Mani pulite

L’attività laboratoriale  è una semplice attività da svolgere con i ragazzi di classe prima durante lo studio della classificazione degli esseri viventi, con focus sul dominio dei batteri. L’attività è qualitativa e permette ai ragazzi di capire che i batteri sono ovunque, anche sulle loro mani. L’attività prevede un collegamento con educazione civica e può essere modificata aggiungendo campioni di rilevamento diversi, come cellulari, computer, libri e banchi 

Scheda sintetica delle attività 

Verifica dei prerequisiti (1h) 

Verifica semistrutturata (stimolo chiuso, risposta aperta), proiezioni di immagini e schema sul quale gli studenti dovranno scrivere le loro conoscenze; verrà valutato anche il linguaggio scientifico. 

Lezione frontale e partecipativa (1h) 

Scopo della lezione frontale è quello di acquisire conoscenza sulla classificazione dei viventi e sui criteri della sistematica che ne sono alla base. In particolare, verrà illustrata la moderna classificazione degli organismi viventi. Secondo la classificazione di Carl Woese degli anni ’70, ogni specie vivente appartiene a uno dei tre gruppi sistematici maggiori, i domini: 

• Archaea (o Archaeobacteria): nonostante il loro nome, che significa batteri antichi, questi organismi non sono i procarioti (cellule prive di nucleo) più antichi mai apparsi sulla Terra, ma sono stati preceduti dai batteri. Per molti aspetti genetici e biochimici, gli Archaea sono più simili agli eucarioti che ai batteri. 
• Bacteria (o batteri): sono organismi unicellulari procarioti come gli Archaea, ma sono filogeneticamente distinti da essi. 
• Eukarya (o eucarioti): organismi unicellulari o pluricellulari in cui l’informazione genetica è contenuta nel nucleo. Secondo la classificazione di Thomas Cavalier-Smith, al dominio degli Eukarya appartengono 5 regni: Animalia, Fungi, Plantae, Chromista e Protozoa. 

L’argomento può essere illustrato attraverso un ppt in aula L.I.M. In questo modo si può anche intraprendere un’attività di brainstorming stimolata da immagini di esseri viventi proiettate dal docente. Per suscitare curiosità sul tema, sarebbe opportuno che la lezione frontale fosse preceduta dall’attività di brainstorming. 

Lezione laboratoriale – Alla ricerca di batteri (1h) 

Gli studenti contamineranno dei terreni di crescita microbici contenuti in piastre Petri con le loro mani o con tamponi (cotton fioc) messi a contatto con altre superfici. 

Verifica (1h) 

Gli studenti redigeranno una relazione sull’attività laboratoriale basandosi sullo schema fornito dal docente. 

Risorse

• Capsule Petri sterili contenenti un terreno di crescita “solido” (agarizzato) per microrganismi 
• Tamponi da microbiologia (o cotton fioc) 
• Pennarello per scrivere sulle capsule Petri 

Prerequisiti

• Distinguere un essere vivente da un organismo inanimato 
• Conoscere la differenza tra cellula procariote ed eucariote 
• Conoscere la differenza tra cellula animale e vegetale 
• Conoscere la differenza tra organismi unicellulari e pluricellulari 
• Conoscere la riproduzione cellulare: scissione binaria, mitosi e meiosi 

Obiettivi di apprendimento

• Comprendere il senso delle grandi classificazioni dei viventi 
• Promuovere il benessere e la salute degli studenti attraverso l’attenzione verso una maggiore igiene quotidiana 

Dotazioni di sicurezza 

Le piastre Petri vanno smaltire correttamente al termine dell’attività. Se non si dispone di un sistema di smaltimento adeguato (es. contenitori di tipo halipack per rifiuti sanitari a rischio infettivo), i microrganismi che sono cresciuti sulle piastre Petri contaminate possono essere uccisi con la candeggina prima dello smaltimento. 

Svolgimento 

Premessa 

Per far fronte ai più rilevanti problemi di carattere ambientale e sociale che hanno un impatto negativo sul nostro pianeta e sulla nostra specie, nel 2015 l’Assemblea Generale delle Nazioni Unite, nella risoluzione “Trasformare il nostro mondo: l’agenda 2030 per uno sviluppo sostenibile”, ha definito 17 obiettivi (noti come sustainable development goals, o SDGs), che è indispensabile raggiungere per porre fine alla povertà e alla fame nel mondo, così che tutti gli esseri umani possano realizzare il loro potenziale in dignità, uguaglianza e in un ambiente sano, godendo di vite prospere e soddisfacenti (figura 1).  

La realizzazione di questa UDA trae spunto dall’SDG numero 3 e mira a promuovere il benessere e la salute degli studenti ponendo l’attenzione verso una maggiore igiene quotidiana 
  
Le scuole, in particolare, sono luoghi dove microrganismi dannosi possono diffondersi rapidamente da alunno ad alunno tramite contatto. Il semplice lavarsi le mani adeguatamente può essere una tattica per prevenire contagi e conseguenti malattie. 
Dopo la verifica dei prerequisiti e dopo aver suscitato curiosità attraverso la proiezione di immagini (brainstorming) che riflettono l’errore tipico degli alunni nel raggruppare i viventi (figura 2), verrà spiegato loro cosa significa classificare, la sua importanza e, nel dettaglio, la classificazione degli esseri viventi ed i criteri su cui essa si basa. 

