IL VOLO DI PERSEO

REPERTORIO LABORATORI FORMATIVI

di Marcello Sala

ASTRONOMIA

SGUARDI ATTRAVERSO IL TEMPO Il cielo degli antichi - Terra sferica – pianeti e settimana – costellazioni - rappresentazioni

UN SISTEMA DA SISTEMARE Gravità in una sfera – osservazione del cielo - eclisse – movimenti della Luna – sistema tolemaico e copernicano – percorsi del Sole – orientamento – rappresentazioni - punti di osservazione - relatività dei movimenti

ERRANTI Co-stellazioni – movimento delle stelle “fisse” – corpi celesti non “fissi” – modelli di spiegazione dei movimenti nel cielo - sistema Tolemaico – Copernico - Brahe – Keplero - Galileo – Newton – pianeti inventati

ODISSEA NELLO SPAZIO Angolo d’osservazione - mappe e orientamento – rappresentazioni e convenzioni – meridiano e orizzonte – coordinate spazio-temporali – sistemi di riferimento - relatività

SULL’ASTRONAVE Gioco di simulazione sulla relatività e sulla diversità delle condizioni

BIOLOGIA 1: L’ORIGINE DELLA VITA

ESSERE VIVENTI Criteri per discriminare vivente/non vivente – l’autopoiesi

IL CORALLO DELLA VITA Rappresentazioni culturali dell’evoluzione umana – origine di specie – filogenesi dell’uomo - LUCA

CHIMERE Diversità – tassonomia - antenato comune - phyla

AGITARE PRIMA DELL’USO Trasformazioni dell’energia – calore – agitazione termica – uniformità equilibrio – entropia – II principio della termodinamica – entropia negativa

ENERGIA IN CICLO Autopoiesi e assimilazione – catabolismo anabolismo - accoppiamento di reazioni – fermentazione anaerobica e respirazione – autotrofia fotosintesi

PICCOLE CELLE Microscopia – tessuti – ogni cellula da una cellula – struttura cellulare – unità autopoietiche

LA DOPPIA ELICA Ereditarietà e informazione – geni caratteri enzimi – il “codice genetico” – DNA e riproduzione di informazioni - DNA ed effetti fenotipici – traduzione trascrizione proteine – “un gene un carattere”

GIOCHI DI VITA Entropia ed evoluzione – giochi di scacchiera – determinismo locale e ordine emergente globale – autoorganizzazione – differenziazione epigenesi

AUTOMI O ORGANISMI? Automi Booleani ad Anello – perturbazioni – prevedibilità - ordine – cicli e attrattori – reti – autoorganizzazione

ERA UNA NOTTE BUIA E TEMPESTOSA… Generazione spontanea – riproduzione – origine della vita sulla Terra – organico dall’inorganico – vivente dall’organico - forme di vita e informazione – DNA e enzimi - ribozimi – reti metaboliche complesse – confinamento

BIOLOGIA 2: FUNZIONI E STRUTTURE (NEGLI ANIMALI)

ESSERE VIVENTI Criteri per discriminare vivente/non vivente – l’autopoiesi

IL CORALLO DELLA VITA Rappresentazioni culturali dell’evoluzione umana – origine di specie – filogenesi dell’uomo - LUCA

ESSERI SUPERIORI Il “progresso” della complessità – alle origini della vita – fotosintesi e ossigeno nell’atmosfera – variabilità - biomassa – vita in condizioni estreme - chemiosintesi - simbiosi e parassitismo – saprofitismo

SVOLTE EPOCALI Storia della Terra - fotosintesi e vita aerobica – procarioti eucarioti - endosimbiosi

INDIVIDUI E SOCIETÀ Protozoi – colonie – organizzazioni pluricellulari – tessuti e organi – differenziazione cellulare – cellule germinative

CHIMERE Diversità – tassonomia - antenato comune - phyla

TENERSI SU Strutture di sostegno: endoscheletri esoscheletri – muta – sostegno e movimento

CONTENERSI Membrane – diffusione e trasporto attivo – assorbimento e mantenimento della forma - muta – gusci

ALIMENTAZIONE Molecole e trasformazioni chimiche - metabolismo – catabolismo e anabolismo – respirazione cellulare - ingestione digestione – sistemi digerenti

CAMBIARE L’ARIA Respirazione – scambi gassosi – emolinfa e sangue – trachee branchie polmoni – vescica natatoria e sacche aeree

CIRCOLARE Sangue emolinfa – vasi (contrattili – capillari) – sistema sanguigno - sistema linfatico

