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PERCORSO DIDATTICO SULL’APPARATO LOCOMOTORE (Daniela Basosi & Lucia Lachina)*

PREMESSA

Abbiamo scelto di trattare l’apparato locomotore perché, come già evidenziato nella premessa alla

scelta dei contenuti per il secondo anno, il filo conduttore è “conoscere se stessi attraverso la

conoscenza del proprio corpo”. L’argomento è importante per alunni di circa 12 anni, questo è l’età

in cui cominciano a prendere coscienza di se stessi, è anche un periodo che li vede soggetti a grandi

trasformazioni fisiche nonché psicologiche, spesso i cambiamenti fisici li impauriscono e non li

accettano, è difficile accettare di crescere!

Noi non abbiamo certo la pretesa di risolvere tutti i loro problemi semplicemente scegliendo alcuni

contenuti del nostro programma piuttosto che non altri, ma siamo convinte che conoscere il proprio

corpo, capire come siamo fatti, inserire i cambiamenti in un contesto “scientifico” e quindi tutto

sommato normale, li possa un po’ aiutare.

Per quanto riguarda i prerequisiti siamo sicure che li allievi abbiano già una conoscenza

dell’argomento derivata dal lavoro svolto alle elementari, non sarà certo una coperta per loro che il

movimento del corpo è dovuto alle ossa e ai muscoli, quello che intendiamo invece far capire è

come avvenga questo fenomeno, l’importanza di questo sistema.

Inoltre l’argomento che proponiamo pur passando ancora molto attraverso l’esperienza diretta degli

allievi, richiede un intervento più massiccio dell’insegnante in campo teorico, perché molte

informazioni necessarie devono essere trasmesse agli allievi, sia direttamente dall’insegnante sia

attraverso una consultazione guidata di materiali quali testi, tavole, schemi, video ecc..

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PERCORSO DIDATTICO SULL’APPARATO LOCOMOTORE (Daniela Basosi & Lucia Lachina)*

1) MUOVERE UN BRACCIO

Fate disporre gli alunni a coppia; ogni allievo, a turno, compirà una serie di movimenti, il

compagno prenderà nota di quello che accade per ogni movimento: se si verificano cambiamenti

significativi quali allungamenti, accorciamenti, apparenti aumenti di volume, per le parti del corpo

che stanno osservando. Per questa esperienza potete far utilizzare la scheda dell’all. 1.

Dopo l’esperienza discutete i risultati con gli allievi i quali avranno sicuramente notato che facendo

i movimenti suggeriti si può apprezzare un aumento della circonferenza del braccio; questo farà

sorgere in loro la domanda del perché vi sia questa modificazione, interrogativo che potremo

risolvere proponendo un’altra esperienza.

2) MOVIMENTI POSSIBILI E NON POSSIBILI

Fate ancora disporre i vostri allievi in coppie, ogni allievo, a turno, compirà una serie di

movimenti mentre il compagno annoterà le caratteristiche di questi movimenti. In particolare si

faranno compiere:

- movimenti della testa (in avanti, indietro, ruotare a destra, a sinistra)

- movimenti del tronco (in avanti, indietro, ruotare a destra, a sinistra)

- movimenti degli arti (braccia, polso, gambe, caviglie)

- movimenti delle mani (in particolare movimenti delle dita)

Chiedete loro di prendere nota di quali sono i movimenti possibili e quali no, quali hanno un ampio

spettro di movimento, quali parti del corpo possono compiere un’ampia gamma di movimenti, quali

pochi movimenti. Preparate una serie di schede da utilizzare a questo scopo. (all. 2 e 2bis)

3) CHE COSA ACCADE QUANDO CI MUOVIAMO

Fate raccogliere agli allievi le impressioni che hanno ricavato dalle attività proposte

precedentemente e discutete con loro le osservazioni rilevate. Gli studenti potranno così

comprendere che per effettuare i vari movimenti occorre la “collaborazione” di due sistemi: quello

costituito dalle ossa, chiamato sistema scheletrico, e quello dei muscoli, detto sistema muscolare

che operando insieme, costituiscono l’apparato locomotore. (all. 3)

