PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE A.S

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1 PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE A.S In base alla Delibera del Collegio dei docenti del liceo Nomentano e in base alla suddivisione del periodo scolastico in trimestre e pentamestre, i docenti effettueranno in ogni classe: 2 verifiche nel TRIMESTRE 3 verifiche nel PENTAMESTRE Il Dipartimento stabilisce che,considerato il numero esiguo di ore settimanali e la varietà di conoscenze e competenze che devono essere acquisite dagli alunni,verranno effettuate varie tipologia di verifiche: interrogazioni classiche, test a risposta multipla, domande aperte, domande con completamento, preparazione e presentazione di argomenti anche in forma multimediale, valutazione del livello di interesse e partecipazione durante l anno scolastico. Si prevede per ogni periodo dell anno scolastico almeno una verifica orale. Per quanto riguarda le strategie metodologiche si concorda di: fornire agli alunni all inizio dell anno il programma preventivo di lavoro e di commentarlo; indicare le modalità delle verifiche e i criteri di valutazione; guidare all uso del testo in adozione; rendere note agli allievi le valutazioni assegnate e commentarle opportunamente, affinché ciascuno possa migliorare il rendimento nelle verifiche successive. presentare le scienze Biologiche, Chimiche, Astronomiche e Geologiche nel loro sviluppo storico per una consapevole comprensione dell evoluzione del pensiero scientifico; effettuare lezioni attive e non solo spiegazioni ed interrogazioni tradizionali al fine di sollecitare la partecipazione per il chiarimento dei dubbi, per la riflessione sui fenomeni e la coordinazione dei concetti relativi ad essi; stimolare la riflessione interdisciplinare; fare uso di sussidi audiovisivi e software didattici Effettuare eventuali visite guidate a musei e laboratori di ricerca Per le finalità si è concordato di lavorare in modo da contribuire allo sviluppo globale degli allievi e ad una crescita mentale armonica e critica, attraverso una esperienza scolastica serena instaurando rapporti improntati alla lealtà ed al rispetto. Gli obiettivi culturali-formativi sono acquisizione di adeguate competenze in relazione alla capacità di analizzare e coordinare i contenuti appresi. padronanza del lessico specifico; sviluppo delle capacità di osservazione e descrizione dei fenomeni in relazione alle conoscenze acquisite. capacità di coordinazione logica anche sul piano interdisciplinare; possesso di un metodo di studio e di approfondimento autonomo. Ai fini della valutazione finale si terrà conto: delle effettive acquisizioni; del livello di partenza; dell interesse mostrato e della partecipazione al dialogo educativo; del grado e della continuità dell impegno; delle attitudini e capacità personali.

2 Ci si propone di usare i seguenti criteri per l assegnazione dei voti: voto fino a 4: grosse lacune nelle conoscenze; difficoltà nella comprensione dei dati; esposizione confusa e stentata; impegno nullo o saltuario; uso scorretto del lessico specifico. voto 5: conoscenza superficiale e/o mnemonica; esposizione incerta; modesto uso del lessico specifico; impegno discontinuo. voto 6: conoscenza lineare degli argomenti fondamentali; esposizione semplice ma corretta anche sul piano lessicale. voto 7: padronanza dei contenuti curricolari; esposizione chiara e sicura. voto 8: conoscenza completa, ben assimilata e logicamente coordinata; esposizione fluida ed organica; buona documentazione delle analisi. voto 9: incisiva capacità di analisi e di sintesi delle problematiche; conoscenza approfondita; capacità di collegamento anche interdisciplinare; esposizione rigorosa. voto 10: ottime conoscenze, particolarmente approfondite anche autonomamente; attitudini spiccate per la disciplina. Le attività di laboratorio, che fanno parte integrante del programma, rappresentano una parte integrante e fondamentale dell attività didattica delle discipline scientifiche : saper progettare, saper eseguire, saper interpretare le attività sperimentali significa acquisire metodologie e procedure proprie dell indagine scientifica.. Programmazione classi QUINTE CHIMICA ORGANICA,BIOCHIMICA E BIOTECNOLOGIE CAPITOLO 1 Competenze Contenuti Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Dal carbonio agli idrocarburi Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni. Comprendere i caratteri distintivi della chimica organica Cogliere la relazione tra la struttura delle molecole organiche e la loro nomenclatura - Sa fornire una definizione di chimica organica - Sa motivare le ragioni della grande varietà di composti organici - Sa assegnare il nome a semplici molecole organiche Atomi e molecole Modello a orbitali La configurazione elettronica e le proprietà degli elementi -Composti organici -Gli idrocarburi saturi: Alcani e Cicloalcani - Sa scrivere la formula di