In modo particolare, sarà posta l’attenzione sulle caratteristiche dei microrganismi, sulla loro utilità e sul loro possibile impatto sulla salute umana. 
Attraverso delle attività laboratoriali si effettuerà la coltura dei microrganismi per promuovere “l’operazione mani pulite”, per ragionare successivamente sulle semplici regole che sono alla base dell’igiene quotidiana. 
 

Realizzazione 

1. Allestire le postazioni di lavoro con le piastre Petri contenenti il terreno di coltura, alcuni cotton fioc ed un pennarello per scrivere sulle piastre Petri (figura 3). Considerando il costo delle piastre, si suggerisce di non consegnare una piastra Petri per ciascun studente, ma di suddividere le piastre in settori con il pennarello per poter isolare più campioni sulla stessa piastra Petri. Ovviamente, l’esperimento può essere condotto come attività di gruppo; in questo modo, poche piastre Petri saranno sufficienti per ciascuna classe. 

2. Aprire le piastre Petri ed inquinarle poggiandovi delicatamente le dita o cotton fioc precedentemente messi a contatto con i materiali su cui si vuole verificare la presenza di microrganismi (es. telefoni cellulari o banchi) (figura 4). Si può chiedere agli studenti di contaminare le piastre Petri con le mani sporche, dopo aver lavato le mani con acqua e sapone e dopo averle pulite con una soluzione idroalcolica. 

Figura 4: come inquinare le piastre Petri

3. Richiudere le piastre Petri contaminate e scrivere su ogni piastra la sorgente di contaminazione (es. mani sporche, mani lavate con acqua e sapone, mani pulite con soluzione idroalcolica, cellulare, banco). 

4. Riporre le capsule in luogo tiepido e riparato ed aspettare alcuni giorni per consentire ai microrganismi di formare colonie visibili ad occhio nudo (figura 5). 

Figura 5:  (A) piastre Petri contaminate con microrganismi cellulari;
(B) piastre Petri contaminate con 1) mani sporche, 2) mani lavate con acqua, 3) mani lavate con sapone.  

5. Osservare le piastre Petri al termine del periodo di incubazione e discutere sul risultato finale. 

Note e storia 

All’inizio i microrganismi depositati sulle piastre Petri sono invisibili, ma subito iniziano a moltiplicarsi e nel giro di alcuni giorni formano delle colonie visibili a occhio nudo. 
Dopo alcuni giorni, si osservano colonie di diversa forma e colore che indicano la presenza di microrganismi diversi. Le colonie formate da batteri sono in genere piccole e di forma tondeggiante, di colore dal bianco al giallo-arancione ed hanno una superficie lucida. Le colonie formate da funghi filamentosi (muffe) sono in genere più grandi, di colore bianco, verde, blu, o marrone-nero, e si possono facilmente distinguere da quelle batteriche perché la loro superficie ha un aspetto vellutato, simile a cotone, dato dal micelio aereo fungino. 
Quando si parla di crescita batterica non ci si riferisce all’aumento di dimensioni cellulari, ma all’aumento numerico della popolazione. In media, il tempo per la divisione di una cellula batterica richiede da 1 a 3 ore, ma in condizioni favorevoli sono sufficienti 20 minuti: la popolazione batterica può quindi raggiungere nel giro di 24 ore molti miliardi di individui. Questo è quanto avviene, in condizioni controllate, nei laboratori. 

Bisogna tener conto che è assolutamente normale avere cellule microbiche sulla propria pelle, e che i microrganismi si trovano normalmente su tutte le superfici. Pertanto, la comparsa di colonie sulle piastre contaminate con le mani o con tamponi messi a contatto con banchi o cellulari non è da ritenersi allarmante e indice di scarsa igiene. Per osservare differenze tra le piastre contaminate con le mani prima e dopo il lavaggio con acqua e sapone, le mani dovrebbero essere realmente sporche prima del lavaggio, ed il lavaggio dovrebbe essere effettuato con cura. Se dopo aver lavato le mani con acqua e sapone queste entrano a contatto con qualsiasi superficie prima di toccare le piastre (es. banchi, indumenti), il risultato dell’esperimento può essere falsato, in quanto la contaminazione da microrganismi ambientali avviene molto facilmente e in breve tempo. Per evidenziare le differenze tra mani sporche e mani pulite si consiglia di “sporcare” bene le mani prima del primo contatto con la piastra Petri, ad esempio toccando un campione di terra, e di tergere bene le mani con una soluzione idroalcolica immediatamente prima del secondo contatto con la piastra Petri.  

Bibliografia 

• Tre scienziati che ci hanno trasmesso il concetto di igiene – Microbiologia Italia

Autori 

Giorgia Pacetti, I.C. “Don Milani”, Civitavecchia (RM) 

Esecutori 

Giovanna Bergamini, Scuola Secondaria di I grado ” F. Montanari”, Mirandola (MO)
Cristina Stoppa, I.C. 8 Scuola “G. Guinizelli”, Bologna