L’ecosistema su Marte

Biologia

INTRODUZIONE

Questo WebQuest ha lo scopo di consentire agli studenti di utilizzare la collaborazione, la creatività e le risorse Internet per esplorare i principi e le caratteristiche degli ecosistemi e applicare le loro conoscenze creando un ambiente autosufficiente da utilizzare durante il viaggio nello spazio e dopo l'atterraggio sul pianeta Marte. A tal fine, dovrebbero avere una comprensione del flusso di energia attraverso gli ecosistemi (piramide energetica, catene alimentari e nicchie di base, produttori, consumatori, decompositori).

“Abusiamo della erra perché la consideriamo una merce che ci appartiene. Quando cominceremo a vedere la terra come una comunità a cui apparteniamo, potremo iniziare a usarla con amore e rispetto”
- Aldo Leopold, 1948

 

COMPITO

Ciao ragazze e ragazzi!

Fate parte di un progetto segreto della NASA che deve progettare una futura missione su Marte. Il vostro compito specifico è progettare due ecosistemi sostenibili: uno adattato per l'astronave e l'altro sviluppato per le specifiche condizioni marziane. State attenti/e! Sarà un lungo viaggio che dovrebbe durare almeno 6 mesi e dovrai considerare ogni dettaglio. Tuttavia, dovreste tenere presente che non avrete molto spazio e che i vostri ecosistemi dovrebbero essere sostenibili e ben funzionanti. Per fare questo dovrete prendervi cura dell'equilibrio interno dei vostri ecosistemi e anticiparne lo sviluppo.


Ma prima, ecco alcune cose che dovete sapere:

  1. L'obiettivo di questo WebQuest è aiutarvi a comprendere gli ecosistemi nella dinamica del loro funzionamento e come comunità autosufficienti. Dovrete esplorare i principi fondamentali degli ecosistemi ed applicare tali principi al progetto di creazione di ecosistemi sostenibili.
  2. Dovrete lavorare in due o più gruppi da 5 a 10 persone. Ognuno dei gruppi dovrà esplorare i principi degli ecosistemi e cercare di conoscerne il funzionamento ed i termini scientifici in modo da poterli usare per creare un ecosistema nuovo. Le finalità dei team di “scienziati” sono: per un gruppo scegliere le specie e progettare un ecosistema spaziale che serva a scopi diversi durante il lungo viaggio (ad esempio, fornire ossigeno, cibo fresco, supportare la salute psichica degli astronauti, ecc.); per l’altro la progettazione di un ecosistema sperimentale da creare su Marte. I due gruppi di ricerca dovrebbero preparare presentazioni PP per condividere le loro idee e discutere come i due progetti potrebbero essere combinati nel miglior modo possibile. Sebbene i due team abbiano compiti diversi, dovrebbero lavorare insieme per supportare una missione di successo su Marte.
  3. Fate attenzione alle informazioni che raccoglierete che dovranno essere ben organizzate, precise, controllate e analizzate con cura. In questo percorso dovrete dimostrare un buon livello di utilizzo di Internet con un atteggiamento critico e creativo dei media..

PROCESSO

Per poterlo fare ogni studente deve utilizzare le risorse online per questo Webquest e ricercare quali sono le caratteristiche e i principi fondamentali di quello che definiremo “ecosistema”. Quando analizzerete le risorse elencate di seguito, dovrete prestare particolare attenzione al flusso di energia che dovrà essere considerato nella creazione degli ecosistemi e avere sempre presente i caratteri del ciclo dell'acqua e del carbonio.

Quando dovrete cominciare a pensare a come definire il vostro ecosistema, dovrete sicuramente sapere cos'è un autotrofo. Date un'occhiata a questa voce enciclopedica (o chiedete al/alla vostro/a prof.): https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/autotroph/

RISORSE

Che cosa è un ecosistema?

https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/ecosystem/ 
https://sciencing.com/characteristics-ecosystem-6318071.html 
https://courses.lumenlearning.com/suny-biology2xmaster/chapter/ecosystem-ecology/ 
http://www.globalsystemsscience.org/studentbooks/ef/ch9 
https://www.learner.org/series/the-habitable-planet-a-systems-approach-to-environmental-science/ecosystems/online-textbook/

 

