A.A.A. PROGRAMMA SEMINUOVO OFFRESI

 

Graziella Fucci

 

Storia del progetto

Nelle ultime battute del convegno sulle Scienze naturali tenuto a Pisa nel marzo '90 Vincenzo Terreni proponeva agli insegnanti intervenuti un nuovo appuntamento, destinato a discutere la bozza di un progetto per la Biologia di base, coerente con le linee emerse dal convegno.  La stesura del programma, della quale si è incaricato il gruppo redazionale di Naturalmente, ha richiesto un lungo lavoro preparatorio di revisione critica delle impostazioni didattiche tradizionali, e di adeguamento delle conoscenze di alcuni settori specifici e soprattutto della struttura teorica della materia.  Per questo motivo, e perché molti degli argomenti scelti hanno spazio modesto nei normali programmi di Biologia, mentre per di più è tutta da verificare la loro pretesa coerenza interna, il progetto era ancora lontano dall’essere definito nei dettagli, o sperimentato in situazioni didattiche reali, quando, nell’autunno del 1990 è apparsa imminente l’uscita dei programmi elaborati nelle commissioni Brocca per il nuovo biennio della SSS; questa circostanza ci ha spinto a dare al lavoro una forma conclusiva, sia pure provvisoria, che presentiamo qui, sul numero speciale, unitamente ai riferimenti teorici che ci hanno guidato.  Pensiamo infatti che, in questo momento in cui si sta avviando la discussione sui "nuovi programmi", un progetto come il nostro, nato dalle indicazioni e dalle esperienze degli insegnanti, possa costituire un utile elemento di confronto.

 

Riferimenti teorici

Preme qui precisare che la stesura accelerata della versione attuale non è stata condizionata dalla ricerca di originalità a tutti i costi né dalla pura velleità di presentare un’alternativa ai nuovi programmi ufficiali, che, comunque, poco ci convincono; prendere le distanze da questi ultimi non è stato particolarmente difficile in quanto essi, pur senza prescrivere sequenze obbligate, si propongono come un pool di argomenti irrinunciabili, che è necessario assumere in blocco "per una sufficiente comprensione delle idee fondamentali della Biologia" (1).  Per noi, al contrario, quello della irrinunciabilità non è mai stato il problema centrale: ci sarebbe sembrato assurdo decidere, fuori da criteri generali di riferimento, se sono più irrinunciabili le tematiche ambientaliste, lo studio dell’uomo o la rincorsa, peraltro vana, della Biologia di frontiera o dell’informazione dei media: ci interessava invece tradurre con chiarezza nel nostro progetto, e qui stavano appunto l’innovazione e la difficoltà, quella "filosofia" della Biologia che il Convegno ha contribuito a definire e che può essere sintetizzata nei seguenti punti:

 

1 – alla pari di altri settori della conoscenza la Biologia è "un sistema coerente e logico fondato su principi e regole di ampia validità" (2) il cui apprendimento ha quella valenza formativa che consiste nell’ampliare le capacità di lettura del mondo circostante.

2 – Più di altri settori della conoscenza la realtà biologica affonda le sue radici nel vissuto dello studente e la sua comprensione, in quanto contribuisce a chiarire quello che Thomas Huxley una volta per tutte ha chiamato "il posto dell’uomo nella natura", ha implicazioni dirette e immediate su comportamenti e modi di pensare, in una parola sulla cultura.

3 – Più che in altri settori delle scienze sperimentali in biologia le tematiche specifiche sono legate a fenomeni che si manifestano ai livelli di organizzazione alti, più agganciati, in quanto macroscopici, all’esperienza comune dei ragazzi, ma più difficili da comprendere senza fare ricorso a relazioni più complesse di quelle di causalità lineare tipiche di scienze di più antica tradizione epistemologica, ma legate storicamente a schemi meccanicisti e in certo senso ancora "tolemaici" di concezione della realtà.

 

