GLOBE SVIZZERA BIOINDICAZIONE CORSI D‘ACQUA Aiuto alla pianificazione per docenti

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Bioindicazione corsi d‘acqua

(Immagine: www.flussinfo.net)

Di cosa si tratta?

La biocenosi dentro e intorno a un torrente rispecchia lo stato del corso d'acqua. Questo dipende da una parte dalle componenti naturali (posizione,

esposizione …), dall'altra risente delle attività umane nei dintorni. Analisi biologiche e chimico-fisiche si completano in un quadro generale dello stato

del corso d'acqua. I risultati dipendono dal momento e dalla posizione ma possono essere confrontati con risultati diversi.

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IDEE DI BASE 7

SVOLGIMENTO DELL'UNITÀ DIDATTICA, INFRASTRUTTURA, FILO CONDUTTORE 7

PREPARAZIONE 9

QUANTO PRIMA POSSIBILE (ALMENO UNO-DUE MESI PRIMA DELL'INIZIO DELL'UNITÀ DIDATTICA) 9

DA UNA A DUE SETTIMANE PRIMA DELL'INIZIO DELL'UNITÀ DIDATTICA 9

POCO PRIMA DELL'INIZIO DELL'UNITÀ DIDATTICA 9

PROTEZIONE DEI DATI E USO DELLO SMARTPHONE 9

LEZIONI 1 E 2: INTRODUZIONE, CONOSCENZA DELLE SPECIE DEI PIÙ IMPORTANTI INVERTEBRATI, ESERCITAZIONE 10

LEZIONI 3 – 6: IL LAVORO PRATICO SUL TERRENO 12

LEZIONI 7 E 8: IMMISSIONE DEI DATI E DISCUSSIONE 13

LEZIONI OPZIONALI: ULTERIORI OFFERTE DI APPRENDIMENTO EXTRASCOLASTICO 14

APPENDICE 15

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Breve panoramica

PIANIFICAZIONE E LAVORO PASSO PER PASSO

COSA VIENE FATTO?

Riflettere e lavorare Il lavoro passo per passo

- guardara, osservare

- porre domande, formulare

ipotesi

- esplorare , indagare

- documentare

- ordinare, confrontare

- analizzare

- Stimare, valutare

- Communicare, scambiare

• Il primo passo consiste in una introduzione in aula. S'imparano a conoscere le prime specie indicatrici, viene introdotto il principio della bioindicazione e si fa riferimento all'ecomorfologia (ecologia del paesaggio)

• SUL CAMPO / escursione: in una postazione lungo il torrente, gli scolari, a gruppi di 3-4, compiono una prima valutazione del corso d'acqua o di un suo tratto, prendendo nota delle caratteristiche esterne (posizione geografica, caratteristiche della riva).

• Gli scolari elaborano una prima serie di domande, da approfondire e da verificare (ipotesi). Esempio 1: Ci aspettiamo di trovare in questo torrente delle larve di effimere. Esempio 2: In un tratto naturale di questo torrente, la qualità dell'acqua è migliore.

• Seguendo le loro ipotesi, gli scolari effettuano prelievi secondo le modalità loro indicate, determinano e contano gli invertebrati viventi (macroinvertebrati). In aggiunta, determinano o analizzano alcune caratteristiche chimico-fisiche dell'acqua (temperatura, torbidità, pH, ossigeno, ev. fosfati e nitrati)

• Gli scolari raccolgono i dati, preferibilmente in WebGIS (ArcGIS online) o con la WebApp. In ArcGIS online possono visualizzare ed esporre i loro dati. In questo modo, è possibile riconoscere dati errati, correggerli o eliminarli (garanzia di qualità).

• Gli scolari valutano i loro risultati, commentano e discutono la qualità del tratto di corso d'acqua (ecologia, qualità biologica dell'acqua, idrologia e, se possibile, le corrispondenti relazioni).

• Gli scolari mettono alla prova le loro ipotesi

• Gli scolari presentano i loro risultati.

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Preparazioni

Scelta di un corso d'acqua con accesso adeguato (Informazioni: altri docenti, organizzazioni di protezione della natura, ev. pescatori nel comune, uffici cantonali, carte online del cantone1). Eventuale autorizzazione del proprietario del terreno e/o del corso d'acqua

procurarsi il materiale per il lavoro pratico (vedi lista del materiale)

procurarsi l'autorizzazione dalla scuola e compiere eventuali altri passi burocratici per l'escursione

Pianificazione didattica

possibile svolgiemento vedi da pagina 7.

Conclusione del progetto

Valutazione dei risultati (Rapporti, poster, ecc.)