GESTIONE RIFIUTI Trasformazioni chimiche - omeostasi – escrezione – vacuoli contrattili – nefridi – escreti – organi escretori

MUOVERSI Ciglia e flagelli – glicolisi e ATP – tessuto muscolare – sistemi muscolari

COORDINARSI Movimenti complessi – circuiti di reazione: sensori e motori – neuroni e tessuto nervoso - sistema nervoso - simpatico parasimpatico – sistemi ormonali

SENTIRE Trasferimento di informazioni e impulsi elettrici – specificità dei segnali - chemiocettori – meccanocettori – termocettori – fotocettori – sistemi visivi – dolore

TUTTO QUELLO CHE AVRESTE VOLUTO SAPERE SUL SESSO! Duplicazione – coniugazione –- fecondazione - mitosi e meiosi - ricombinazione – sesso e cromosomi - partenogenesi - ermafroditismo – gameti - apparati genitali – fecondazione esterna/interna – uova ed embrioni – dimorfismo sessuale - selezione sessuale – rituali d’accoppiamento – cure parentali - neotenia

CARTOGRAFIA

MAPPA E TERRITORIO Orientamento - relatività - contesti e rappresentazioni – convenzioni linguaggio – forme dello spazio – pregiudizi cultura storia

ECOLOGIA DELLA RELAZIONE EDUCATIVA

EPISTEMOLOGIA

PER CHE PERCHÉ Cos’è una domanda – cos’è una risposta – cos’è una spiegazione - spiegazioni: finalistica meccanica funzionale

IL POLLO DI TRILUSSA Logica e pregiudizi – dati e interpretazione – probabilità e contesto - probabilità, linguaggio e rappresentazione culturale

LE FORZE DELL’ORDINE Meccanicità e intenzionalità – casualità - distribuzioni casuali e ordinate – leggi di successione e previsioni – leggi deterministiche e rappresentazioni statistiche

CAOS Newton Laplace e Poincaré – ordine - prevedibilità – ricursione – sistemi caotici – strutture dissipative

IL “METODO SCIENTIFICO” Premesse epistemologiche - l’esperimento – il modello adeguato – il ragionamento - la matematica e la geometria

PIAGET vs. VYGOTSKIJ Linguaggio egocentrico: interpretazioni - ipotesi – criteri di confronto - falsificazione - experimentum crucis

STRANI ANELLI Paradossi - implicazione logica e causalità – causalità circolare – retroazione negativa – regolazioni – circuiti causali nel vivente (fisiologia ecologia)

SCATOLE NERE Operatori - macchine banali e non – ricursione – imprevedibilità

AUTOMI O ORGANISMI? Automi Booleani ad Anello – perturbazioni – prevedibilità - ordine – cicli e attrattori – reti – autoorganizzazione

SOLE IN MOTO Punti di osservazione e relatività – Tolomeo e Copernico

VISIONI Forma e percezione – gestalt - ottica e percezione – percezione cultura linguaggio – abitudine – percezione ed esistenza

MAPPA E TERRITORIO Orientamento - relatività - contesti e rappresentazioni – convenzioni linguaggio – forme dello spazio – pregiudizi cultura storia

IL CUORE DEL CIELO Struttura della metafora – asimmetria della metafora – metafora e linguaggio scientifico – metamorfosi ed evoluzione – polisemia e coerenza – simbolo e significante - l’inversione della causalità - sentimento e ragione – “cervello sinistro/destro” - il “codice” genetico

RIZA Esercitazione: ricostruzione dell’epistemologia sottesa a partire dal linguaggio

BERSI UN CAFFÈ IN EMPATIA “Principi dormitivi” e spiegazioni - livelli di descrizione - organizzazione dell’azione - progettare automi descrivere organismi – funzioni neuronali e dizionario delle azioni - affordance – neuroni visivo-motori – motricità, localizzazione e costruzione dello spazio - neuroni specchio – imitazione – comprensione motoria – comprensione delle emozioni – empatia

GUERRA E PACE Una versione del “dilemma del prigioniero” – decisioni e contesti

EVOLUZIONE

INTRODUZIONE

PESCI E PADELLE Riproduzione - variazione – media e dispersione - selezione – adattamento – speciazione – ricombinazione

CAVALLI E GIAGUARI Variazione - media e dispersione – ereditarietà – isolamento - deriva – razza – migrazione - ibridazione – speciazione – selezione

SERVONO I MASCHI? Riproduzione – sesso - variazione – ricombinazione – mutazione - selezione sessuale – competizione – adattamento

