"La classificazione artificiale dei frutti" UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DELLA CALABRIA Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria MODULO DI ESERC. DI DIDATTICA DELLE SC. NATURALI ESERCITAZIONE N° 1 "La classificazione artificiale dei frutti" DOCENTE: Dott.ssa. M. Fiarè A.A. 2007-2008

"Mettiamo in ordine i frutti" TITOLO DELL' ATTIVITA' LABORATORIALE N° 1: "Mettiamo in ordine i frutti"

LUOGO DI REALIZZAZIONE: LABORATORIO SCIENTIFICO O AULA TEMPO DI REALIZZAZIONE: 2 ORE DESTINATARI: CLASSE I^/ II^/ III^

PREREQUISITI: Saper distinguere i colori Riconoscere le forme Saper distinguere e usare i cinque sensi Conoscere il concetto di insieme Saper effettuare operazioni con gli insiemi

I CONTENUTI: La biodiversità La classificazione artificiale Le caratteristiche dei frutti: somiglianze e differenze

LABORATORIO SCIENTIFICO “Classificare i frutti” Obiettivi didattici SAPER FARE LABORATORIO SCIENTIFICO “Classificare i frutti” ABILITA’ COMPETENZE Saper distinguere le caratteristiche morfologiche dei frutti presi in esame (aspetto, colore,forma, odore, gusto, tatto) Saper confrontare distinguendo le somiglianze e le differenze dei frutti presi in esame (esempio la mela e l’ arancia hanno entrambe forma tonda, mentre il cetriolo ha forma allungata Saper osservare attentamente le caratteristiche degli oggetti saper classificare gli oggetti secondo degli attributi Saper identificare il problema e trovare la soluzione saper condurre una discussione

LABORATORIO SCIENTIFICO “Classificare i frutti” Obiettivi didattici Il SAPERE LABORATORIO SCIENTIFICO “Classificare i frutti” conoscenze Acquisire che i frutti hanno caratteristiche morfologiche diverse Acquisire che attraverso un esame sensoriale si possono scoprire le caratteristiche dei frutti Acquisire che esiste un’estrema biodiversità di frutti Apprendere che gli oggetti possono essere classificati sulla base di somiglianze e differenze

Metodo scientifico IPOTESI ESPERIMENTO CONFERMA IPOTESI? SI NO LEGGE OSSERVAZIONE NO IPOTESI PROBLEMA

Materiali e strumenti: Diversi tipi di frutti Scatole colorate Etichette Lavagna e gesso Gli insiemi: i diagramma di Eulero -Venn Schede operative

COME PROCEDERE:

L’insegnante chiede agli alunni di portare frutta di stagione e, ad integrazione, procurerà i frutti di categorie mancanti

La biodiversità dei frutti PROPOSTA DEL PROBLEMA: La biodiversità dei frutti I bambini sono invitati ad osservare attentamente i frutti e ad individuare delle somiglianze e delle differenze. Ciò inizialmente è fatto utilizzando solo la vista, mediante la quale vengono individuate delle categorie (es. forma, colore,aspetto, tatto).

IPOTESI DELLA CLASSE: Viene proposto di ricercare un metodo per “ordinare” i frutti. Gli alunni sono sollecitati ad interpretare e ad utilizzare i dati accumulati dalle loro osservazioni per ciascun frutto. Dalla discussione, emergono delle ipotesi. Qui di seguito è riportato un esempio: - Il melone ha una forma allungata - Il melone ha un aspetto lucido - Il melone al tatto è liscio e duro - Il melone ha odore gradevole

Ogni colore rappresenta una categoria divisa in sottocategorie La proposta che ai bambini può sembrare conseguenza logica è quella di verificare tali ipotesi utilizzando i sensi: vista, olfatto e tatto. Vengono quindi approntate scatole colorate sulle quali viene apposta un’etichetta. Ogni colore rappresenta una categoria divisa in sottocategorie ESPERIMENTO COLORE CATEGORIA SOTTOCATEGORIA VERDE FORMA TONDA / ALLUNGATA GIALLO ASPETTO OPACA / LUCIDA VIOLA OLFATTO ODORE / INODORE BLU TATTO LISCIA / PELOS/ RUGOSA MORBIDA / DURA