3 Cogliere l importanza della struttura spaziale nello studio delle molecole organiche Conoscere le principali reazioni degli alcani Cogliere il significato e la varietà dei casi di isomeria Comprendere le caratteristiche distintive degli idrocarburi insaturi Comprendere e utilizzare il concetto di aromaticità per giustificare le proprietà dei derivati del benzene semplici composti di cui gli sia fornito il nome IUPAC - Sa riconoscere dalla formula molecole già incontrate o simili - Sa rappresentare la formula di struttura delle molecole organiche con la formula condensata e semplificata - Sa interpretare e utilizzare i diversi modi studiati di rappresentare la tridimensionalità delle molecole - Sa mettere correttamente in relazione il tipo di ibridazione di un dato atomo e i legami che esso può fare - Descrive correttamente le reazioni degli alcani - Sa distinguere i diversi casi di isomeria studiati Orbitali ibridi sp 3, sp 2 e sp Il legame covalente La condivisione degli elettroni L energia di legame Legami (orbitali) σ e π Legami doppi e tripli Il legame ionico Cationi e anioni -I Cicloalcani -L isomeria -La nomenclatura degli Idrocarburi saturi -Proprietà fisiche e chimiche degli Idrocarburi saturi - È in grado di riconoscere due o più isomeri dalle loro formule - Prevede le differenze chimiche e fisiche tra diversi isomeri -Gli Idrocarburi insaturi: Alcheni e Alchini - Sa chiarire le caratteristiche particolari e l importanza biologica dell isomeria ottica -Gli Idrocarburi aromatici - Sa fornire la definizione di idrocarburo insaturo - È in grado di utilizzare le conoscenze sui legami σ e π CAPITOLO 2 Competenze Contenuti

4 Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Comprendere il concetto di gruppo funzionale Conoscere la nomenclatura degli alogenoderivati Descrivere e utilizzare le proprietà degli alogenoderivati. Conoscere la nomenclatura di alcoli, fenoli ed eteri Descrivere e utilizzare le proprietà chimiche e fisiche di alcoli, fenoli ed eteri - Sa elencare, scrivere, riconoscere e distinguere i gruppi funzionali studiati - Sa giustificare gli effetti della presenza di un dato gruppo funzionale sulla reattività dei una molecola organica - Sa passare dalla formula al nome di un alogenoderivato e viceversa - Sa descrivere le reazioni tipiche degli alogenoderivati - Sa scrivere in modo formale le reazioni studiate La tavola periodica Gli alogeni Proprietà periodiche: l elettronegatività Gruppo funzionale Alogenoderivati Nomenclatura degli alogenoderivati Dai gruppi funzionali ai polimeri Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni. Conoscere la nomenclatura di aldeidi e chetoni Descrivere e utilizzare le proprietà chimiche e fisiche di aldeidi e chetoni Conoscere la nomenclatura degli acidi carbossilici Descrivere e utilizzare le proprietà chimiche e fisiche degli acidi carbossilici Conoscere la nomenclatura degli esteri Descrivere e utilizzare le proprietà chimiche e fisiche degli esteri - Sa passare dalla formula al nome di un alcol, fenolo o etere e viceversa - Distingue e sa scrivere diversi tipi di alcoli e fenoli - Sa motivare la maggiore acidità dei fenoli rispetto agli alcoli - Sa scrivere e descrivere le categorie di reazioni di alcoli e fenoli - Sa passare dalla formula al nome di un aldeide o di un chetone e viceversa - Sa descrivere la geometria spaziale e le caratteristiche chimiche del gruppo carbonile Il legame idrogeno La teoria acido-base di Brønsted ph, pk a e pk b Nomenclatura di alcoli, fenoli ed eteri Alcoli primari, secondari e terziari Ossidazione parziale e totale di alcoli e fenoli

5 Conoscere la nomenclatura delle ammine Descrivere e utilizzare le proprietà chimiche e fisiche delle ammine Conoscere le caratteristiche delle molecole eterocicliche - Sa passare dalla formula al nome di un acido carbossilico e viceversa - Sa utilizzare le caratteristiche chimiche del carbossile per spiegare le proprietà fisiche degli acidi carbossilici - Sa passare dalla formula al nome di un estere e viceversa - Sa scrivere e descrivere la sintesi di un estere - Sa passare dalla formula al nome di un ammina e viceversa Monomeri, polimeri Nomenclatura di aldeidi e chetoni Ossidazione di aldeidi e chetoni Gli Acidi Carbossilici e i loro derivati Reazioni con basi forti - Sa riconoscere composti eterociclici - Sa distinguere tra eterociclici aliciclici e aromatici Reazioni di esterificazione e di idrolisi (saponificazione) Ammine primarie, secondarie e terziarie Composti eterociclici contenenti azoto o ossigeno CAPITOLO 3 Le basi della biochimica Competenze Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Contenuti

