Produzione e utilizzo di droni navali

Biologia

Piano di lezione #1

Argomento

Cellula procariotica (lezione mista - insegnamento e apprendimento)

Durata

1 ora (45 min)

Conoscenze pregresse presunte

La cellula - unità strutturale, funzionale e genetica di base di un organismo.

Obiettivi della lezione

Conoscere le caratteristiche strutturali e fisiologiche dei batteri e comprendere il loro ruolo in natura

La grande idea alla base dell'argomento

• Applicazione integrata delle conoscenze nella vita quotidiana relative alle strutture e agli organismi con potenziale patogeno e all'azione dei fattori mutageni.
• Progettazione di attività di protezione e conservazione ambientale.

Risultati della lezione

• Confrontare le cellule procariotiche ed eucariotiche.
• Identificare le caratteristiche morfologiche dei batteri.
• Mettere in relazione la diversità degli habitat con la presenza o l'assenza di batteri nell'ambiente marino.

Competenze

• Competenze generali:

1. Ricevere informazioni sul mondo vivente
2. Esplorare i sistemi biologici
3. Utilizzare e costruire modelli e algoritmi per dimostrare i principi del mondo vivente.
4. Comunicazione orale e scritta utilizzando correttamente la terminologia scientifica specifica della biologia.
5. Trasferimento e integrazione delle conoscenze e dei metodi di lavoro specifici della biologia in nuovi contesti.

• Competenze specifiche:

1.1.        Raccolta di dati da varie fonti documentarie sull'organizzazione del mondo vivente

1.2.         Identificare le strutture microscopiche dei batteri per caratterizzarli

2.1. Utilizzare l'indagine per identificare alcuni caratteri generali dei batteri

3.1. Rappresentazione del mondo vivente (procarioti) basata su modelli

4.1. Uso corretto della terminologia specifica della biologia.

5.1. Argomentare l'importanza teorica e pratica dei concetti relativi alla cellula batterica

• Competenze derivate:

C.D.1. Identificare le differenze strutturali di base tra procarioti ed eucarioti.

C.D.2. Stabilire la struttura della cellula procariotica

C.D.3. Identificare le caratteristiche generali di procarioti e batteri: età, dimensioni, forme, alimentazione, respirazione, riproduzione, ruolo in natura.

C.D.4. Classificazione dei batteri secondo diversi criteri

C.D.5. Applicazione di algoritmi per la risoluzione di situazioni problematiche (caso di studio)

Metodi

• Metodi di insegnamento:

• Conversazione euristica/di consolidamento dell'apprendimento;
• Spiegazione;
• Dimostrazione;
• Problematizzazione;
• Brainstorming;
• Analisi e sintesi;
• Sistematizzazione, algoritmizzazione, modellizzazione;
• Apprendimento per scoperta;
• Risolvere problemi / situazioni problematiche.

• Forme di attività:

• Frontale - per comunicare/aggiornare le conoscenze;
• Individualmente / in gruppo - per attività sperimentali.

Rilevanza per il curriculum

• Consapevolezza che i cambiamenti ambientali e climatici e l'inquinamento influenzano fortemente la vita degli esseri umani.
• Possibili e/o utili collegamenti con la parte Chimica, Fisica, Sensori, Comunicazioni di campionamento e Moduli di filtraggio.

Coinvolgimento degli stakeholder

• Attività scolastica indipendente (situazione generale).
• Eventuale assistenza e/o supporto e attività connesse durante le lezioni di discipline biologiche (nella propria scuola o presso le scuole partner) o attività tematiche presso i Centri scientifici locali (se disponibili).

ATTREZZATURE E MATERIALI NECESSARI

Per 1 squadra di 5 studenti (se necessario per risolvere situazioni problematiche)

Questo è un elenco consigliato:

Osservazioni

• In ogni classe/laboratorio saranno disponibili 1-2 lavagne (magnetiche e/o interattive), con gesso o pennarelli per scrivere.
• Gli insegnanti offriranno agli studenti il supporto informativo e pratico necessario (testi scolastici, atlanti botanici, fogli di lavoro, presentazioni elettroniche, immagini tematiche online, video e tutorial).

Fase 1 (5 min)

Momento organizzativo (controllare la presenza, catturare l'attenzione, preparare il materiale didattico, verificare e correggere i compiti degli studenti, ecc.)

Fase 2 (5 min)

• Aggiornare le conoscenze pregresse necessarie per l'insegnamento.
• Agli studenti vengono chieste informazioni generali su:

• l'organizzazione del mondo vivente;
• la composizione chimica della materia vivente.

Fase 3 (8 min)

• Tipi cellulari di base. Classificazione degli organismi in base all'organizzazione cellulare:

• Unicellulare:

• Tipo procariotico - con un nucleo primitivo, senza membrana nucleare (esempio: batteri);
• tipo eucariotico - con nucleo protetto da membrana nucleare (esempi: cellule di organismi protisti, funghi/lieviti)

• Multicellulare - solo eucarioti (esempi: cellule di organismi protisti, funghi, piante, animali).

