SCHEDA ATTIVITA DIDATTICA SVOLTA A. S. 2016/17

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1 Nome e cognome del docente: isabella mascaro Disciplina insegnata: Scienze Libro/i di testo in uso: SADAVA DAVID HILLIS M. DAVID ET ALL NUOVA BIOLOGIA BLU (LA) - GENETICA, BIOLOGIA MOLECOLARE ED EVOLUZIONE S (LDM) ZANICHELLI. BRADY JAMES E SENESE FRED CHIMICA - 2ED. DI CHIMICA: MATERIA E SUE TRASFORMAZIONI DALLA MOLE ALLA NOMENCLATURA. CON CHEMISTRY IN ENGLISH 1 ZANICHELLI. Oltre ai libri di testo adottati nel corrente anno scolastico, la docente ha fornito alla classe files in PPT che contenenti tutti gli argomenti svolti e che possono essere usati insieme ai libri di testo o per la parte teorica anche al posto dei libri di testo. Classe e Sez. 3H Indirizzo di studio Scienze Applicate Competenze specifiche sviluppate (verifica del punto 4. del Piano di Lavoro Annuale) N. studenti 25 Indicazioni Nazionali di Chimica valide per il secondo biennio: Si riprende la classificazione dei principali composti inorganici e la relativa nomenclatura. Si introducono lo studio della struttura della materia e i fondamenti della relazione tra struttura e proprietà, la struttura atomica e i modelli atomici, il sistema periodico, le proprietà periodiche e i legami chimici. Durante l anno scolastico sono stati svolti i succitati argomenti previsti nelle Indicazioni Nazionali di Chimica valide per il secondo biennio. Gli obiettivi (definiti in termini di contenuti e abilità minime) previsti dal Dipartimento di Scienze sono stati generalmente raggiunti con un miglioramento durante il secondo quadrimestre. Indicazioni Nazionali di Scienze della Terra valide per il secondo biennio: Si introducono, cenni di mineralogia, di petrologia (le rocce). Durante l anno scolastico sono stati svolti i succitati argomenti previsti nelle Indicazioni Nazionali di Scienze della Terra valide per il secondo biennio. Gli obiettivi (definiti in termini di contenuti e abilità minime) previsti dal Dipartimento di Scienze sono stati generalmente raggiunti, anche se per motivi di tempo non si è potuta finire tutta la parte sulle rocce e i vulcani inizialmente previsti nel piano di lavoro della docente. Indicazioni Nazionali di Biologia valide per il secondo biennio: Si pone l accento soprattutto sulla complessità dei sistemi e dei fenomeni biologici, sulle relazioni che si stabiliscono tra i componenti di tali sistemi e tra diversi sistemi e sulle basi molecolari dei fenomeni stessi. Si studiano le molecole informazionali, con particolare riferimento al DNA e alle sue funzioni, ricostruendo anche il percorso che ha portato alla formulazione del modello, alla scoperta del codice genetico, alla conoscenza dei meccanismi della regolazione genica ecc.. Tale percorso, che ha posto le basi della biologia molecolare, è molto significativo e potrà essere utilmente illustrato e discusso per favorire la consapevolezza critica del cammino della scienza. Durante l anno scolastico sono stati svolti i succitati argomenti previsti nelle Indicazioni Nazionali di Biologia valide per il secondo biennio. Gli obiettivi (definiti in termini di contenuti e abilità minime) previsti dal Dipartimento di Scienze sono stati generalmente raggiunti con un miglioramento durante il secondo quadrimestre. I contenuti indicati saranno sviluppati dai docenti secondo le modalità e con l ordine ritenuti più idonei, secondo quanto indicato per il I biennio, anche attraverso attività di carattere sperimentale sistematicamente e organicamente inserite nel percorso,

2 da svolgersi in laboratorio ed eventualmente sul campo. Le attività di laboratorio svolte sono state: Biologia: Estrazione del DNA Chimica: Analisi qualitative: saggio alla fiamma; Analisi qualitative: saggio al coccio, al tubicino, per via umida; Analisi quantitative: colorimetria. Diluizioni Scienze della Terra Riconoscimento di minerali e di alcune rocce (differenza all aspetto tra rocce sedimentarie, magmatiche, metamorfiche). Video: scoperta del DNA, origine dell uomo e sulla struttura atomica Per poter svolgere in laboratorio l analisi colorimetrica e le diluizioni sono state svolte alcune lezioni sulle soluzioni (vedi punto successivo). Di ogni attività eccetto le diluizioni, è stata effettuata una rielaborazione in classe con la produzione di un tabellone esplicativo, allo scopo di rielaborare e concettualizzare le abilità e capacità apprese durante l esperienza.

