94212 - LABORATORIO DI DIDATTICA DELLA GEOLOGIA

Anno Accademico 2021/2022

  • Docente: Giorgio Gasparotto
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: GEO/06
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Moduli: Giorgio Gasparotto (Modulo 1) Claudio Antonio Tranne (Modulo 2)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale in Didattica e comunicazione delle scienze naturali (cod. 5704)

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di fornire conoscenze e strumenti metodologici necessari per orientarsi verso la didattica in ambito geologico con un approccio integrato, trasversale e interdisciplinare con gli ambiti biologico e chimico. Al termine del corso, lo studente è in grado di mettere a frutto gli aspetti metodologici necessari per organizzare individualmente e collegialmente un percorso formativo nelle scienze geologiche integrato con le discipline biologiche e chimiche e consolida la propria dimestichezza con le elementari procedure di caratterizzazione e riconoscimento di minerali e rocce. In particolare: (a) utilizza in sicurezza la strumentazione e le attrezzature per esplorazioni sul campo di moderata difficoltà; b) è capace di raccogliere campioni di natura geologica ed elaborare dati sperimentali relativi alle formazioni geologiche; (e) comprende la correlazione fra osservazioni e dati sperimentali in campo geologico e principi scientifici; (f) è in grado di impostare correttamente una relazione scientifica su un processo geologico osservato o simulato; (g) è in grado di pianificare una didattica integrata con le procedure sperimentali e osservative nel campo della geologia.

Contenuti

Il laboratorio consiste di due moduli tenuti dal prof. Giorgio Gasparotto e dal prof. Claudio Tranne.

MODULO PROF. GIORGIO GASPAROTTO

Questo modulo ha come obiettivo integrare la preparazione di base degli studenti nel campo della mineralogia e della petrografia, integrando le basi teoriche con attività di laboratorio in aula e in esterno. Al termine del modulo lo studente sarà in grado di descrivere e riconoscere i principali minerali e rocce, le loro proprietà e usi. Queste informazioni dovranno servire per elaborare percorsi didattici adatti alle classi di insegnamento.

  • Organizzare una collezione di minerali, descriverli, conoscerne la composizione, proprietà fisiche, usi, origine.
  • Descrivere i principali tipi di rocce utilizzando anche tecniche di microscopia ottica.
  • Osservare e riconoscere le rocce nell'ambiente urbano, il loro impiego, i fenomeni di degrado.

Programma:

Le basi della mineralogia: 4 ore lezione + 4 ore di laboratorio con i minerali.

Approfondimento di alcuni argomenti di petrografia: descrizione e studio delle rocce. 4 ore lezione + 4 ore laboratorio. Si impareranno le basi dello studio delle rocce al microscopio polarizzatore.

Le rocce nell'ambiente urbano: 4 ore lezione + 4 ore di laboratorio esterno con visita a specifiche zone (edifici antichi, piazze) in cui vi sia un impiego importante di rocce ornamentali sia antico sia attuale. Progettazione di laboratori didattici in esterno. Il corso prevede integrazioni con chimica: i processi fisici di degrado. Dissoluzione chimica, effetti sulle superfici, formazione di patine e croste nere (mineralogia sperimentale: dissoluzione dei carbonati, formazione dei solfati, gesso).

MODULO PROF. CLAUDIO ANTONIO TRANNE

Questo modulo ha come principale obiettivo di definire come il paesaggio, l’idrosfera e l’atmosfera rispondono alle sollecitazioni delle eruzioni vulcaniche. Al termine del percorso didattico, lo studente avrà una preparazione che gli consentirà di conoscere i concetti di base sull’impatto delle eruzioni vulcaniche sull’ambiente (ecosistemi e società) e quindi di elaborare percorsi didattici in grado di veicolare in maniera corretta tali conoscenze. Lo studente sarà quindi in grado di riconoscere: i) le principali morfologie vulcaniche e distinguere i depositi vulcanici (primari e secondari) associandoli ai processi genetici che li generano (attività esplosiva/effusiva); ii) valutazioni sul rischio e pericolosità delle eruzioni vulcaniche; iii) valutazione dell’impatto stocastico delle eruzioni sugli ecosistemi e sulla società, soprattutto in relazione alla natura degli ecosistemi.