6 Sapere porre in relazione la varietà dei monosaccaridi con la loro diversità molecolare - Sa rappresentare molecole di monosaccaridi e disaccaridi secondo le diverse formule in uso Le biomolecole I Carboidrati - Conosce e sa utilizzare i diversi criteri di distinzione dei monosaccaridi Forma lineare e ciclica Disaccaridi Polisaccaridi I Lipidi Amminoacidi L-α amminoacidi Amminoacidi essenziali Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni. Sapere utilizzare la rappresentazione di molecole di disaccaridi e polisaccaridi per spiegarne le proprietà - Sa riconoscere la formula dei principali disaccaridi - Sa scrivere la formula dei principali disaccaridi - Sa riconoscere la formula del monomero dei polisaccaridi studiati - Sa riconoscere la formula di uno dei polisaccaridi studiati Le Proteine Legame peptidico Struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria - Motiva le differenze di proprietà biologiche tra i polisaccaridi studiati sulla base dei loro legami α-elica e foglietto β Riconoscere la varietà dei lipidi - Sa fornire una definizione di lipide - Distingue tra lipidi semplici e complessi (non saponificabili e saponificabili) - Sa riconoscere e scrivere la formula condensata e la formula semplificata di un acido grasso e Proteina globulare Legame disolfuro Proteina coniugata Gruppo prostetico

7 Conoscere unità e varietà degli amminoacidi Conoscere i diversi livelli strutturali delle proteine Conoscere i caratteri distintivi degli enzimi di un trigliceride - Sa riconoscere e scrivere l anello base degli steroidi - Sa fornire la definizione di amminoacido -Sa scrivere la formula generale di un amminoacido - Sa individuare il gruppo R di un amminoacido e prevederne i caratteri chimici Sa scrivere la reazione di sintesi di un dipeptide - Individua somiglianze e differenze nelle strutture secondarie - Sa giustificare il modo in cui la struttura secondaria influisce sulle proprietà macroscopiche di una proteina - Sa evidenziare le differenze tra struttura secondaria e terziaria - Sa evidenziare le differenze tra struttura terziaria e quaternaria Enzima e substrato Classi enzimatiche Modello chiaveserratura Modello dell adattamento indotto Regolazione enzimatica Nucleotidi e Acidi Nucleici Basi puriniche e basi pirimidiniche Filamenti antiparalleli Filamenti complementari RNA messaggero, ribosomiale e di trasporto Conoscere le caratteristiche - Conosce le classi enzimatiche - Sa rappresentare con un modello grafico l azione catalitica di un enzima dato - Sa comparare i diversi tipi di inibizione enzimatica Complesso di duplicazione Primasi, DNA polimerasi, DNA ligasi, telomerasi Duplicazione semiconservativa Geni

8 dei nucleotidi e degli acidi nucleici Descrivere la duplicazione del DNA e la sintesi proteica - Descrive e riconosce la struttura tipica di un nucleotide - Sa riconoscere i diversi nucleotidi - Sa spiegare le differenze tra diversi nucleotidi - Sa spiegare a livello molecolare le regole di appaiamento - Sa descrivere la direzionalità dei polinucleotidi - Nomina i diversi tipi di RNA studiati - Nomina gli enzimi che prendono parte al processo di duplicazione Codoni Trascrizione Inizio allungamento terminazione - Descrive a parole e graficamente la duplicazione Citoplasma, ribosomi CAPITOLO 4 Competenze Contenuti Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Descrivere le caratteristiche e le logiche del metabolismo cellulare - Fornisce la definizione di metabolismo Energia potenziale Energia libera Anabolismo e catabolismo Il metabolismo Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni. - Nomina e giustifica le funzioni fondamentali del metabolismo - Distingue le due fasi del metabolismo in termini di tipo di reazioni, intervento di ADP/ATP e segno della variazione di energia Vie cataboliche e vie anaboliche - Spiega il concetto di via metabolica e ne descrive l andamento Vie convergenti, vie divergenti, vie cicliche