3 Conoscenze e abilità generali e minime (verifica del punto 5. del Piano di Lavoro Annuale) CHIMICA TEMA CONTENUTI MINIMI CONOSCENZE/ABILITÀ MINIME LA STRUTTURA DELL ATOMO STRUTTURA ELETTRONICA E PROPRIETÀ PERIODICHE Modelli atomici di Thomson e di Rutherford. Radiazione elettromagnetica e spettro elettromagnetico; Modello atomico di Bohr e l analisi spettroscopica; Principio di indeterminazione; Orbitale; Numeri quantici; Principio di esclusione di Pauli; Regola di Hund; Notazione spdf; Configurazione elettronica totale. Il sistema periodico: la tavola periodica di Mendeleev La moderna tavola periodica: gruppi e periodi La struttura elettronica a livelli e la tavola periodica attuale: I blocchi s, p, d, f e la composizione dei periodi La configurazione elettronica esterna degli elementi e i gruppi della tavola periodica Proprietà periodiche: Raggio atomico, energia di prima ionizzazione, affinità elettronica; Elettronegatività; Il sistema periodico e la classificazione degli elementi: elementi naturali; metalli, non metalli e semimetalli. Descrivere le principali teorie atomiche e la composizione dell'atomo (protoni, elettroni, neutroni); Saper localizzare i diversi tipi di radiazione all interno dello spettro elettromagnetico; Correlare lo spettro di emissione con il modello atomico di Bohr; Enunciare il principio di indeterminazione; Illustrare il concetto di orbitale e definire le sue caratteristiche; Spiegare le differenze tra orbita e orbitale; Indicare il significato dei numeri quantici; Enunciare il principio di esclusione di Pauli; Enunciare la regola di Hund; Illustrare le caratteristiche degli orbitali in base ai valori dei numeri quantici; Ordinare gli orbitali in ordine di energia crescente; Saper rappresentare la configurazione elettronica di un elemento. Descrivere come Mendeleev ordinò gli elementi a partire dalla periodicità delle proprietà chimiche degli elementi; Descrivere l organizzazione della tavola periodica degli elementi in base all ordinamento di Z crescente, indicando il significato dei gruppi e dei periodi; Saper individuare, nella tavola periodica, gli elementi rappresentativi (con i principali gruppi), gli elementi di transizione ; Classificare un elemento in base alla posizione (al gruppo e al periodo) che occupa nella tavola periodica; Ricavare la configurazione elettronica totale e di valenza di un elemento in base alla posizione occupata nel sistema periodico; Individuare la posizione di un elemento nel sistema periodico data la sua configurazione elettronica esterna; Descrivere come variano le principali proprietà periodiche nel sistema periodico; Descrivere l andamento dell elettronegatività nel sistema periodico; Descrivere le caratteristiche di metalli, non

4 FORMA DELLE MOLECOLE E PROPRIETÀ DELLE SOSTANZE Geometria molecolare; Angolo di legame; Teoria VSEPR; metalli e semimetalli. Descrivere le principali geometrie molecolari; Definire l angolo di legame; Illustrare la teoria VSEPR; Prevedere, in base alla teoria VSEPR, la geometria di semplici molecole. TEMA CONTENUTI MINIMI CONOSCENZE/ABILITÀ MINIME LE SOLUZIONI, Definizioni di soluzione, solvente e soluto, solubilità Concetto di simile scioglie simile Processo di dissoluzione Conoscere il significato di soluzione, solvente, soluto, solubilità; Interpretare i processi di dissoluzione in base alle forze e alle energie in gioco tra solvente e soluto (simile scioglie simile) TEMA DNA e SINTESI PROTEICA CONTENUTI MINIMI BIOLOGIA Il principio trasformante di Griffith. Gli esperimenti di Hershey e Chase. La struttura dei nucleotidi che formano il DNA e l RNA. L organizzazione strutturale a doppia elica del DNA. La duplicazione semiconservativa del DNA Gli enzimi coinvolti nella duplicazione del DNA CONOSCENZE/ABILITA MINIME Descrivere a grandi linee quali dati sulla struttura del DNA erano già noti agli inizi degli anni Cinquanta del secolo scorso; Descrivere la struttura dei nucleotidi; Descrivere la struttura a doppia elica del DNA evidenziando la disposizione antiparallela dei due filamenti di nucleotidi; Descrivere il processo di duplicazione del DNA, indicando alcuni degli enzimi coinvolti;