Discussione con specialisti intorno ai risultati, ev. anche proposte per misure di miglioramento della qualità del corso d'acqua (guardiapesca, uffici cantonali, organizzazioni di protezione della natura)

Rapporto a GLOBE Svizzera oppure aggiungere ai dati come pdf su ArcGIS online

Tempistica

al minimo 8 – 10 lezioni, per il lavoro pratico al minimo mezza giornata

Periodo indicato

Una descrizione morfologica del corso d'acqua può essere fatta durante tutto l'anno. Il periodo migliore per le indagini biologiche va dal tardo autunno all'inizio della primavera, quando i macroinvertebrati si lasciano facilmente trovare e determinare. In piena estate e all'inizio dell'autunno molti insetti completano la loro metamorfosi e abbandonano l'acqua come insetti adulti. I loro figli sono ancora troppo piccoli e non vengono visti.

Vedi tabella alla fine del documento

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Luogo

Particolarmente adatti sono i corsi d'acqua con rive facilmente accessibili, il cui letto contiene sassi grandi almeno quanto un pugno. Per chi non è della zona, possono essere utili informazioni da parte di altri insegnanti, organizzazioni di protezione della natura, guardiapesca, uffici comunali e cantonali o anche carte online.

Temi di apprendimento

Conscenze specifiche Biotopo, ecosistema, bioindicazione, ecologia del paesaggio/ecomorfologia, qualità biologica dell'acqua, macroinvertebrati, biodiversità, idrologia,

bacino imbrifero di un fiume, influssi antropici, rinaturazione …

Orientamento nello spazio posizionamento su una cartina, corso del fiume

Acquisizione di conoscenza / metodi Lavoro scientifico sul campo con raccolta dati che possono essere inseriti in un WebGIS (con PC o App). Raccolta dati standardizzata secondo un

protocollo conosciuto. Sviluppo di domande proprie e verifica di ipotesi (=Inquiry based learning).

Comunicazione Presentazione dei risultati, comunicazione dei risultati in WebGIS (immissione dei dati).

Valutazione, commento Discussione dei risultati nel contesto del luogo e del bacino imbrifero. Connessioni fra ecomorfologia, qualità biologica delle acque e parametri

idrologici. Rinaturazione e suoi effetti. Influsso delle stagioni.

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Collegamenti con i programmi scolastici

Scuola media

Scuola media superiore: riferimenti a biologia, chimica, geografia

settimane progetto, lavori di maturità

Connessioni con altre offerte GLOBE:

idrologia (parametri fisico-chimici)

bioindicazione in specchi d'acqua: stagno scolastico, Mikrokosmos

riferimenti ad altre discipline: geografia, chimica, fisica

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Prefazione alla pianificazione didattica

Idee base

Questo documento vi fornisce tutte le informazioni che, in qualità di docente, vi necessitano per pianificare ed eseguire un'unità didattica (lista dei

materiali per gli esperimenti, istruzioni per l'installazione di software, indicazioni per il lavoro con opzioni). Alcune parti sono pronte per l'uso (con

schede per gli allievi, presentazioni powerpoint ecc.), altre sono più aperte e possono/devono essere adattate alle necessità della vostra classe. Il

lavoro pratico al torrente segue l'offerta “Bioindicazione corsi d'acqua”.

Accanto alle indicazioni per lo svolgimento troverete in questo documento anche suggerimenti metodici e didattici e stimoli per le attività, già

sperimentate nella pratica.

Svolgimento dell’unità didattica, infrastruttura, filo conduttore

La tabella che segue vi dà una panoramica di tutta l'unità didattica. Accanto a contenuti e tempi approssimativi, si fa riferimento ai documenti a

disposizione e a particolari esigenze di materiale e spazio che si potrebbero rivelare utili in una pianificazione a lungo termine. Lezioni opzionali sono

pensate per completare e arricchire l'unità didattica e non sono contenute nell'offerta GLOBE “Bioindicazione corsi d'acqua”.