* Gruppo di ricerca e sperimentazione didattica per l’educazione scientifica del CIDI di Firenze

3

Sempre da questa esperienza gli allievi dovrebbero facilmente giungere alla conclusione che il

movimento è possibile perché il sistema scheletrico è costituito da “pezzi” più o meno grandi uniti

fra loro, il che ci porta ad introdurre il concetto di “articolazione” (così è definita l’unione fra due

ossa).

4) LE ARTICOLAZIONI

Iniziate l’attività distribuendo agli allievi, divisi in piccoli gruppi, una cannuccia da bibita rigida ed

una “snodata”. (all.4)

Fate rispondere per scritto alle seguenti domande:

1. Quale delle due cannucce può essere piegata, almeno in un punto, senza schiacciarsi?

2. Quale è il punto in cui si piega senza schiacciarsi?

3. La parte articolata della cannuccia permette il piegamento in una sola posizione o permette una

serie molto ampia di posizioni?

4. Ti sembra che la cannuccia articolata presenti vantaggi rispetto a quella rigida?

Fate poi discutere gli allievi sulle osservazioni fatte per giungere alla conclusione che un sistema

articolato è, per il movimento, più vantaggioso di un sistema rigido.

Chiedete ai vostri allievi di “sentire” il movimento delle ossa in varie articolazioni e di cercare di

descrivere come ciò avvenga. Utilizzando questa esperienza si possono suddividere le articolazioni

in base alla mobilità reciproca dei segmenti ossei e arrivare così ad elaborare una possibile

classificazione dei tipi di articolazione. Potete usare una scheda come quella proposta nell’all 5.

Discutete insieme con i vostri allievi le loro osservazioni ed infine elaborate una scheda collettiva

sulla classificazione delle articolazioni. (all. 6)

Attraverso la discussione, alcuni allievi vorranno sapere anche come è fatta un’articolazione;

approfittate dell’occasione per aiutarli a capire come è fatta e come funziona e suggerite anche la

corretta terminologia per le varie parti facendo loro preparare una scheda informativa. (all. 7-8)

5) COME CI MUOVIAMO

Per capire come si muovono i vari segmenti ossei è opportuno far costruire un modellino con

stecche di balsa (che simuleranno le ossa) ed elastici (i muscoli) per riprodurre il sistema: segmento

osseo - muscolatura correlata. In questo modo si potrà far immaginare come si ottiene il

movimento; con l’accorciamento o l’allungamento dell’elastico si otterrà il movimento reciproco

dei due pezzetti di legno. (all. 9)

4

Fate osservare bene ciò che accade al modellino: dalle osservazioni emergerà il concetto che ogni

movimento è consentito dall’allungamento di un elastico e dalla contrazione dell’altro, ed è proprio

ciò che accade per il movimento nei sistemi locomotori, un muscolo si contrae e l’altro si allunga.

Giungeremo alla conclusione che i movimenti si ottengono grazie a coppie di muscoli che, poiché

lavorano in contrasto uno con l’altro, sono detti antagonisti. (all. 10)

6) OSSERVARE LE OSSA

Per fare questo attività è necessario che vi procuriate una serie di ossa, ad esempio: le ossa di un

pollo e di un coniglio. Fatele bollire a lungo, magari aggiungendo un po’ di varechina, in modo tale

da ottenere delle ossa accuratamente pulite.

7 ) NON TUTTE LE OSSA SONO UGUALI (CLASSIFICARE PER DIMENSIONI)

Procuratevi una buona varietà di ossa ottenute come consigliato precedentemente.

Fate osservare macroscopicamente la struttura delle ossa.