Fase 4 (5 min)

• Caratteristiche generali dei procarioti:

• Definizione: i procarioti sono organismi unicellulari, con un nucleo primitivo chiamato nucleoide, che è in contatto diretto con il citoplasma della cellula.
• Età: le prime forme di vita (3-4 miliardi di anni), rispetto agli eucarioti che hanno 2-3 miliardi di anni.
• Dimensione: microscopica.
• Habitat: Occupa tutti gli habitat: acquatici, terrestri, all'interno o sulla superficie di altri organismi.
• Classificazione:

• batteri;
• alghe verdi blu (cianobatteri).

Fase 5 (5 min)

• Struttura dei batteri:

1. nucleoide (DNA)

2. capsula (contenuto di polisaccaridi)

3. parete cellulare (con mureina)

4. membrana cellulare

5. flagelli

6. citoplasma

7. ribosomi (granuli di Palade)

8. cilia

Fase 6 (5 min)

• Caratteristiche generali dei batteri.

• Principali forme di batteri:

• sferici - cocci (pneumococchi);
• canna - bacilli (bacillo del fieno);
• spirale - spirylli.                      

• Respirazione: aerobica o anaerobica.
• Nutrizione:

• autotrofi (esempio: batteri azotofissatori);
• eterotrofi:

• saprofiti (batteri fermentativi);
• parassita - causa di malattie (ad esempio la polmonite).

• Locomozione: cilia e flagelli.
• Moltiplicazione:

• asessuato - divisione diretta: 1 nuova generazione (2 nuove cellule) ogni 20 min.
• sessuale - coniugazione.

Fase 7 (2 min)

• Il ruolo dei batteri in natura:

• decomporre le sostanze organiche;
• circuito del carbonio, dell'azoto e dello zolfo;
• produrre fermentazioni utili per la fabbricazione di prodotti alimentari (yogurt, aceto);
• indica il grado di inquinamento dell'acqua da feci (batteri coliformi);
• alcuni batteri (enterobatteri) popolano naturalmente l'intestino umano.

Fase 8 (2 min)

• Tipi di batteri, secondo:

• la loro forma principale (vedi Steb 6);
• il metodo di colorazione:

• Gram positivo;
• Gram negativo.

• criteri sistematici:

• Archebatteri - batteri metanogeni;
• Eubatteri - batteri fermentativi, bacilli coli;

Fase 9 (7 min)

• Impressione e consolidamento delle nuove conoscenze.
• Feedback: compilazione di un modulo di valutazione attuale che include:

• Scrivete una cosa che avete imparato durante la lezione del giorno.
• Caso di studio: I batteri sulle nostre mani si dividono intensamente. Quanti batteri ci saranno sulla vostra mano dopo 5 ore?

• Compilazione di una tabella o di un diagramma K-W-L (Know-Want to know-Learned) (se necessario / applicabile).

Fase 10 (1 min)

Conclusioni:

• specificare i compiti a casa (se necessario / applicabile - se il tempo assegnato non consente di completare tutti i problemi del terzo compito, i rimanenti saranno considerati come compiti a casa).

• apprezzamenti orali e/o scritti (voti) per gli studenti che hanno risposto durante la lezione.

Valutazione

• Controllo della corrente orale
• Osservazione sistematica degli studenti
• Gli studenti che hanno risposto e dimostrato interesse, impegno e serietà nel risolvere gli argomenti assegnati possono essere apprezzati e valutati con voti.

Link utili

• Inglese:

• Biologia - Introduzione alla struttura cellulare - Ripasso rapido:
• Panoramica della struttura cellulare:
• https://byjus.com/biology/prokaryotic-cells/
• https://www.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/v/bacteria
• https://www.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/v/prokaryotic-and-eukaryotic-cells
• https://www.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/a/prokaryote-structure (lezione)
• https://www.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/e/prokaryote-structure (test)
• https://www.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/a/prokaryote-reproduction-and-biotechnology
• https://www.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-structure/a/genetic-variation-in-prokaryotes
• Cellule procariotiche e cellule eucariotiche:
• La differenza tra cellule eucariote e procariote: https://www.britannica.com/video/200706/Difference-prokaryotes-eukaryotes-cells-DNA-ribosomes-organelles-cell-structure-biology
• PROCARIOTI VS EUCARIOTI - Come si differenziano le cellule?:
• Cellule procariotiche e cellule eucariotiche - Biologia per le scuole superiori:
• Procarioti ed Eucarioti (Animazione 3D):

• Rumeno:

• https://eduboom.ro/video/1637/recapitulare-celula-unitatea-structurala-si-functionala-a-lumii-vii
• https://eduboom.ro/video/1415/diviziunea-celulara-directa-si-indirecta
• https://eduboom.ro/video/1407/teoria-celulara-tipuri-fundamentale-de-celule
• Struttura cellulare:
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Procariote
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Eucariote
• Struttura della cellula procariota: https://
• Cellula procariota e cellula eucariota
• Mondo procariote: https://eduboom.ro/video/1961/regnul-procariota
• https://www.mozaweb.com/ro/Extra-Animatii_3D-

Progetto Erasmus+ Partenariati di cooperazione

Sailing Into Opportunities

No. 2023-1-LT01-KA220-SCH-000161306

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