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Durata (lezioni)

Contenuti Documenti Esigenze particolari di spazio e materiale

2 Introduzione Conoscere il corso d'acqua come ambiente vitale Conoscere abitanti tipici del corso d'acqua

Tutti i documenti si trovano nel capitolo Bioindicazione corsi d'acqua Ulteriori possibilità d'indagine nel tema idrologia

Schede descrittive degli animali, aula di informatica o simili Lavoro con cellulare e WebApp

Opzionale 2 Conoscere il corso d'acqua oggetto d'indagine

Pubblicazioni didattiche di geografia, biologia carte geografiche

4 Raccolta dati lungo il corso d'acqua Scheda dati A: Ecologia del paesaggio /ecomorfologia Scheda dati B: Qualità biologica dell'acqua (macroinvertebrati) Aiuto al riconoscimento dei macroinvertebrati

Postazione adatta lungo un corso d'acqua La GLOBE-App Bioindicazione per smartphone consente la raccolta dei dati direttamente sul posto

Minimo 2 Valutazione in aula

gli allievi inseriscono i loro dati nella WebApp

gli allievi confrontano i dati con quelli di altri rilevamenti

Le schede dati come sopra. Inoltre: Scheda dati C: tabella di valutazione per la qualità biologica dell'acqua

Aula d'informatica oppure collegamento internet password inserito in anticipo

Opzionale 2 Visita a un impianto di depurazione delle acque IDA

farsi mostrare e spiegare un IDA

preparare un poster, una scheda o un powerpoint, presentare le diverse professioni alla classe

- condizioni estreme - energia idrica

Un IDA nelle vicinanze

Opzionale Ulteriori approfondimenti possibili:

approvvigionamento di acqua potabile nella sede scolastica, analizzare tutto il percorso dell'acqua

Serbatoi d'acqua, scarsità … Procurarsi una visione d'insieme con

carte online

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Preparazione

Quanto prima possibile (almeno uno- due mesi prima dell'inizio dell'unità didattica)

fissare una data per l'escursione

visitare il luogo delle attività pratiche

controllare, ev. procurarsi il materiale

cercare degli accompagnatori

registrarsi per l'accesso al WebGIS online

prenotare l'aula d'informatica Da una a due settimane prima dell’inizio dell’unità didattica

stampare i documenti

tenere presenti le previsioni meteo Poco prima dell’inizio dell‘ unità didattica

controllare il livello dell'acqua nel torrente sul posto delle misurazioni

preparare i materiali Protezione dei dati e uso dello smartphone

Molti istituti scolastici hanno un regolamento sull'uso dei telefoni portatili. Occorre inoltre

osservare le norme generali che riguardano il diritto d'autore e la protezione della persona. Le

foto fatte dagli allievi possono, se da loro messe a disposizione, essere usate durante le lezioni.

Le fotografie fatte con un telefono non hanno generalmente un carattere individuale e non si

considerano protette da diritto d'autore, anche se ogni fotografia dovrebbe essere valutata caso

per caso. Secondo l'opinione più diffusa, si tratta di fotografie semplici, che chiunque potrebbe

realizzare,nelle stesse condizioni e perciò non considerate opere protette. L'uso e la

conservazione di fotografie da parte di terzi non rappresenta un problema se non sono

raffigurate persone. In tal caso si dovrebbe chiedere l'autorizzazione agli allievi o ai loro

rappresentanti legali, per garantire la protezione della sfera privata. E' bene chiarire a tutte le

persone coinvolte quale uso verrà fatto delle fotografie, prima di scattarle.

Fonte: Rechtsauskunft der Bildungs-, Kultur- und Sportdirektion Kanton Basel-Landschaft, Stab Recht

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Bioindicazione corsi d’acqua – Le lezioni in dettaglio

Ecco come sono organizzate le lezioni:

Introduzione (geografia del corso d'acqua in esame, conoscenza delle più importanti specie di invertebrati, imparare a conoscere e a compilare le schede dei dati)

La vera e propria attività sul terreno nel corso d'acqua

Valutazione, commento e comunicazione dei risultati

Opzionale: la depurazione delle acque luride e/o la produzione di acqua potabile

Lezioni 1 e 2: Introduzione, conoscenza dei più importanti invertebrati, esercitazione

teorica del lavoro pratico sul campo

Obiettivi Gli allievi…

imparano a conoscere gli invertebrati acquatici

comprendono teoricamente il principio della bioindicazione (specie indicatrici)

comprendono il significato dell'ecomorfologia

si esercitano teoricamente nel lavoro pratico sul campo

imparano a conoscere le necessarie schede dei dati e il loro funzionamento

imparano a servirsi della WebApp con il loro smartphone Nelle prime due lezioni gli allievi elaborano in aula le basi per poter in seguito compiere

all'esterno le osservazioni dell'offerta didattica GLOBE “Bioindicazione corsi d'acqua”.

I seguenti punti devono essere trattati; l'ordine può essere scelto liberamente.

Con l'aiuto di illustrazioni, gli allievi imparano a riconoscere gli invertebrati del corso d'acqua

Su Internet si trovano molte illustrazioni: per esempio su flickr oppure anche sul sito del noto fotografo svizzero Michel Roggo.