Dividete i vostri allievi in gruppi di tre o quattro, fornite loro un certo numero di segmenti ossei

assicurandovi che ogni gruppo abbia a disposizione almeno un osso breve, uno lungo ed uno piatto.

Chiedete che osservino qual è la forma dell’osso e che la descrivano sul loro quaderno, facendone

anche un rapido schizzo. Fate poi osservare bene le tre dimensioni: lunghezza, larghezza, spessore.

Questo permetterà di arrivare ad una suddivisione delle ossa nei tre gruppi :

- ossa lunghe

- ossa brevi

- ossa piatte

Per questa attività potete predisporre, per ogni osso da osservare, una scheda come quella

dell’allegato 11. Fate poi esaminare le schede compilate e fatele suddividere in base al criterio di:

dimensioni delle ossa. Discutete con i vostri allievi le osservazioni fatte, verificate i risultati ottenuti

ed elaborate una tabella riassuntiva che permetta di determinare quali criteri consentano di

distinguere i vari tipi di ossa.

Potrete “passare” una serie d’informazioni legate a questi temi e, naturalmente approfittatene per

suggerire la corretta terminologia. (all. 12)

8) COME E’ FATTO UN OSSO

Procuratevi anche ossa di manzo o maiale sezionate longitudinalmente e trasversalmente a vari

livelli (ottime le classiche ossa da brodo che potrete procurarvi da un macellaio che potrà anche

tagliarle come richiesto).

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Fate osservare attentamente la struttura interna aiutandosi anche con una lente d’ingrandimento.

Anche in questo caso fate descrivere per iscritto e disegnare ciò che viene osservato. (all. 13)

Dalla discussione degli elaborati degli allievi si potrà arrivare alla definizione di osso compatto e

osso spugnoso; probabilmente i ragazzi vorranno sapere se la differenza di struttura comporta anche

differenze in altri aspetti. Potrete suggerire ai vostri allievi di pensare se sia più resistente una

struttura costituita da particelle messe una sopra l’altra oppure una struttura in cui le particele

costituenti si orientano in tutte le direzioni dello spazio e discutere con loro le osservazioni che

faranno. (all.14)

9) SCHELETRI INTERNI E SCHELETRI ESTERNI

I vostri allievi quasi certamente sapranno darvi la definizione di vertebrato e di invertebrato perché

questi argomenti sono svolti anche nella scuola primaria. Sapranno certamente anche che molti

animali invertebrati sono dotati di rivestimenti resistenti, chiamati esoscheletri, in questa sezione del

nostro percorso vogliamo mettere in evidenza le funzioni svolte sia dagli scheletri interni

(endoscheletri) che dagli scheletri esterni (esoscheletri ).

Procuratevi conchiglie di molluschi (sia gasteropodi che bivalvi) e scheletri di pesci, uccelli e

mammiferi. Dividete gli alunni in piccoli gruppi e distribuite a ciascun gruppo una serie di

organismi. Chiedete agli allievi che rispondano alle domande proposte dalla scheda dell’all. 15.

Molto spesso, a dodici anni, non ci sono difficoltà a riconoscere lo scheletro in pesci, uccelli e

mammiferi; più difficile è invece aver chiaro il concetto di scheletro per rettili e anfibi. Molti

ragazzi (anche più grandi!) sono convinti che i serpenti siano degli invertebrati o che il guscio

rappresenti lo scheletro delle tartarughe. L’attività proposta potrebbe essere molto utile per chiarire

il problema e portare l’allievo ad una corretta concettualizzazione dei termini vertebrato ed

invertebrato.

Fate poi discutere le osservazioni fatte per giungere a definire quali sono le funzioni specifiche

degli esoscheletri e degli endoscheletri. Discutendo sulle riflessioni gli allievi potranno giungere a

capire che gli esoscheletri servono per proteggere i corpi degli organismi e che gli endoscheletri

svolgono funzioni di sostegno, protezione e, (per tutte le esperienze proposte prima) assieme con i

muscoli, costituiscono anche il sistema di movimento.