I FOSSILI DI LEONARDO Fossili – stratificazioni – sedimentazione - erosione - storia naturale

IL TEMPO, GRANDE SCULTORE Sedimentazione – movimenti tellurici – erosione - uniformismo - interazione viventi-paesaggio

IL CASO DELL’ANIMALE X Tassonomia - progresso lineare e ramificazione – adattamento

L’IMPORTANZA DELLE STRISCE – Caratteri primitivi e derivati – omologia e analogia – cladistica – taxon monofiletici - tassonomia e genealogia

LA PIÙ GRANDE INVENZIONE Evoluzione biologica/culturale - adattamento e vincoli strutturali

IL POLLICE DEL PANDA Adattamento e vincoli strutturali - exaptation - contingenza – rapporto geni-caratteri

SI VINCE SI PERDE: I MARSUPIALI Adattamento – competizione - contingenza - isolamento riproduttivo – deriva dei continenti

CONVERGENZE PARALLELE Adattamento e vincoli strutturali - analogia omologia convergenza – genealogia

PRENDERE ARIA Analogia – omologia - adattamento – ridondanza - exaptation – genealogia

LE DIVERSITÀ NON SONO TUTTE UGUALI Variazione – dimorfismo sessuale – mimetismo - adattamento – metamorfosi – epigenesi – speciazione

I PENNACCHI DI S. MARCO Adattamento - correlazioni di sviluppo – exaptation

CERION Variazione – ibridazione – specie – contingenza - convergenza - isolamento riproduttivo – genealogia - rapporto geni-caratteri

LA STORIA DELLA TERRA Sedimenti – stratificazioni – movimenti tellurici - fossili - erosione – attualismo

ANTENATI Antenato comune - parentela e specie – genealogia e filogenesi -paleontologia – tassonomia e filogenesi - filogenesi di primati e ominini – i fattori dell’evoluzione umana bipedismo, tecnologia, sviluppo cerebrale, simbolizzazione, neotenia - evoluzione biologica e culturale

NATI PER VOLARE Genealogia - adattamento – exaptation – fossili

LE UOVA DEI MASCHI Adattamento – vincoli genetici – epigenesi

“STEMMI” Genealogia - filogenesi – fossili - cladogrammi

PELLI COLORATE Adattamento - mimetismo – ereditarietà – deriva – razze

DERIVA Dinamiche statistiche - migrazione – effetto del fondatore – deriva genetica - polimorfismo – mutazioni neutrali – orologio molecolare – filogenesi – neutralismo

HARDY E WEIMBERG Dinamica genetica di popolazione

COME SIAMO DIVENTATI CIÒ CHE SIAMO Sviluppo-evoluzione – geni e caratteri - informazioni e dispositivi materiali - epigenesi – organizzazione delle regolazioni – macro-evoluzione

· LA DOMANDA GIUSTA Informazioni e istruzioni – metafora scientifica e comunicazione sociale – codice genetico e rapporto geni-caratteri

· GEOMETRI E MURATORI Istruzioni e rappresentazioni - epigenesi

· LE STRISCE DELLE ZEBRE Rapporto geni-caratteri – epigenesi – speciazione

· MOSTRI E GENI Mutazioni omeotiche – organizzazione del genoma – epigenesi - rapporto sviluppo-evoluzione

· INTERRUTTORI E INDIRIZZI Informazione genetica e fenotipo - dispositivi materiali – gerarchie di regolazioni – il problema della localizzazione

· SCATOLE DI MONTAGGIO Informazioni e organizzazione: la “logica” modulare - epigenesi e speciazione

L’UOMO NERO Antenato comune – genealogia – filogenesi – variabilità – razze

CHIMERE Diversità – tassonomia - antenato comune

PIKAIA E I SUOI COINQUILINI Antenato comune – tassonomia – filogenesi – radiazione – fossili – estinzioni – contingenza

GIOCHI DI VITA Entropia ed evoluzione – giochi di scacchiera – determinismo locale e ordine emergente globale – autoorganizzazione – differenziazione epigenesi

SVOLTE EPOCALI Storia della Terra - fotosintesi e vita aerobica – procarioti eucarioti - endosimbiosi

IL COLLO DELLE GIRAFFE Esercitazione sul linguaggio utilizzato per l’evoluzione - metafore

IL CORALLO DELLA VITA Rappresentazioni culturali dell’evoluzione umana – origine di specie – filogenesi dell’uomo - LUCA

