Finalità in ambito cognitivo (sapere - saper fare) Finalità in ambito formativo (saper essere)

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1 PROGRAMMAZIONE DIDATTICA Anno scolastico 2018/2019 Indirizzo tecnico: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE SANITARIE Disciplina: CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA Docenti: Barbieri Anna Maria, Boni Monica, Borghi Roberta, Bulgarelli Elisabetta, Francesco Chiaravalle, Maria Grazia Pacchioni, Rabitti Alessandro. ITP: Eugenio Oliva, Rampino Donatella, Gaetano Sica. Classi: QUINTE FINALITÀ Il percorso quinquennale si fonda su una programmazione che mira alla sollecitazione nell alunno delle potenzialità logiche e cognitive, che il collegio dei docenti ritiene indispensabile strumento di conoscenza e di crescita personale. Pertanto le finalità si configurano come: Apprendimento di un metodo logico critico decisionale autonomo Capacità di autovalutazione e autocritica Capacità di trasferimento delle conoscenze e delle metodologie di studio specifiche di ciascuna e loro adattamento anche ad altri contesti ri ed extrascolastici A tale scopo occorre individuare una serie di finalità specifiche che interagendo fra loro danno come prodotto o consentano il perseguimento delle finalità sopraelencate. Finalità in ambito cognitivo (sapere - saper fare) a) conoscenza di contenuti/procedure b) competenza linguistica ed espositiva c) comprensione del testo (scritto, orale, visivo) d) competenza d analisi-sintesi e) competenza nella rielaborazione f) competenza nell argomentazione g) capacità di attivare procedimenti inter e multiri h) capacità di formulare ipotesi, intuizione, creatività a) capacità di osservazione b) capacità di riflessione-concentrazione c) capacità di pianificazione e programmazione d) capacità nel cercare dati ed informazioni e) capacità di rilevare l errore e di autocorrezione Finalità in ambito formativo (saper essere) f) capacità di superamento dell insuccesso g) capacità di lavorare in gruppo h) capacità di relazionarsi i) uso corretto di un lessico specifico Eventuali ulteriori precisazioni comuni al gruppo monore L insegnamento della chimica organica e biochimica dovrà avere come finalità formative: 1) L acquisizione dell abitudine ad un lavoro organizzato, sia individualmente sia nel lavoro di gruppo. 2) L acquisizione della capacità di passare da una problematica all altra. 3) L acquisizione della capacità progettuale di fronte ai problemi proposti. 4) L acquisizione, attraverso l attività di laboratorio, della capacità di effettuare scelte adeguate alle procedure utilizzate. La concretizzazione del percorso che consente il perseguimento di tali finalità necessita dell analisi e della definizione di: 1. situazione della classe, 2. contenuti e obiettivi ri,