Per la maggior parte di questi animali, non occorre una determinazione fino alla specie. E' sufficiente riconoscere con sicurezza le cosiddette forme guida come sulle schede B e C.

Gli allievi imparano a conoscere le tre schede per i dati.

Nella pratica, soprattutto con gli allievi più giovani e con meno esperienza nel lavoro sul campo, si è rivelato molto utile esercitarsi a riempire la scheda con degli esempi inventati.

Nella scheda A si inseriscono tutti i dati che riguardano il corso d'acqua nel suo ambiente. Alcuni termini specifici potrebbero richiedere una spiegazione preventiva.

Nella scheda B gli allievi inseriscono gli invertebrati trovati. Provate, prima dell'attività sul terreno, a riempire una scheda in modo teorico. Per esempio:

Le illustrazioni degli invertebrati vengono copiate su piccole schede; per ogni immagine

preparatene diverse. Le piccole schede vengono in seguito appoggiate con la figura al di sotto e

poi si simula la raccolta dei campioni estraendo una schedina, come fosse una carta da gioco

coperta. Lanciando un dado si determina il numero di carte da estrarre. Ogni carta estratta

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rappresenta un prelievo. Cinque prelievi sono una campionatura. Dunque, se si vogliono

simulare tutte e dieci le campionature, occorrono parecchie carte. In seguito,gli allievi separano

i prelievi secondo le forme guida, determinano il numero e lo inseriscono nella scheda B. In

questo modo si può mostrare bene la procedura di riempimento della scheda.

La scheda C richiede probabilmente più attenzione. Riempitela dapprima insieme agli allievi. Ciò è possibile anche dopo aver concluso il lavoro sul campo. La scheda C non deve essere riempita sul campo. Se usate la WebApp, molto probabilmente non avrete bisogno di questa scheda.

Conviene spiegare e mostrare già in aula il procedimento per il prelievo dei campioni. Come

docente, avrete già esplorato il luogo delle ricerche e conoscerete dunque i diversi substrati (il

materiale sul letto del torrente), sabbia, ghiaia, sassi più o meno grandi, vegetazione. Mostrare

il procedimento ci garantisce una corretta esecuzione del lavoro sul terreno.

Gli allievi imparano a conoscere e a usare la WebApp

La WebApp è collegata sul sito di GLOBE con un link (vedi anche: LINK).Con dei video tutorial,

la WebApp mostra passo per passo l'esecuzione del prelievo dei campioni. Con la WebApp si

possono raccogliere i dati direttamente sul terreno (in luoghi discosti e senza collegamento

internet si annoteranno i dati su carta e in seguito si inseriranno online). Per garantire un sicuro

svolgimento del lavoro, può essere utile anteporre una presentazione proiettata.

Le domande più frequenti da parte degli allievi sono:

Come dobbiamo comportarci con gli animali trovati e catturati?

Come aiutarsi nella determinazione?

Cosa significa “forma guida”?

Cosa fare, se catturassimo una rana o un pesce (o un altro vertebrato)?

Più risposte vengono date in precedenza e meglio funzionerà il lavoro sul campo.

Contenuti opzionali adatti a queste prime lezioni:

gli allievi possono, a seconda del tempo a loro disposizione, porsi da soli delle domande intorno

agli invertebrati. E' importante distinguere fra larva e animale adulto. Gli allievi possono:

elaborare autonomamente delle schede descrittive degli animali, procurarsi delle illustrazioni e fissare in tal modo bene in mente le caratteristiche specifiche

tentare di scoprire il modo di vita di questi animali. Gli animali di una forma guida vivono in una determinata qualità dell'acqua, in un certo tratto di torrente. Quali influssi esterni determinano la vita di questi animali?

porsi ulteriori domande e cercare risposte (quanto vivono certi insetti? Perché questi piccoli animali non sono trascinati via dalla corrente? …).

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Lezioni 3-6: il lavoro pratico sul terreno

Obiettivi Gli allievi…

hanno una prima impressione direttamente sul posto e iniziano a formulare alcune ipotesi

raccolgono i dati lungo il corso d'acqua

si esercitano nell'uso degli apparecchi ottici Materiale:

Materiale di gruppo (vedi il paragrafo relativo nella documentazione di GLOBE)

1 serie di schede A, B e C per gruppo

WebApp installata, carica della batteria sufficiente e collegamento internet sul posto (nel caso abbiate deciso di servirvi della WebApp)

Possibile procedimento:

Allestire insieme la postazione di lavoro esterna

Breve dimostrazione dei metodi di raccolta dati

Garantire la sicurezza; norme di prudenza a dipendenza del tipo di torrente e del livello dell'acqua

Gli allievi si organizzano autonomamente, lavorano a gruppi di 3-4, valutano il corso d'acqua nel

paesaggio ed effettuano le 10 campionature (50 prelievi). Determinano gli animali trovati.