L’AMBIENTE DEI GENI Ereditarietà dei caratteri acquisiti – barriera di Weismann – geni e DNA – tutto nel gene – canalizzazione - assimilazione genetica – regolazione genica - interazione geni-ambiente - differenziazione e silenziamento – sistemi epigenetici

IL CANTO DELL’IMMIGRATO Adattamento – migrazione – endogamia – riconoscimento sessuale - barriere riproduttive - speciazione

VEDERE L’EVOLUZIONE Anagenesi - adattamento – selezione naturale

EQUILIBRI PUNTEGGIATI Anagenesi – gradualismo filetico – stasi – ritmi evolutivi - speciazione allopatica

VESTIGIA adattamenti e vincoli strutturali - analogia omologia – parentele filogenetiche – leggi dello sviluppo – gradualismo vantaggi e costi – contingenza

LA CORSA AGLI ARMAMENTI il “dilemma del prigioniero” – preda-predatore – competizione intraspecifica – selezione naturale

IL PARADOSSO DELLA LETTURA simmetria – interazione e rappresentazione – eredità e apprendimento – “riciclaggio neuronale” – riconoscimento di forme – invarianza dei caratteri – via fonetica e via lessicale – strutture anatomiche e gerarchie funzionali – scrittura ideografica e fonetica – evoluzione culturale e vincoli genetici

GENETICA

INTRODUZIONE

LE DIVERSITÀ NON SONO TUTTE UGUALI Variazione – dimorfismo sessuale – mimetismo - adattamento – metamorfosi – epigenesi – speciazione

SIMILI E DIVERSI Selezione e incrocio - seme e uovo – preformismo – gameti – ereditarietà dei caratteri acquisiti – barriera di Weismann – cromosomi – mitosi – meiosi – duplicazione e ricombinazione

I PISELLI DI MENDEL Ereditarietà per elementi discreti – fenotipo genotipo – dominanza e non – omozigosi eterozigosi – ricombinazione indipendente

LA MARCIA DEI MOSCERINI La base materiale di geni e alleli – gameti e cromosomi – mutazioni – localizzazione dei geni – caratteri associati - ricombinazione e crossing over – agenti mutageni - neolamarckismo

CE L’ABBIAMO NEL DNA? La base materiale dei geni – proteine enzimi acidi nucleici – enzimi espressione di geni – specificità informazione e codice – il DNA come fattore ereditario – strutture molecolari e informazione – complementarietà – replicazione del DNA – trascrizione e traduzione – “un gene un enzima” – regolazione – DNA non codificante – un gene più proteine – più geni un carattere

PELLI COLORATE Adattamento - mimetismo – ereditarietà – deriva – razze

CHE RAZZA DI SCIENZA! Isolamento riproduttivo e speciazione – popolazioni: media e dispersione - deriva – migrazione ibridazione – filogenesi della specie umana – somiglianze genetiche - razzismo

UN GENE – UNA MALATTIA? Caratteri monogenetici e non – relazione gene-ambiente

DA UNO A DUECENTO Organizzazione e differenze – sviluppo embrionale - mutazioni – duplicazione differenziamento specializzazione - cellule staminali – attivazione – fattori epigenetici

UNA CORSA A OSTACOLI Teoria evolutiva della cancerogenesi – duplicazione differenziamento specializzazione – mutazione – ambiente selettivo – reazione immunitaria – reazione infiammatoria - angiogenesi - disseminazione – influenze ambientali

APPRENDISTI STREGONI Sequenziamento del DNA – mappatura di geni – test del DNA - Organismi Geneticamente Modificati – tecnologie del DNA ricombinante – reti di regolazione - clonazione – geni e ambiente

COME SIAMO DIVENTATI CIÒ CHE SIAMO Sviluppo-evoluzione – geni e caratteri - informazioni e dispositivi materiali - epigenesi – organizzazione delle regolazioni – macro-evoluzione

· LA DOMANDA GIUSTA Informazioni e istruzioni – metafora scientifica e comunicazione sociale – codice genetico e rapporto geni-caratteri

· GEOMETRI E MURATORI Istruzioni e rappresentazioni - epigenesi

· LE STRISCE DELLE ZEBRE Rapporto geni-caratteri – epigenesi – speciazione

· MOSTRI E GENI Mutazioni omeotiche – organizzazione del genoma – epigenesi - rapporto sviluppo-evoluzione

· INTERRUTTORI E INDIRIZZI Informazione genetica e fenotipo - dispositivi materiali – gerarchie di regolazioni – il problema della localizzazione

· SCATOLE DI MONTAGGIO Epigenesi – informazioni e organizzazione: la “logica” modulare - epigenesi e speciazione