9 - Riconosce dallo schema il tipo di via metabolica e sa rappresentare schematicamente un tipo dato - Conosce e sa giustificare la struttura più tipica delle vie cataboliche e quella delle vie anaboliche Conoscere e motivare il ruolo dei principali coenzimi nel metabolismo - Collega struttura e funzione dell ATP - Spiega il concetto di reazione accoppiata Equilibrio chimico ATP, NAD e FAD Accoppiamento energetico Fosforilazione - Descrive le reazioni in cui intervengono NAD e FAD Reazioni di ossidoriduzione Tappa ed enzima chiave Descrivere e distinguere tra loro le modalità di regolazione del metabolismo - Nomina i diversi modi di regolare l attività enzimatica - Discute le differenze tra le diverse modalità Feedback negativo Compartimentazione Descrivere il metabolismo degli zuccheri a livello molecolare e a livello anatomico - (Scrive e) descrive le tappe della glicolisi Glicolisi Fase di preparazione e fase di recupero energetico - Comprende il diverso ruolo delle fosforilazioni nella fase iniziale e in quella successiva Fosforilazione e esteri fosforici - Chiarisce il concetto di fosforilazione a livello del substrato Fermentazione lattica, fermentazione alcolica - Scrive le reazioni delle fermentazioni studiate Piruvato carbossiasi,

10 - Comprende e chiarisce la funzione delle fermentazioni - Distingue le caratteristiche della glicolisi - Compara la glicolisi e la gluconeogenesi, individuando i passaggi unici di quest ultima - Chiarisce la relazione tra la struttura del glicogeno e le sue funzioni biologiche - Descrive le particolarità del metabolismo dei grassi a livello anatomico-fisiologico NADPH fosfatasi Glicogenosintesi, fosfoglucomutasi Il metabolismo dei Lipidi β-ossidazione Coenzima A Descrivere il metabolismo dei lipidi a livello molecolare e a livello anatomico - Motiva a livello molecolare l elevato contenuto energetico dei grassi - Descrive la natura chimica e le funzioni biologiche dei corpi chetonici - Descrive a parole la sintesi degli acidi grassi e del colesterolo Corpi chetonici Bilancio azotato - Descrive le condizioni particolari del catabolismo degli amminoacidi - Distingue tra i diversi tipi di catabolismo degli amminoacidi Amminoacidi glocogenici e chetogeneici Metabolismo terminale

11 Descrivere il metabolismo degli amminoacidi a livello molecolare e a livello anatomico - Confronta e discute le diverse modalità di eliminazione dell azoto - Descrive a parole il ciclo dell urea - Chiarisce le relazioni che legano le tre fasi del metabolismo terminale - Sa scrivere e descrivere la reazione della piruvato deidrogenasi e la struttura dell enzima - (Scrive e) descrive le reazioni del ciclo dell acido citrico Apparato escretore nella specie umana e escrezione in altri gruppi animali Piruvato deidrogenasi Ciclo dell acido citrico La produzione di energia nelle cellule Respirazione cellulare Discutere il carattere convergente del metabolismo terminale - È in grado di elencare le specie chimiche in ingresso e in uscita dal ciclo dell acido citrico e di chiarire le funzioni che esso svolge - Sa chiarire il ruolo anfibolico del ciclo dell acido citrico - Distingue tra respirazione polmonare e respirazione cellulare Fosforilazione ossidativa e teoria chemio-osmotica (cenni) - Descrive la catena respiratoria - Descrive le variazioni di forma dell energia nel corso della respirazione cellulare - Descrive la struttura e il funzionamento dell ATP sintasi - Sa calcolare la resa energetica del glucosio Apparato respiratorio Fotosintesi, reazioni alla luce, reazioni al buio, ciclo di Calvin - Sa descrivere le tappe principali della fotosintesi

12 -Sa individuare la glicemia come il più importante parametro ematochimico La regolazione delle attività metaboliche: il controllo della glicemia CAPITOLO 5 Competenze Contenuti Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Conoscere le biotecnologie di base e descriverne gli usi e i limiti - Sa definire biotecnologie, biotecnologie classiche e nuove biotecnologie Metodi di ricombinazione naturale - Descrive i possibili usi dei diversi tipi di colture cellulari Colture cellulari e bioreattori Che cosa sono le biotecnologie Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni. Comprendere le tecniche e gli usi delle pratiche legate al DNA ricombinante - Distingue tra cellule staminali adulte (AS) e staminali embrionali (ES) - Descrive le tappe da seguire per ottenere un DNA ricombinante e ne chiarisce adeguatamente le funzioni Totipotenza, pluripotenza, AS e ES La tecnologia del DNA ricombinante - Confronta gli usi naturali e quelli biotecnologici degli enzimi usati nella tecnologia del DNA ricombinante Comprendere la tecnica e gli usi della PCR e del sequenziamento del DNA - Descrive la base delle tecniche di sequenziamento - Distingue tra clonaggio e clonazione Clonaggio del DNA, vettori,, geni marcatori