Forma Tonda Allungata Aspetto Lucido Opaco

OLFATTO Inodore OLFATTO Odore Sgradevole Profumato

TATTO TATTO TATTO Liscio Peloso Rugoso morbido duro morbido duro

RISULTATI: Ogni volta che il bambino esamina un frutto deve individuare la categoria alla quale questo appartiene, riponendolo nella scatola corrispondente. Questo ha come conseguenza la conferma di alcune ipotesi e la confutazione di altre. Ad esempio le ipotesi: “Il melone ha una forma allungata” , “Il melone è liscio e duro” sono confermate; mentre le ipotesi: “Il melone ha un aspetto lucido ” e “Il melone ha odore gradevole” sono confutate. Il passo successivo è quello dell’individuazione da parte dei bambini di un ulteriore metodo per l’analisi del frutto. Se l’ipotesi di lavoro, (ossia l’utilizzo dei sensi), è recepita dal bambino, la sua risposta sarà quella di individuare il senso mancante: “il gusto”. La “Categoria gusto” è rappresentata dal colore rosso, ed è suddivisa nelle seguenti sottocategorie: INSAPORE: succosa / secca / compatta: cremosa o croccante. SAPORE: dolce (succosa / secca / compatta: cremosa o croccante); amara (succosa / secca / compatta: cremosa o croccante); aspra (succosa / secca / compatta: cremosa o croccante);

GUSTO SAPORE: GUSTO SAPORE: Amaro Dolce succoso secco compatto cremoso croccante SAPORE: GUSTO Dolce succoso secco compatto cremoso croccante SAPORE:

GUSTO SAPORE: GUSTO INSAPORE Aspro succoso secco compatto cremoso croccante SAPORE: GUSTO succoso secco compatto cremoso croccante INSAPORE

IPOTESI DELLA CLASSE: Il risultato di tale indagine ha portato a ipotizzare le seguenti proposizioni: La mela è dolce e succosa Il limone è aspro e succoso - La noce è dolce e secca

E’ vero che la noce è secca, ma non è dolce piuttosto amara Gli alunni sono stati invitati ad assaggiare i frutti presi in considerazione ed affermare quanto segue: E’ vero che la mela è dolce, ma non è succosa, piuttosto compatta e croccante. E’ vero che la noce è secca, ma non è dolce piuttosto amara Alcune proposizioni sono state quindi confutate, mentre altre sono state confermate. ESPERIMENTO E OSSERVAZIONI

Si giunge alla conclusione, che mediante l’impiego dei sensi, è possibile operare una classificazione dei frutti. Ne è scaturito quindi uno schema di classificazione strutturato come segue: RISULTATI:

Il Frutto: classificazione artificiale attraverso i sensi FORMA ASPETTO OLFATTO allungata tonda lucido opaco odore inodore sgradevole profumato duro peloso TATTO liscio rugoso morbido

Il Frutto: classificazione artificiale attraverso i sensi FORMA ASPETTO OLFATTO allungata tonda lucido opaco odore inodore sgradevole profumato duro peloso TATTO liscio rugoso morbido

Il Frutto: classificazione artificiale attraverso i sensi secco compatto succoso GUSTO dolce aspro amaro croccante cremoso insapore

Classificare La classificazione proposta non è fatta a priori, ma la pluralità di termini utilizzata ha una logica che definisce somiglianze e differenze consentendo di apportare chiarezza nell’estrema biodiversità che ci circonda. Si può effettuare una classificazione di tipo artificiale o naturale ARTIFICIALE: si effettua senza tener conto delle reali affinità evolutive, ma solo delle somiglianze a livello macroscopico dell’aspetto esterno NATURALE: cerca di raggruppare gli organismi secondo le loro affinità genetiche o evolutive