5 La sintesi proteica. Il codice genetico. Il processo di trascrizione: la formazione dell RNA messaggero. L RNA di trasporto. Il ruolo dei ribosomi. Il processo di traduzione: inizio, allungamento e terminazione. La maturazione dell RNA messaggero negli eucarioti: introni ed esoni I sistemi di riparazione del DNA Mutazioni germinali e somatiche. Mutazioni puntiformi Descrivere le fasi della sintesi proteica Spiegare le caratteristiche del codice genetico Descrivere i diversi tipi di RNA coinvolti nella sintesi proteica Descrivere i processi di trascrizione e traduzione Illustrare il significato degli introni e degli esoni in un gene Descrivere almeno un sistema di riparazione del DNA Descrivere i diversi tipi di mutazioni e i loro effetti LA REGOLAZIONE GENICA La regolazione genica nei procarioti. Il modello dell operone. Le proteine regolatrici. La specializzazione delle cellule. La struttura del cromosoma eucariote I diversi livelli del controllo dell espressione genica negli eucarioti Eterocromatina ed eucromatina. Spiegare in che cosa consiste la regolazione genica Illustrare la struttura dell operone. Distinguere l operone inducibile da quello reprimibile. Mettere in relazione la specializzazione delle cellule eucariotiche con la regolazione genica. Descrivere l organizzazione del materiale genetico all interno del nucleo della cellula. Mettere in relazione il grado di condensazione di un cromosoma con la sua capacità di esprimersi. Distinguere l eterocromatina dall eucromatina. Illustrare almeno un meccanismo di controllo dell espressione genica, evidenziando come negli eucarioti la regolazione dell espressione genica sia più complessa rispetto ai procarioti

6 MICROEVOLUZIO NE E MACROEVOLUZIO NE L ORIGINE DELL UOMO La genetica di popolazione spiega la microevoluzione Il pool genico. Il principio di Hardy-Weinberg. Le mutazioni e la ricombinazione sessuale. Primati Ominidi: antichi e recenti Homo sapiens Definire con precisione cosa s intende per popolazione e pool genico. Spiegare il principio di Hardy-Weinberg in termini di frequenza degli alleli nel pool genico. Mettere in relazione le mutazioni e la ricombinazione sessuale con l incremento della variabilità genetica. Illustrare le caratteristiche principali dei primati Illustrare le condizioni climatiche e geografiche relative allo sviluppo dei primi ominidi Descrivere le caratteristiche fisiche peculiari degli ominidi antichi e più recenti Illustrare le caratteristiche principali dell Homo sapiens SCIENZE DELLA TERRA I MINERALI LE ROCCE TEMA CONTENUTI MINIMI CONOSCENZE/ABILITÀ MINIME Le caratteristiche e le proprietà dei minerali I principali gruppi di minerali I tre gruppi principali di rocce Elencare le principali proprietà fisiche che contraddistinguono un minerale Elencare i metodi di riconoscimento visivo dei minerali (forma, colore, durezza, stria, ecc.) Descrivere i principali gruppi di minerali Spiegare la differenza tra un minerale e una roccia. Definire in generale le caratteristiche principali dei tre gruppi di rocce: sedimentarie, magmatiche e metamorfiche Il ciclo litogenetico Definire le tre classi di rocce presenti nella crosta terrestre in base alla loro origine Descrivere il ciclo litogenetico I contenuti di chimica (le soluzioni) e di scienze della Terra (le rocce) saranno conclusi in classe quarta dopo un breve ripasso di quanto appreso in terza. Firenze li 11/6/2017 la docente Prof.ssa isabella mascaro