Insieme, riportano i risultati nelle schede A e B.

Per i prelievi, assegnerete ai diversi gruppi dei settori separati del corso d'acqua. Eviterete in tal

modo che i gruppi si disturbino fra loro. La cernita dei prelievi e la determinazione degli animali

dev'essere fatta da ogni gruppo a sé. E' consigliabile sistemare queste postazioni di lavoro in

modo “centrale”: vi risparmierete molti spostamenti.

Chiarite bene fin dall'inizio come gli allievi devono reagire di fronte a eventuali difficoltà, quando

inserire momenti di pausa e quando e come mettere tutto in ordine.

Il lavoro con la WebApp

La WebApp offre dei video tutorial che illustrano ogni modalità di prelievo. Con la WebApp

potete inserire i dati direttamente online. Al termine dell'inserimento, i vostri dati saranno visibili

sulla carta. La WebApp è gratuita e non richiede alcuna registrazione per l'inserimento dei dati

online. I dati si possono comunque inserire con il PC direttamente in WebGIS. Richiedere la

password.

Il tempo necessario per il lavoro sul terreno si aggira, dall'esperienza, intorno alle 3 -4

ore, se in precedenza si è svolta un'istruzione secondo le lezioni 1 e 2.

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Lezioni 7 e 8: immissione dei dati e discussione

Obiettivi Gli allievi …

raccolgono i dati dell'intera classe e completano la scheda dati C

inseriscono i dati online

discutono i loro risultati e formulano le loro ipotesi Materiale:

schede dati del lavoro sul campo completate

1 scheda dati C per gruppo

PC con accesso internet, previa registrazione per WebGIS

Per l'immissione dei dati è a disposizione anche una WebApp Possibile procedimento:

raccolta dei dati rilevati all'esterno per ogni gruppo

breve discussione plenaria in classe per confrontare i dati di ogni gruppo

discussione sul tema “Qualità dei dati” / fonti di errore

confronto con altri dati …

discussione sugli aspetti della domanda “cosa caratterizza un buon corso d'acqua?”

quale beneficio ricava ogni allievo? Molti cantoni hanno una homepage e carte online, dalle quali è possibile ottenere diversi

parametri di un corso d'acqua. WebGIS di GLOBE per la bioindicazione dei corsi d'acqua vi

offre anche l'opportunità di leggere dati di altri prelievi e di confrontarli con i vostri. Forse

troverete anche articoli di giornale su problemi/incidenti legati ai corsi d'acqua (inquinamento,

moria di pesci...).

Il lavoro scientifico comprende anche una discussione conclusiva sui dati raccolti. Gli allievi

devono essere in grado di descrivere la qualità e il valore ecologico del corso d'acqua. Questi

risultati possono anche uscire dall'aula scolastica e venire presentati ad altri allievi. Ci potrebbe

essere anche la possibilità per gli allievi di presentare il loro lavoro durante un incontro con i

genitori, di allestire dei poster o delle comunicazioni per i media locali o per il sito internet della

scuola.

Anche noi di GLOBE ci rallegriamo per ogni comunicazione.

E' pure utile che gli allievi si rendano conto del beneficio loro arrecato da questa attività. Alcune

domande possono facilitarli in tal senso:

qual è stato il mio apporto?

quali contenuti sono stati nuovi e importanti per me?

cosa ho imparato?

Oltre alle competenze così acquisite, gli allievi possono anche approfondire temi dello sviluppo

sostenibile.

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Lezioni opzionali: ulteriori offerte di apprendimento extrascolastico

Obiettivi Gli allievi...

imparano a conoscere un ulteriore luogo di apprendimento extrascolastico.

imparano un nuovo aspetto intorno al tema dell'acqua.

Offerte extrascolastiche adatte:

Contatti e numeri di telefono disponibili presso il comune o l'acquedotto.

Visita a un impianto di depurazione delle acque nelle vicinanze

visita a un acquedotto

visita a un acquedotto antico nelle vicinanze

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Appendice

Informazioni per approfondimenti

Campagna “Liberate i nostri fiumi” di ProNatura, in tedesco e in francese: http://www.befreit-unsere-fluesse.ch

Progetto RIVERWATCH di WWF Svizzera: http://www.wwf.ch/it/progetti/svizzera/progetti_per_l_acqua/

Supporto e contatti

Per domande e consulenza rivolgetevi a GLOBE Svizzera. Inviate un e-mail a: info@globe-swiss.ch