mondiale migliorando la tecnologia e regolando lo stile di vita delle persone. Tutto questo richiede una creatività nuova, che dovrebbe essere considerata la “sesta ondata creativa”, che attraverso un'economia verde offra anche una possibilità di sviluppo economico e social, benché misurato in modo diverso dalla tradizione. L'educazione ambientale dovrebbe possedere tre componenti, come sottolineano Palmer e Neal (1994): l'educazione sull'ambiente, ovvero la conoscenza di base e la comprensione delle problematiche ambientali; l'educazione per l’ambiente, ovvero la comprensione delle possibili azioni positive per l’ambiente; l'educazione nell'ambiente, ovvero la possibilità e la necessità di utilizzare l'ambiente naturale come spazio nel quale sviluppare le esperienze e le scoperte degli alunni. Didattica dell'ecologia e relazioni tra organismi: PAG 176 8. Biodiversità Il significato della parola “Biodiversità” è un neologismo, non lo troveremmo neanche in un dizionario di 50 anni fa. In inglese “diversity” significherebbe varietà, non diversità. Biodiversità significa quindi “varietà della vita”. A questo i manuali aggiungono “a tutti i livelli”. Esistono infatti almeno cinque livelli diversi: - Diversità di specie o diversità specifica: una specie è un insieme di organismi in grado di riprodursi tra loro e di generare una prole fertile, un'entità evolutiva distinta, una categoria di lavoro indispensabile per la biologia moderna. Oggi sono state descritte poco meno di due milioni di specie, ma ne esistono un numero assolutamente maggiore, tra i cinque e i cento milioni. Tra le specie descritte più del 50% sono insetti, i mammiferi sono cinquemila, gli uccelli circa diecimila; - Diversità genetica: Quando scendiamo nel dettaglio ed esaminiamo la variabilità intraspecifica, parliamo di diversità genetica. Grazie alla diversità genetica vi è un materiale grezzo su cui possono agire i meccanismi di selezione naturale (esempio: diversi colori di un fiore o diverse forme di un cane). Maggiore è la diversità genetica di una popolazione, maggiore è la probabilità che almeno una parte di questa popolazione possa risultare meno vulnerabile a qualche improvvisa malattia. Impoverire la diversità genetica di una specie significa aumentare le probabilità che la specie sia portata verso l'estinzione; - Diversità di habitat o ecosistemi: AI di sopra del livello specifico si parla di varietà di habitat e/o ecosistemi. Con il termine “ecosistema” intendiamo una comunità biotica e la sua interfaccia a biotica, ovvero un insieme di organismi che interagiscono tra loro e tutti i fattori non biotici, come temperatura, luce, presenza di nutriente, che hanno un effetto sugli organismi della comunità. Gli habitat invece sono i diversi ambienti, a livello di ecosistema, in cui si trova una specie. Piccole differenze nelle caratteristiche di un habitat possono contribuire a rappresentare una forza evolutiva potente. L'esempio più famoso è quello della Biston Betularia, per la quale i cambiamenti di habitat hanno portato a sistematici cambiamenti nelle frequenze geniche delle popolazioni; - Diversità di paesaggi: Nello spettro biologico, al di sopra del livello di habitat ed ecosistema, si ha il paesaggio, ovvero “un sistema di ecosistemi che si ripete nello spazio con forma e struttura simile e riconoscibile”. La normale dinamica degli ecosistemi, che è uno dei livelli a in cui le interazioni uomo- ambiente possono giocare un ruolo davvero importante, anche nell’indirizzare la diversità specifica. A 12