Programma/Contenuti

1) Impatto delle eruzioni vulcaniche sugli ecosistemi al fine di una valutazione riguardo a come queste possano influenzare l'ambiente attraverso la definizione degli:

a) effetti fisici (termici, di pressione dinamica e da carico), determinati dall’attività vulcanica esplosiva attraverso la messa in posto di depositi da flusso piroclastico, dei tefra o dei lahar su un determinato ecosistema; verranno presi in considerazione anche gli effetti termici e di seppellimento esercitati dalle colate laviche associate al vulcanismo effusivo;

b) effetti chimici. Verrà approfondito come le eruzioni vulcaniche modificano l'ambiente chimico degli ecosistemi che li circondano attraverso la produzione di volatili e materiale piroclastico. I gas vulcanici possono variare notevolmente nella composizione, ma spesso comprendono notevoli quantità di CO2, SO2, H2O e talvolta HCl e HF. Gli ecosistemi possono essere esposti a questi gas sia come deposito secco (gassoso e particolato) sia come deposito umido (precipitazione, aerosol) a seguito del contatto con l'acqua;

c) effetti climatici. Analisi su come i grandi eventi esplosivi ed effusivi hanno il potenziale di modificare il clima attraverso la produzione di aerosol stratosferici e attraverso la levitazione elettrostatica delle particelle fini nella ionosfera.

d) feedback biologici. Verrà valutato come l’impatto di un’eruzione su una componente di un ecosistema possa avere conseguenze su altri componenti dello stesso ecosistema, anche se tali componenti non sono direttamente interessati (es.: se una specie vegetale è completamente resistente alla deposizione di tefra o alle precipitazioni acide a seguito di un'eruzione, potrebbe invece essere influenzata dall’impatto sui suoi predatori, agenti patogeni o specie concorrenti).

e) link con l'attività antropica. Verrà analizzato il processo di feedback riguardante l'impatto dell'attività vulcanica sulle popolazioni e sulle società. Le eruzioni vulcaniche possono determinare cambiamenti sociali che portano a un cambiamento nell'uso del suolo e quindi del paesaggio, che si rifletteranno sugli ecosistemi che potranno migliorare o peggiorare l’impatto diretto del vulcanismo (es. l'abbandono dei pascoli a seguito di un'eruzione può ridurre la pressione sulla vegetazione, portando a un più rapido recupero post-eruzione).

Energia e Geotermia a bassa e alta entalpia

Verranno illustrati i principi della geotermia a bassa e alta entalpia per stimare e valorizzare, sia da un punto di vista culturale che economico, una forma di energia pulita mettendo in evidenza in particolare l’importanza del contesto estrattivo (indagini geologiche preventive), delle modalità di utilizzo dell’energia geotermica (uso diretto e indiretto) e dei differenti impianti.

 

Testi/Bibliografia

I testi e il materiale consigliato per il corso verranno aggiunti prima dell'inizio del corso

Metodi didattici

Lezioni frontali

Esercitazioni in laboratorio con minerali e rocce

Esercitazioni in aula per con litotipi vulcanici e esercizi per il calcolo dei parametri delle eruzioni

Laboratorio di ottica mineralogica

Laboratorio in esterno ("geologia urbana")

Laboratorio in esterno: escursione al campo geotermico di Larderello

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Test con domande a risposta multipla e aperte

Orale (dopo il primo appello)

Strumenti a supporto della didattica

Lezioni teoriche effettuate utilizzando presentazioni powerpoint e/o keynote con verifiche intermedie con la piattaforma di apprendimento Kahoot.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giorgio Gasparotto

Consulta il sito web di Claudio Antonio Tranne

SDGs

Istruzione di qualità Energia pulita e accessibile

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.