13 Conoscere le tecniche di clonaggio e di clonazione - Chiarisce il significato di biblioteca di DNA Virus, genetica dei virus Clonazione - Descrive i diversi possibili scopi della clonazione - Elencare e discutere i principali campi di azione della bioinformatica L ingegneria genetica e gli OGM Il ruolo dell RNA - Descrive i metodi di studio delle proteine RNA antisenso, RNAi, sirna, mirna Comprendere gli usi della tecnica dei microarray e della bioinformatica - Definisce ingegneria genetica e Organismo Geneticamente Modificato (OGM) Comprendere le difficoltà e le possibilità uniche date dall analisi delle proteine - Descrive la varietà degli RNA al di là di quelli coinvolti nella sintesi proteica - Descrive in quali modi possa avvenire il silenziamento di un gene Sa discutere la produzione, le possibilità e i dubbi sull utilizzo degli OGM - Descrive i ruoli svolti dai mirna

14 Chiarire il ruolo degli RNA come è emerso a cavallo tra XX e XXI secolo CAPITOLO 6 Competenze Contenuti Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Le applicazioni delle biotecnologie Saper effettuare connessioni logiche e stabilire relazioni. Sapere discutere le relazioni tra ricerca scientifica, tecnologia e applicazioni Conoscere le principali biotecnologie di importanza medica Conoscere le principali biotecnologie - Discute i possibili effetti delle limitazioni alla ricerca - Discute le relazioni tra ricerca pura e applicata - Descrive la procedura della terapia genica - Descrive la procedura della terapia cellulare - Definisce oncogeni e oncosoppressori e chiarisce la loro importanza nelle terapie anticancro - Definisce i vaccini Neoplasie Le biotecnologie mediche (cenni ) Le biotecnologie agrarie (cenni ) Le biotecnologie ambientali (cenni)

15 SCIENZE DELLA TERRA CAPITOLO 1 COMPETENZE CONTENUTI Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Saper effettuare connessioni stabilendo le relazioni che legano i costituenti della Terra alle caratteristiche del campo gravitazionale terrestre e alla distribuzione degli elementi chimici nel sistema solare Sa individuare la natura a strati della Terra Sa valutare l origine del calore interno della Terra Caratteristiche delle onde Fusione e solidificazione La struttura stratificata della Terra Il calore interno della Terra Il nucleo L INTERNO DELLA TERRA Saper valutare il modo in cui la temperatura e la pressione litostatica condizionano il comportamento reologico dei materiali all interno della Terra Sa individuare i meccanismi responsabili del calore primordiale della Terra Energia cinetica e gravitazionale Il mantello La crosta Il magnetismo Il campo magnetico della Terra Il paleomagnetismo

16 CAPITOLO 2 COMPETENZE CONTENUTI Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti LA TETTONICA DELLE PLACCHE: UNA TEORIA UNIFICANTE Saper analizzare le relazioni esistenti tra l attività sismica e i diversi tipi di margini di placca Saper analizzare le relazioni tra attività vulcanica e i limiti di placca, attività vulcanica e zone di subduzione,o lungo le dorsali oceaniche. Sa individuare la differenza tra placche oceaniche e placche continentali Litosfera Terremoti Vulcani Concetti generali e cenni storici Che cos è una placca litosferica I margini delle placche Quando sono nate le placche Placche e moti convettivi Il mosaico globale Placche e terremoti Placche e vulcani

17 CAPITOLO 3 COMPETENZE CONTENUTI Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Saper analizzare il meccanismo dell espansione del fondo oceanico e della dinamica delle faglie trasformi Sa comprendere la morfologia dei fondi oceanici, le variazioni del campo magnetico terrestre,la distribuzione del flusso di calore Le dorsali mediooceaniche La struttura della crosta oceanica Espansione del fondo oceanico L ESPANSIO NE DEL FONDO OCEANICO Il meccanismo dell espansione Prove dell espansione oceanica

18 CAPITOLO 4 COMPETENZE CONTENUTI Traguardi formativi Indicatori Prerequisiti Saper individuare le caratteristiche distintive dei margini continentali : passivi, trasformi, attivi Sa comprendere gli stadi di un processo collisionale e la nascita di una catena montuosa Struttura interna della Terra: crosta, mantello e nucleo Tipi di margine continentale Margini continentali passivi Saper analizzare le dinamiche e le relazioni che legano la tettonica delle placche e l orogenesi Margini continentali trasformi Margini continentali attivi I MARGINI CONTINEN TALI Tettonica delle placche e orogenesi Gli oceani perduti: le ofioliti Tettonica delle placche e risorse naturali