La classificazione dei frutti e il linguaggio degli insiemi La lezione sulla classificazione naturale dei frutti, precedentemente esposta, può essere svolta, in una fase successiva, anche, adoperando una metodologia alternativa: il linguaggio degli insiemi e quindi l’utilizzo dei diagrammi di Eulero-Venn e le relative rappresentazioni grafiche (l’inclusione) e l’operazione di intersezione. I diagrammi di Eulero-Venn sono utilizzati in quanto vengono considerati un’efficace rappresentazione del pensiero e dell’immaginazione dei bambini. Immaginando di usare i sensi (vista, olfatto, tatto e gusto), i bambini devono cogliere le differenze di forma (allungata tonda) e aspetto dei frutti (opaco o lucido), al tatto (buccia liscia, rugosa, pelosa, morbida, dura), all’odorato (profumato, odore sgradevole, inodore) e al gusto (polpa dolce, amara, aspra, secca, succosa, compatta, cremosa e croccante). Si procede cosi ad un tentativo di classificazione. Si cerca di rendere partecipe l’intera classe invitando i bambini a citare dei frutti conosciuti, riunendoli in un insieme o categoria rappresentata da una porzione di piano sulla lavagna

CATEGORIA FRUTTI Nocciola Mela Banana Melanzana Baccello di fagiolo

Si invitano gli allievi a classificare gli oggetti presi in esame. Il classificare è tra le attività di indagine consigliate dai Programmi Ministeriali e sulle quali gli alunni sono tenuti ad esercitarsi. La classificazione è caratterizzata da concetti che sono alla base del pensiero logico. Avere capacità logiche significa essere capaci di osservare, confrontare, rilevare differenze e somiglianze, classificare, ordinare; significa capacità di riflettere, di orientarsi di fronte a situazioni nuove Non si tratta di far studiare delle classificazioni già predisposte, ma di costruirle con pochi elementi, sui quali gli alunni possono fare osservazioni analitiche e ricercare attributi significativi evidenti, per dare ordine logico ai dati emersi

Per effettuare una classificazione, quindi, si spiega che bisogna isolare una proprietà fra tante note, che è possibile attribuire agli oggetti presi in esame. La “forma” è una proprietà di tutti gli oggetti (mela, baccello di fagiolo, melanzana) presi in esame, per cui essa è caratterizzante e permette di riunirli in un insieme A o categoria rappresentante la “Categoria forma”, si ottiene, quindi una nuova rappresentazione. A questo punto si considerano due attributi della proprietà “forma”: “allungata” e “tonda”. Esempio: la mela ha una forma tonda, qualità non posseduta dal baccello di fagiolo, che risulta avere forma allungata. Quindi i frutti che hanno forma tonda costituiscono il sottoinsieme o “Sottocategoria B” dell’insieme A “forma”; quelli allungati costituiscono il sottoinsieme o “Sottocategoria C” dell’insieme A “forma”.

La “forma” è una proprietà di tutti gli oggetti (mela, baccello di fagiolo, melanzana) presi in esame, per cui essa è caratterizzante e permette di riunirli in un insieme A o categoria rappresentante la “Categoria forma”, si ottiene, quindi una nuova rappresentazione. A questo punto si consideravano due attributi della proprietà “forma”: “allungata” e “tonda”. Esempio: la mela ha una forma tonda, qualità non posseduta dal baccello di fagiolo, che risulta avere forma allungata. Quindi i frutti che hanno forma tonda costituiscono il sottoinsieme o “Sottocategoria B” dell’insieme A “forma”; quelli allungati costituiscono il sottoinsieme o “Sottocategoria C” dell’insieme A “forma”. Alcuni frutti esempio oliva, kiwi poiché hanno una forma che possiamo definire tondeggiante sono stati classificati mediante l’operazione intersezione, come appartenenti ad entrambi i sottoinsiemi B “tonda” C “allungata”. Si crea cosi un ulteriore insieme d’intersezione D

TABELLA DEGLI ATTRIBUTI OGGETTO TONDA ALLUNGATA Mela X Baccello di Fagiolo X Melanzana X

- A = Categoria forma - B = Sottocategoria - C = Sottocategoria Mela Baccello di fagiolo B C Oliva - A = Categoria forma - B = Sottocategoria tonda - C = Sottocategoria allungata - D = Insieme intersezione D

Si procede con la proprietà “aspetto” scegliendo gli attributi “Opaco” e “Lucido”. La proprietà “aspetto” è quella caratterizzante. Essa rappresenta l’insieme o “Categoria aspetto” A. Si procede come prima, esempio il kiwi ha un aspetto opaco, la mela lucida, poiché si tratta di due qualità diverse, il primo fa parte del sottoinsieme o “Sottocategoria opaca” B, il secondo appartiene al sottoinsieme o “Sottocategogoria lucida” C. La ghianda ad esempio è un esempio di frutto che ha un aspetto sia lucido che opaco, quindi mediante l’operazione intersezione è classificato come appartenere ad entrambi i sottoinsiemi B e C. Si crea un ulteriore sottoinsieme d’intersezione D.