Per coerenza con il primo punto, insegnare Biologia comporta che gli studenti si approprino di una visione sistemica e unitaria dei suoi fenomeni attraverso un lavoro in cui vengono consapevolmente riconosciute, acquisite, utilizzate e valutate abilità relative a quelle tre fasi del percorso conoscitivo che, secondo uno schema generalmente accettato sono "l’osservazione, la modellizzazione in funzione euristica e la formulazione di principi teorici generali" (2).  In accordo con molta pedagogia riteniamo che il passaggio "per anzianità" da una fase all’altra non sia affatto scontato e che in ogni caso non bisogna fare confusione tra apprendimento di una determinata disciplina e ricerca nello stesso campo, spesso erroneamente assimilata all’attività di laboratorio che si può svolgere a scuola (3); da tempo abbiamo capito che leggi e teorie devono essere fatte proprie da chi apprende come mediazioni con una realtà da interpretare, ma non possiamo aspettarci né che lo studente vi arrivi da solo, né che accresca la sua capacità di comprensione del mondo accumulando teorie già confezionate su fatti che spesso esulano dal campo della sua esperienza; l’apparato teorico interpretativo di una disciplina, quello che gli studenti devono in definitiva acquisire, deve essere prima chiaramente dominato da chi procede alla scelta dei contenuti: questi devono essere i più adatti a far risaltare aspetti della realtà che sono in grado di mettere in crisi interpretazioni diverse da quella prescelta, siano esse preconcezioni dello studente o vere teorie alternative, delle quali deve apparire con evidenza l’inadeguatezza esplicativa nei confronti dei fenomeni osservati.

 

Rispetto al secondo punto abbiamo ammesso, senza peraltro scandalizzarci, che la collettività, nonostante l’insistenza dei media su certi temi, dimostra ad ogni occasione una sostanziale mancanza di cultura biologica, in cui hanno buon gioco strumentalizzazioni ideologiche di risultati settoriali; abbiamo anche dovuto ammettere, fin dall’inizio del lavoro, che il modo di vedere i fatti biologici è ancora, in maniera diffusa e indipendente dalle competenze individuali, condizionato da categorie tipologico-gerarchiche paragonabili, per implicazioni, a quelle che nel '600 impedivano di riconoscere l’organizzazione eliocentrica del sistema solare; ciò dimostra una cattiva assimilazione delle teorie evoluzioniste, le uniche, a parer nostro, a fornire una chiave di lettura unitaria adeguata dei fenomeni biologici, i quali sono tutti "il prodotto finale di un processo evolutivo" (4); solo l’uso costante di categorie che, come quelle di interdipendenza, popolazione, tempo o variabilità, sono strutturanti all’interno dell’evoluzione può contribuire a realizzare la valenza conoscitiva specifica della Biologia, facendo sì che l’insieme dei modelli particolari prodotti dai diversi approcci alla materia conviva in una visione generale, in cui trovano risposte, in termini di "cause evolutive" i "perché" e non solo i "come", le "cause prossime", dei fatti biologici.

 

Non è un caso, e anzi discende direttamente dai nostri curricoli universitari, il maggiore agio con cui ci muoviamo all’interno dei diversi settori della così detta "biologia funzionale", che indaga sui "come" soprattutto ai livelli bassi e meno "visibili" di organizzazione della vita, per i quali costruisce con relativa sicurezza modelli riduzionisti autoconsistenti come quelli cellulari, genetici o biochimici; quasi sempre nei nostri percorsi didattici la teoria dell’evoluzione, insegnata come tale, per lo più nei suoi aspetti storici, viene a rappresentare una sovrastruttura indipendente, compatibile è vero con quei modelli, ma quasi mai forzata a completarne e unificarne il ruolo esplicativo.  L’itinerario didattico qui proposto fa sua l’idea, secondo la quale "nessun fenomeno biologico è interamente risolto fin tanto che non si sono chiarite nel medesimo tempo le cause prossime e le cause evolutive" (4), e la realizza con una successione di contenuti legati in prevalenza ad un ambito fenomenologico di tipo macroscopico, consapevolmente scelti in quanto i più adatti a far emergere da subito concetti caratterizzati da un ruolo strutturante nella Biologia evoluzionistica.  Con ciò siamo già nel vivo del terzo punto, certamente il più ricco di ricadute metodologiche innovative sulla stesura del progetto in quanto obbliga a fare i conti con il delicato problema degli strumenti didattici necessari per trattare la complessità dei fenomeni macroscopici e per portare a sistematizzazione relazioni tra gli eventi appartenenti a tipologie poco familiari come quelle di causalità non lineare, o di feed-back.

 

In proposito, nell'articolo cui ho già fatto frequente riferimento (2), Cercignani rilevava che la fase inventariale di una disciplina, per intenderci quella in cui se ne definisce il linguaggio, si classifica, si trovano le proprietà degli oggetti esaminati, è tanto più lunga quanto più elevato è il loro grado di organizzazione: la fase di approfondimento di aspetti "descrittivi" che il nostro itinerario comporta non è quindi un passo indietro rispetto ad una biologia che solo di recente si è guadagnata un posto tra le scienze "sperimentali", ma uno stadio, che la difficoltà di imparare a leggere e interpretare fenomeni complessi, quali sono quelli che caratterizzano ad esempio gli ecosistemi o le popolazioni, rende necessariamente più lungo e metodologicamente inconsueto.  A conclusione e, in qualche modo, a sintesi dell’analisi di questi tre punti ci siamo convinti che in un insegnamento moderno della Biologia a livello di SSS gli studenti devono gradualmente essere condotti a utilizzare quei modelli, che la biologia funzionale elabora per livelli di organizzazione sempre più bassi, come strumenti che aumentano la risoluzione dell’indagine mirata in ultima istanza a comprendere le "cause evolutive" di tutti i fenomeni biologici.