Gli ecosistemi nello spazio:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Research/An_ecosystem_in_a_box 
https://zero-gravity.pubpub.org/pub/ecosphereinspace/release/3 
https://space.nss.org/settlement/nasa/spaceresvol4/lifesupport.html 
https://www.nasa.gov/content/growing-plants-in-space 
https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/01/plants-flowers-international-space-station-moon-mars/581491/ 
https://www.wired.co.uk/article/algae-long-term-space-missions 
https://qz.com/909040/algae-and-cyanobacteria-survived-two-years-exposed-to-outer-space-on-the-international-space-station/ 

 

Il Pianeta Marte e la possibilità di creare ecosistemi al suo interno:
https://www.nhm.ac.uk/discover/planet-mars.html 
https://mars.nasa.gov/science/goals/ 
https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/sustainable-life-support-on-mars-the-potential-roles-of-cyanobacteria/F22A6C3C0016A98155F0EA78D91D0FB2/core-reader 
https://theconversation.com/how-to-grow-crops-on-mars-if-we-are-to-live-on-the-red-planet-99943 
https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2018/april/columns/iftnext-growing-crops-for-cultivation-on-marsiding 
https://www.danielbbotkin.com/2013/08/24/how-to-live-on-mars-the-ecology-of-mars-colonization/ 
https://www.wur.nl/en/newsarticle/A-sustainable-agricultural-ecosystem-for-Mars-and-the-moon.htm 
https://www.nasa.gov/feature/planting-an-ecosystem-on-mars 
https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast26jan_1/ 
https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/2018/april/columns/iftnext-growing-crops-for-cultivation-on-mars 

CONCLUSIONI

"Penso che nel capire come costruire una biosfera artificiale e farla funzionare forniremo maggiori informazioni su come mantenerla in funzione. Anche nella migliore delle ipotesi, qualsiasi biosfera che potremmo costruire nei secoli a venire sarà una semplice ombra di quello che abbiamo ogni giorno sulla Terra",
- John Rummel (https://www.space.com/41818-earth-biodiversity-conservation-lessons-from-space.html)

Gli esseri umani sono una specie resiliente e imparano dagli altri e insegnano agli altri rapidamente. Questa capacità di comunicare e cooperare può essere il più grande strumento dell’umanità. Come viene affermato nel seguente video (https://www.ted.com/talks/lisa_nip_how_humans_could_evolve_to_survive_in_space/) forse gli umani useranno la loro creatività per progettare specie in grado di sopravvivere alle dure condizioni di un lungo viaggio spaziale e di pianeti stranieri. Ma anche se queste specie appositamente progettate possono sopravvivere alle dure condizioni dei mondi extraterrestri, sarebbero in grado di farlo solo mantenendo un equilibrio interno del loro ecosistema, che è il passo successivo e forse più difficile.

È quasi certo che un giorno gli umani andranno su altri pianeti e questo potrebbe accadere anche prima di quanto la maggior parte di noi supponga secondo questo docente TED: https://www.ted.com/talks/stephen_petranek_your_kids_might_live_on_mars_here_s_how_they_ll_survive/transcript

Tuttavia, finché ciò non accadrà, considerare le difficoltà di creare un ecosistema su un altro pianeta potrebbe aiutarci a realizzare la bellezza del nostro e cercare di salvare la sua diversità unica.

Nel frattempo, potete fare una foto finale di Marte del vostro team usando la pagina web della NASA: https://mars.nasa.gov/mars2020/participate/photo-booth/ La potrete conservare come ricordo di questa esperienza del WebQuest.

VALUTAZIONE

In questa sezione non ci addentreremo molto nelle teorie educative di base sulla valutazione e la sperimentazione: c'è già molta letteratura in poposito. Vogliamo invece concentrarci su procedure che consentano sia agli studenti che ai loro insegnanti di stabilire se gli obiettivi di apprendimento del Webquest sono stati raggiunti e, in caso affermativo, in quale misura.

A tal fine si consiglia agli insegnanti di utilizzare una procedura di valutazione combinata, che consiste in:

  1. Raccolta delle opinioni degli studenti (dopo essere stati invitati a discutere apertamente dell’esperienza)
  2. Messa i trasparenza di quello che gli studenti hanno appreso sulla materia (auto-valutazione orientata alla conoscenza): adesso (dopo aver attraversato gli step del Webquest) so che ...raccontando quello che lui/lei ha imparato su se stessa/se stesso (valutazione formativa, in questo caso autovalutazione diagnostica): adesso (dopo aver attraversato gli step del Webquest) sono consapevole che... Questa coppia di affermazioni di base si aggiunge ad un cosiddetto rapporto discente, in cui l'allievo/ studente riflette su ciò che il Webquest ha permesso di apportare  in termini di conoscenze acquisite e nuove opinioni e atteggiamenti personali riguardanti l'argomento.