A - A = Categoria aspetto - B = Sottocategoria - C = Sottocategoria Ghianda B C Kiwi Mela - A = Categoria aspetto - B = Sottocategoria opaca - C = Sottocategoria lucida - D = Insieme intersezione D

Per la proprietà odore si scelgono due attributi: “inodore” e “odore” Per la proprietà odore si scelgono due attributi: “inodore” e “odore”. L’attributo “odore” si divide in due sottocategorie “profumato” e “odore sgradevole”. La proprietà “Odore” è quella caratterizzante e rappresenta l’insieme o “Categoria Odore” A. Si spiega ai bambini che tutti i frutti hanno un odore a prescindere se esso può essere sgradevole o gradevole. Esempio la mela, ha un odore e quindi appartiene al sottoinsieme o “Sottocategoria odore” C dell’insieme A. Essa ha un odore gradevole, quindi fa parte del sottoinsieme o “Sottocategoria profumata” D appartenente al sottoinsieme o “Sottocategoria odore” C. Il sottoinsieme o “Sottocategoria inodore” B rappresenta un sottoinsieme vuoto.

A - A = Categoria odore B C CATEGORIA ODORE Mela C E B A CATEGORIA ODORE - A = Categoria odore - B = Sottocategoria inodore - C = Sottocategoria odore - D = Sottocategoria profumata - E = Sottocategoria odore sgradevole

Considerando la proprietà “tatto” caratterizzante e rappresentante l’insieme o la “Categoria tatto” si scelgono altri cinque attributi: “liscio”, “rugoso”, “peloso”, “morbido”, “duro”. Si procede alla classificazione: esempio al kiwi si possono attribuire gli attributi “peloso” “rugoso” e “morbido”, quindi esso fa parte dell’insieme intersezione G dei seguenti sottoinsiemi o “Sottocategoria rugosa” D, “Sottocategoria pelosa” C, Sottocategoria morbida” E dell’insieme A.

A B C D E F CATEGORIA TATTO L G Kiwi G A Pesca Noce pesco I L Noce cocco F H - A = Categoria tatto - E = Sottocategoria morbida - B = Sottocategoria liscia - F = Sottocategoria dura - C = Sottocategoria pelosa - G, H, I, L = Insieme Intersezione - D = Sottocategoria rugosa

Infine si considera la proprietà “gusto” caratterizzante e rappresentante l’insieme o “Categoria Gusto” ; si scelgono i seguenti attributi “insapore” “dolce”, “amaro”, “aspro”, “succoso” ,“secco”, “compatto” ,“cremoso”, “croccante”. Esempio alla mela si possono attribuire i seguenti attributi: “dolce”, “compatta” e “croccante”, quindi essa risulta appartenere all’insieme intersezione z dei seguenti sottoinsiemi o “Sottocategoria dolce” B, “Sottocategoria compatta” F, “Sottocategoria croccante” R dell’insieme A. A Mela F R B G C K T S U N M W V D L Z H J E O I X Q Y p

- A = Categoria gusto - K = Sottocategoria secca - T = Sottocategoria croccante - B = Sottocategoria dolce - L = Sottocategoria compatta - U = Sottocategoria cremosa - C = Sottocategoria aspra - M = Sottocategoria succosa - V = Sottocategoria croccante - D = Sottocategoria amara - N= sottocategoria secca - W = Sottocategoria cremosa - E = Sottocategoria insapore -O = sottocategoria compatta - X = Sottocategoria croccante - F = Sottosategoria compatta - P = Sottocategoria succosa - Y = Sottocategoria cremosa - G= Sottocategoria succosa - Q = Sottocategoria secca - Z = Insieme intersezione - H = Sottocategoria secca - R = Sottocategoria croccante - J = Sottocategoria succosa - I = Sottocategoria compatta - S = Sottocategoria cremosa