 

Illustrazione del progetto

Il programma è articolato in quattro blocchi, la cui sequenza è concepita come vincolante: il motivo portante è l’evoluzione, utilizzata come comico di contenuti che sono attinti in prevalenza dai settori dell’ecologia, della genetica, della tassonomia e della citologia.  Nel passare dal primo al quarto, lo studio si sposta dai livelli macroscopici più alti, gli ecosistemi e le popolazioni, a quelli microscopici, cellule e cromosomi, con una decisa scelta di escludere il livello molecolare.  La sua struttura prescinde dal quadro orario e dal tipo di scuola, in cui dovrà essere calato, ed è condizionata unicamente da criteri di fallibilità nelle classi di biennio della SSS e di logica interna della materia.  Il primo blocco, quello sugli ecosistemi somiglia molto ai percorsi di ecologia, che trovano ormai posto in molti programmi (compresi quelli Brocca) e in molti manuali, quasi sempre come sintesi di contenuti disciplinari e interdisciplinari.  Proprio questa collocazione espone di norma l’argomento al rischio di apparire facoltativo, o comunque omettibile in caso di mancanza di tempo (5), con gravi ripercussioni sull’effettiva possibilità che esso riesca a svolgere, sia pure tardivamente, il ruolo di evidenziatore delle connessioni.  Aver deciso di trattare gli ecosistemi all’inizio, oltre ad evitare questo pericolo, ha, secondo noi, due importanti conseguenze:

– poter focalizzare la fase dell’osservazione su oggetti relativamente familiari, gli organismi nel loro ambiente, rispetto ai quali lo studente possiede con ogni probabilità suoi modelli più o meno consapevoli;

– poter introdurre subito concetti organizzatori che appartengono al territorio conoscitivo dell’evoluzione, come quelli di interdipendenza, di tempo, di adattamento e di variabilità.  Con ogni probabilità, ma qui non viene esplicitato, l’argomento richiede una qualche definizione operativa preliminare di pianta e di animale, nonché di autotrofismo e di eterotrofismo.

 

All’interno di questo primo blocco, la parte relativa ai livelli trofici pone problemi di prerequisiti di tipo chimico-fisico, che abbiamo cercato di affrontare lavorando sulle biomasse, piuttosto che direttamente sui cicli della materia e sul flusso dell’energia: così facendo i prerequisiti si ridurrebbero al possesso del concetto di quantità di materia e alla possibilità di misurarne le variazioni nello spazio e nel tempo, evitando formalizzazioni di tipo chimico-fisico vere e proprie.  Questo problema, come del resto molti altri, non è al momento attuale del tutto risolto.  Il secondo blocco riguarda le popolazioni, un argomento decisamente trascurato dai programmi tradizionali e spesso anche dai manuali, proprio perché la stragrande maggioranza degli approcci alla Biologia vede nell’organismo, il sistema gerarchicamente più alto al quale riferire i modelli interpretativi costruiti a livelli più bassi di organizzazione.  Per quanto una prassi di questo tipo sia ampiamente diffusa, abbiamo ritenuto indispensabile inserire lo studio delle popolazioni nel programma, nel quale esso viene a svolgere un ruolo nodale consentendo di avere come riferimento per i fenomeni ereditari e per il concetto stesso di specie il livello popolazionale, cui è legata molta della specificità della Biologia rispetto ad altre scienze sperimentali. All’interno di questo blocco viene affrontato, in termini di strategie riproduttive, il tema della riproduzione, al quale è difficile rinunciare in un biennio che può eventualmente anche essere terminale.  La genetica mendeliana e quella di popolazione vengono qui introdotte con i loro modelli peculiari in ruolo di servizio rispetto al tema di natura evoluzionistica della variabilità (Darwin docet).