Come esempio:

  • ‘Ho appreso che in epoca medievale l'igiene delle persone non era una preoccupazione che ha contribuito a lasciare che le malattie epidemiche come la peste causare tante vittime':
  • “Ho appreso che la terra si sta riscaldando, ma non riesco a capire perché la gente sia così poco informata da continuare a tenere comportamenti non sostenibili.”
  • “Ho appreso dalle informazioni sulle epidemie che questo argomento è più interessante per me di quanto mi aspetterei in anticipo: forse dovrei considerare una carriera medica”.

Oppure:

‘Le Webquest confermano quello che penso: la storia del clima è esagerata”

'Questo tipo di valutazione sembra più soggettivo di quanto non sia in realtà: nel suo lavoro standard su test e valutazione (e molto altro), chiamato semplicemente Metodologia (1974), il Prof. A.D. de Groot ha descritto quanto fossero coerenti le autovalutazioni degli studenti: I risultati dell'apprendimento sono visibili nell'output prodotto dagli studenti: è la prova fisica: Le relazioni, le risposte alle domande poste nel Webquest, le presentazioni, le performance durante le presentazioni (preferibilmente registrate). L'insegnante completa una griglia di valutazione che indica chiaramente quali sono i risultati di apprendimento per lo studente/ allievo. Le categorie nella griglia possono essere modificate dall'insegnante per coprire più analiticamente il contenuto di un Webquest.

Consigliamo agli insegnanti di utilizzare la griglia per avviare una discussione di valutazione congiunta, con l'obiettivo di consenso o almeno comprensione tra l'insegnante e lo studente/ allievo sui risultati dell'apprendimento: sono stati raggiunti (come previsto nel curriculum e comunicato prima dell'inizio del Webquest) e in quale misura?

Comunicare chiaramente gli obiettivi di apprendimento prima dell'inizio di qualsiasi attività di apprendimento è un requisito di trasparenza ampiamente riconosciuto nella comunità educativa. La storia di rendere espliciti gli obiettivi dell'apprendimento risale alla valutazione di Bloom, Hastings e Madaus:

La procedura si applica anche quando gli studenti/ alunni hanno lavorato insieme su una Webquest. L'insegnante farà domande sui singoli contributi: Cosa hai trovato? Quale parte hai scritto? Come hai trovato le illustrazioni? Chi ha fatto la presentazione finale? '

Tutte le prove (delle attività il cui risultato è l’apprendimento e dei risultati più valutazioni congiunte) sono preferibilmente memorizzate nel portafoglio di apprendimento dello studente, o in qualsiasi altro sistema di archiviazione adeguato (cartelle con documenti scritti o stampati, raccolta online di file, eccetera ).

I cambiamenti nei punti di vista e nei sentimenti personali sono più difficili da valutare e qui il consenso tra insegnante e studente/ allievo sulle esperienze durante il processo di apprendimento fornisce intuizioni essenziali.

La griglia sottostante fornisce un esempio di come la valutazione del processo di apprendimento e dei risultati può essere modellata: che tipo di reazioni al Webquest si aspetta l'insegnante e quanto sono preziosi? L'insegnante è in grado di spiegare il valore o il punteggio attribuito alle risposte o alle presentazioni fornite dagli alunni? L'allievo/ studente comprende i risultati della valutazione, e lui/ lei è d'accordo? Se un accordo (il consenso non è possibile, è ancora l'insegnante che decide come valorizzare il lavoro dello studente.

Si prega di notare che il testo nella griglia si rivolge direttamente all'allievo/studente: questo è importante ed è infatti un prerequisito per l'utilizzo di tale griglia di valutazione: è specificamente inteso a consentire una discussione dei risultati dell'apprendimento tra insegnante e studente e non a comunicare i risultati dell'apprendimento degli studenti ad altri che non hanno avuto un ruolo diretto nel Webquest.

Griglia di valutazione

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Il sostegno della Commissione europea alla produzione di questa pubblicazione non costituisce un’approvazione del contenuto, che riflette esclusivamente il punto di vista degli autori, e la Commissione non può essere ritenuta responsabile per l’uso che può essere fatto delle informazioni ivi contenute.

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