10) DURO O ELASTICO?

Gli esoscheletri e gli endoscheletri differiscono anche per il modo con cui sono costituiti?

La seguente esperienza ci permetterà di verificarlo.

Fate eseguire l’esperienza proposta nell’all. 16.

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Trattate un osso e una conchiglia, separatamente, con acido cloridrico per far sciogliere la parte

minerale e verificare come si comporta l’osso e che cosa accade alla conchiglia.

Sottoponete l’osso e la conchiglia all’azione della fiamma.

Discutete le osservazioni che sono scaturite da questa esperienza e potrete far arrivare gli allievi alla

conclusione che le ossa sono composte da una sostanza elastica chiamata appunto elastina e da una

sostanza dura, un insieme di sali minerali simili a quelli che costituiscono i rivestimenti delle

conchiglie.

11) IL NOSTRO APPARATO LOCOMOTORE

Potrete infine far riassumere i concetti appresi sul sistema di sostegno e movimento facendo creare

agli alunni una scheda riassuntiva che li aiuti ad inquadrare in modo semplice ma organico le

informazioni.

Questo lavoro potrà servire da base per ulteriori approfondimenti del tema che possono toccare

svariati argomenti quali per esempio nel campo dell’educazione alla salute (malattie dell’apparato

locomotore, norme per una corretta igiene ecc.).

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All. 1

MUOVERE UN BRACCIO

Materiale occorrente:

- un metro per sarti

Fai appoggiare, al tuo compagno, il braccio sul banco, chiedigli di rilassarsi totalmente, misura la

circonferenza della parte superiore del braccio e annota il risultato in tabella 1.

Chiedigli di sollevare il banco con un braccio; mentre il tuo compagno esegue questa operazione,

misura il diametro del braccio nello stesso punto della prima misura, annota anche questo in tabella.

Chiedigli ora di appoggiare il palmo della mano sul banco, stando in piedi, e di premere con forza;

ancora una volta misura la circonferenza del braccio e annota il risultato in tabella.

POSIZIONE DEL BRACCIO MISURA DELLA CIRCONFERENZA

Rilassato

Mentre solleva

Mentre preme verso il basso

Cosa mostrano i dati?

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Misura la circonferenza del braccio del tuo compagno sempre nella parte alta, fagli flettere il

braccio e controlla la misura della circonferenza, aumenta o diminuisce? …………………………...

Puoi spiegare perché? …………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

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All. 5

CHE COSA ACCADE QUANDO CI MUOVIAMO

Movimenti della testa

Apri e chiudi la bocca e senti con le dita come si comportano le ossa e i muscoli del tuo viso;

descrivi brevemente che cosa accade:

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Ruota la testa a destra e a sinistra, in avanti e indietro senti con le dita cosa accade? Descrivilo:

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Movimenti delle braccia

Fletti l’avambraccio e descrivi ciò che puoi “sentire” con le mani:

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Movimenti delle mani

Muovi una ad una le dita di una mano cercando di sentire con l’altra cosa accade nel palmo,

descrivilo brevemente:

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Per ognuno dei movimenti suggeriti hai percepito il movimento di uno o più segmento ossei?

SI NO

Per ognuno dei movimenti suggeriti hai percepito il movimento di uno o più muscoli?

SI NO

L’osso e il muscolo sembravano muoversi insieme come se fossero un’unica struttura?

SI NO

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All. 6

LE ARTICOLAZIONI

Usate le mani per sentire il movimento delle ossa di ogni articolazione qui elencata e riportate

accanto il tipo di articolazione

ARTICOLAZIONE TIPO DI ARTICOLAZIONE

MOBILE SEMIMOBILE IMMOBILE

Spalla

Gomito

Polso

Nocca (dito)

Femore-bacino

Osso sacro-ossa del bacino

Ginocchio

Caviglia

Mandibola

Ossa del cranio

Ossa della faccia (zigomo-mascella)

Vertebre cervicali (collo)

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ALL. 11

SCHEDA PER LA CLASSIFICAZIONE DEI TIPI DI OSSA

Osserva le ossa che ti sono state consegnate e completa la tabella in ogni sua parte.