 

Il terzo blocco, la tassonomia, parte in modo abbastanza tradizionale dal problema di classificare oggetti, di cui sono stati in precedenza chiariti gli ampi intervalli di variabilità intra e interspecifica.  La due impostazioni, quella essenzialista e quella evoluzionista vengono poste a confronto innanzi tutto sul problema dei criteri per definire la specie e successivamente su quello dei rapporti che legano raggruppamenti più grandi di organismi.  Questo blocco, nella sua concreta articolazione, mira a far emergere la profonda differenza tra i due approcci e ad evitare che il concetto di evoluzione, spesso già noto dalla scuola media, possa convivere con una pratica di senso comune che si ricollega direttamente all’essenzialismo e che non risulta per nulla scalfita dal possesso di conoscenze teoriche antitetiche.  In esso, ma non è detto esplicitamente, possono trovare collocazione le parti per così dire storiche della teoria dell’evoluzione, ma anche le idee della biologia evoluzionista maturate negli ultimi decenni.  Il quarto e ultimo blocco, che si muove al livello cellulare, per arrivare fino a quello cromosomico, non è mirato unicamente, come di solito avviene, alla teoria cellulare, il modello da cui classicamente discende il concetto di unità dei viventi, e indirettamente la loro origine comune; esso dialoga fin dall’inizio con le altre parti del programma, in particolare con la tassonomia, relativamente al problema della ridefinizione dei Regni, e con dipendenza ancora più stretta con i primi due blocchi, ai quali offre il supporto dei suoi modelli, allo scopo di migliorare la risoluzione di concetti fondamentali in essi già affrontati, in particolare di quello di variabilità.

 

Bibliografìa

1. Note aggiuntive alla presentazione dei documenti concernenti la revisione e la riformulazione del programma disciplinare di Biologia da parte del Gruppo di lavoro nominato dalla Commissione ministeriale, Dicembre 1990.

2. Cercignani G., Sulla didattica delle Scienze naturali, Naturalmente, 3/1, 1990.

3. Fucci G. Pappalettere E., Ripensando al metodo induttivo, Naturalmente, 2/3, 1989.

4. Mayr E., Biologia ed evoluzione, Universale scientifica Boringhieri, 1982.

5. Fucci e altri, Uno schema didattico per l’insegnamento dell’evoluzione, Atti del convegno 'L’insegnamento delle Scienze naturali in prospettiva', 1990.

 

 

1) STUDIO DI AMBIENTE. Ecosistemi: ambiente fisico e comunità biotica. Varietà tra i componenti di una comunità come adattamenti a nicchie ecologiche diverse. I meccanismi di realizzazione dell’adattamento. Le funzioni di regolazione rispetto ai fattori ambientali. Ecosistemi nello spazio: i biomi. Relazioni trofiche all’interno dell’ecosistema: produzione, consumo, degradazione di biomassa. Rapporto tra le biomasse dei tre livelli trofici e sua interpretazione in termini energetici. Evoluzione nel tempo della struttura degli ecosistemi.

2) POPOLAZIONI COME ELEMENTI DELLE COMUNITÀ BIOTICHE. Stabilità dinamica delle popolazioni. Modalità riproduttive nelle popolazioni. Concetto popolazionale di specie. Mantenimento della variabilità nelle popolazioni che si riproducono sessualmente: genetica mendeliana. Genetica di popolazioni: l’equilibrio di Hardy-Weinberg. Alterazione delle frequenze geniche nelle piccole popolazioni.

3) CLASSIFICAZIONE DELLA VARIETÀ PRESENTE NELLE COMUNITÀ BIOTICHE. Concetto morfologico di specie. Impostazione essenzialista della classificazione. Organizzazione gerarchica delle categorie tassonomiche. Morfologie diverse nell’ambito della stessa specie. Origine delle specie: la filogenesi come causa delle somiglianze tra gruppi vicini. Impostazione evoluzionista della classificazione Macroevoluzione.

4) STRUTTURA CELLULARE DEI VIVENTI. Morfologie cellulari comuni a tutte le cellule. Morfologie specifiche e ridefinizione dei Regni: – cellule vegetali e animali – cellule pro ed eucariote. Funzioni cellulari comuni a tutte le cellule: – scambi con l’esterno – divisione cellulare. Divisione cellulare negli eucarioti: Mitosi. Cariotipo come criterio di appartenenza alla specie. Diploidia, Poliploidia. Meccanismi cellulari nei cicli riproduttivi degli organismi. Meiosi e aploidia. Meiosi e leggi di Mendel: Ipotesi di Sutton e genetica cromosomica. Polimorfismi e mutazioni. Meiosi e meccanismi di mantenimento della variabilità genetica nelle popolazioni.

 

a cura della Redazione

 

Pubblicato originariamente su Naturalmente, 1991, 4 (speciale), 21-23.