Disegno (scala 1: 1) *

*puoi appoggiare l’osso sul foglio e disegnarne i contorni

lunghezz

a

larghezza Spessore

1. Con il metro misura le dimensioni richieste e riportale nella tabella .

2. C’è una dimensione che prevale di molto sulle altre? SI NO

3. Scegli, fra le proposte qui elencate, l’opzione che meglio descrive il tuo osso:

• la dimensione che prevale è la lunghezza

• la dimensione che prevale è la larghezza

• la dimensione che prevale è lo spessore

• le tre dimensioni sono molto simili fra loro

• due dimensioni sono quasi uguali fra loro

4. In base alle risposte date, scegli, fra quelli proposti, l’aggettivo che ti sembra qualificare meglio

il tuo osso

LUNGO BREVE PIATTO

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All. 13

OSSERVIAMO UN OSSO

Materiali: ossa (l’ideale è un femore di un animale di medie dimensioni: agnello ecc.) sezionate

longitudinalmente e trasversalmente, lente d’ingrandimento.

Osserva attentamente, prima ad occhio nudo e poi aiutandoti con la lente d’ingrandimento, l’osso

che ti è stato consegnato ; cosa puoi notare?

Fanne un disegno sia della sezione longitudinale che trasversale.

È uguale in tutte le sue parti? …………………………………………………………………………

Quali sono le differenze che puoi notare? …………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

All’interno si presenta pieno o cavo? …………………………………………………………………

E alle estremità ?……………………………………………………………….. …………………….

Dove ti sembra che presenti più consistenza? ………………………………………………………...

All’esterno come si presenta? …………………………………………………………………………

E all’interno? ………………………………………………………………………………………….

Secondo te perché presenta queste caratteristiche? …………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

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All.15

A CHE SERVONO GLI SCHELETRI?

Occorrente: organismi animali diversi quali molluschi con conchiglia (sia gasteropodi che bivalvi)

un gambero e scheletri di pesci, uccelli e mammiferi.

Osservate gli animali e rispondete alle seguenti domande:

Quali di questi organismi possiede un rivestimento esterno? ………………………………………...

…………………………………………………………………………………………………………

Quali di questi organismi possiede uno scheletro interno? …………………………………………...

…………………………………………………………………………………………………………

Prova a schiacciare fra le mani la conchiglia, si rompe facilmente? ………………………….………

Quale funzione credi svolga la conchiglia per il mollusco? …………………………………………

………………………………………………………………………………………………………..

Schiaccia delicatamente fra le mani il gambero, che cosa accade? …………………………………...

Togli il “guscio” al gambero e schiaccialo fra le mani, come ti sembra?…………………………

Che aspetto avrebbe un pesce senza “lische”?………………………………………………………

A che cosa servono le “lische” al pesce? ……………………………………………………………

A che cosa serve lo scheletro al rettile? ………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Osserva un uccello, ad esempio un merlo, a che cosa gli serve lo scheletro? ………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

Osserva un mammifero, ad esempio un gatto, a che cosa serve gli lo scheletro ? ……………………

…………………………………………………………………………………………………………

In quali organismi ti sembra che lo scheletro sia legato al movimento? ……………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

Oltre che al movimento a quale altro scopo ti sembra utile? …………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

In conclusione possiamo dire che gli scheletri assolvono fondamentalmente a 3 funzioni; quali?

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Pensi che animali come un serpente, una tartaruga, una rana possiedano uno scheletro interno?…….

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

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All. 16

DI CHE COSA È FATTO UN OSSO

I Esperienza

Materiali: osso di pollo, conchiglie, acido muriatico (si trova in commercio, attenzione ad usarlo

con cautela, leggi bene gli avvertimenti sulla bottiglia), bilancia, 2 becher, pinzetta.

Prendete l’osso di pollo, pesatelo e annotate qui il risultato ottenuto ……………………….

Preparate due becher una soluzione di acqua e acido muriatico, immergete in uno le conchiglie e

nell’altro l’osso di pollo.

Aspettate 4 o 5 giorni e controllate i due becher.

Che cosa è accaduto nel becher che conteneva le conchiglie? ………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

Estraete l’osso di pollo usando le pinzette, sciacquatelo sotto l’acqua corrente.

Come si presenta l’osso? ……………………………………………………………………………...

Pesatelo, e annotate qui il peso ………………… Che cosa potete notare? …………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

Conclusioni ……………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

II Esperienza

Materiali: osso di pollo, candela, fiammiferi, una pinza di legno.

Esponete l’osso alla fiamma della candela, tenendolo con la pinza di legno.

Quale colore assume l’osso? ………………………………………………………………………….

Provate a piegarlo o a dargli un piccolo colpo, cosa accade? ………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

Conclusioni

………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

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…………………………………………………………………………………………………………

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VERIFICA

1) Tutti gli esseri viventi hanno bisogno di un “sistema di sostegno” che permetta loro di resistere

all’azione esercitata su di essi dal peso del corpo e da altre forze esterne. Puoi identificare qual è

il tipo di sistema di sostegno utilizzato dagli esseri viventi qui sotto elencati?

UOMO ………………………………………………………………………………………………...

…………………………………………………………………………………………………………

FORMICA …………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

VONGOLA …………………………………………………………………………………………...

…………………………………………………………………………………………………………

VIPERA ……………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

TROTA ………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

MERLO ……………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

GRANCHIO ………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

BRUCO ……………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………

2) Sapresti dare una giusta definizione ai seguenti termini:

invertebrato …………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

vertebrato ……………………………………………………………………………………………...

…………………………………………………………………………………………………………

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3) Suddividi gli animali dell’esercizio n. 1 nei due raggruppamenti proposti.

Vertebrati Invertebrati

4) Lo scheletro dei vertebrati non svolge solo l’azione di sostegno ma anche ………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

5) Progetta una scheda di lavoro per Educazione fisica nella quale suggerisci ad un tuo compagno

esercizi che gli permettano di far muovere l’articolazione spalla- braccio e quella anca-gamba.

Correda la scheda anche degli opportuni disegni per far capire bene al tuo compagno quali sono i

movimenti da fare.

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Esperienza proponibile per un biennio di scuola media superiore

5) OSSERVARE SCHELETRI DI ANIMALI DIVERSI

Procurarsi scheletri di:

- pesce osseo

- uccello

- mammifero

- un modello di scheletro umano

Gli scheletri del pesce, dell’uccello e del mammifero si possono facilmente ottenete da una triglia, o

da una sardina, da un pollo e da un coniglio.

Ottenere le ossa accuratamente pulite (facendo bollire a lungo le ossa finché il muscolo non si

stacca facilmente lasciando l’osso completamente pulito ma integro).

Far ricostruire gli scheletri (eventualmente aiutandosi anche con tavole anatomiche)

Far rilevare somiglianze e differenze, dapprima ogni allievo scriverà le proprie osservazioni, poi

attraverso la lettura dei singoli lavori e la discussione si potrà ottenere un testo collettivo, delle

tavole e degli schemi su cui ulteriormente lavorare.

Ad esempio comparando strutture analoghe (come gli arti) e cercando di far emergere il perché ci

sia stato uno sviluppo spesso molto diverso nei vari animali.

c) Procurarsi ossa di mammifero e ossa di uccello, far confrontare i due tipi, far arrivare a

conclusioni accettabili. (ossa cave degli uccelli adatte al volo).