2 2 3. modalità di lavoro, 4. strumenti ed attività integrative, 5. tipologia delle verifiche e della loro quantità, 6. definizione dei criteri di valutazione espressi non solo mediante una gamma numerica, ma anche attraverso l esplicitazione di obiettivi perseguiti e/o da perseguire, ovvero per mezzo di descrittori. 1. SITUAZIONE DELLA CLASSE (a cura del singolo docente): in allegato 2. CONTENUTI e obiettivi ri condivisi dal gruppo monore Contenuti Esperienze di laboratorio 1. Le normative di sicurezza e prevenzione per la tutela della salute e dell ambiente. 2. Caratteristiche strutturali e funzionali delle molecole organiche e bioorganiche. Glucidi. Classificazione e proprietà e ruolo biologico dei carboidrati. Serie D- e L. Struttura ciclica dei monosaccaridi: dalle proiezioni di Fisher alle proiezioni di Hawort. Mutarotazione. Reazioni caratteristiche dei monosaccaridi: Formazione di glicosidi, riduzione e ossidazione. Disaccaridi con particolare riferimento al saccarosio (scrivere la formazione). Polisaccaridi: descrizione della struttura di amido, glicogeno e cellulosa. 3. Lipidi. Acidi grassi saturi e insaturi. Proprietà fisiche degli acidi grassi. Idrogenazione catalitica. Classificazione dei lipidi: Lipidi saponificabili e insaponificabili. Gliceridi: nomenclatura, legame estereo, struttura e proprietà fisiche. Proprietà chimiche: esterificazione e idrolisi, saponificazione, riduzione, ossidazione. Fosfolipidi: struttura generale e funzione. Struttura di base degli steroidi e dei terpeni. 4. Amminoacidi, peptidi e proteine. Amminoacidi naturali (formule di Fisher) e loro proprietà chimiche: punto isoelettrico. Separazione e riconoscimento di AA. Legame peptidico e peptidi. Struttura delle proteine: primaria, secondaria ( -elica, foglietto ), terziaria (globulare e fibrosa) e quaternaria. Proprietà delle proteine (funzione), denaturazione. 5. Enzimi. Nomenclatura, classificazione e struttura (oloenzima, coenzimi, apoenzima). Specificità degli enzimi: chiave-serratura e adattamento indotto. Velocità di reazione e parametri regolatori: concentrazione del substrato (equazione di Michaelis Menten), ph, temperatura e inibitori. Inibizione irreversibile e reversibile competitiva e non competitiva (grafici delle cinetiche a confronto). Controllo dei processi metabolici: enzimi allosterici e modulazione per effetto cooperativo e feed-back. Zimogeni. 6. Acidi nucleici (DNA e RNA). Formule della purina e primidina. Distinguere le basi azotate puriniche e pirimidiniche. Distinguere Nucleosidi e nucleotidi. Il DNA: struttura primaria (scrivere legame fosfodiestere) secondaria e terziaria. Replicazione del DNA. Gli RNA: messaggero, ribosomiale e transfert. 7. Energia nei processi metabolici. Formula ATP, reazioni accoppiate e termodinamica delle reazioni biologiche ( G). Importanza e significato della fosforilazione ossidativa. Il polarimetro e la determinazione del potere rotatorio specifico degli zuccheri; Curva di taratura del saccarosio e del fruttosio; determinazione della concentrazione di saccarosio nelle barbabietole; riconoscimento di zuccheri riducenti e non; titolazione di Fehling per determinare la concentrazione di zuccheri riducenti nel mosto e nel vino. Analisi UV degli oli d oliva. Reazione di saponificazione. Analisi qualitativa dello zafferano per via spettrofotometrica. Titolazione di amminoacidi e determinazione del punto isoelettrico e del valore delle due pka. Analisi di proteine (saggio al biureto). Attività dell enzima perossidasi, influenza della temperatura e del ph; studio dell attività enzimatica della catecolasi: influenza della temperatura, del ph, della concentrazione di enzima e della concentrazione di substrato; Misura dell attività enzimatica dell alcooldeidrogenasi. 2

3 8. Metabolismo glucidico. Glicolisi (bilancio energetico e punti di regolazione 1,3,10). Decarbossilazione ossidativa del piruvato. Ciclo di Krebs (bilancio energetico, punti di regolazione) Fermentazione omolattica. Gluconeogenesi (superamento delle tappe irreversibili della glicolisi) 9. Metabolismo lipidico: β-ossidazione degli acidi grassi (le reazioni, coenzimi e bilancio energetico) 10. Metabolismo proteico: Formule generali per le transaminazione e deamminazione ossidativa: in particolare GPT, GOT Biosintesi proteica. 11. Ripasso di argomenti già svolti nella di biologia, microbiologia e tecnologie di controllo sanitario: Morfologia e osservazione al microscopio di gruppi microbici e virus di interesse biotecnologico; crescita microbica e vie metaboliche. Metodi della conta microbica. Fattori di rischio chimico-biologico nell uso di microrganismi. Cenni su virus inattivati per la terapia genica Trasporto di membrana Metodi fisici e chimici della sterilizzazione. Obiettivi ri specifici in relazione ai nuclei individuati Applicare le normative di sicurezza e prevenzione per la tutela della salute e dell ambiente. Conoscere e spiegare la differenza fra lipidi saponificabili e insaponificabili. Conoscere le proprietà fisiche degli acidi grassi saturi e insaturi (p.f., solubilità) Conoscere le proprietà chimiche (acidità, ossidazione, riduzione) degli acidi grassi. Conoscere nome, struttura, denominazione abbreviata degli acidi grassi essenziali. Scrivere la reazione di esterificazione fra glicerolo e acidi grassi generici. Scrivere la formula di struttura di un gliceride noto il nome e la formula di struttura degli acidi grassi. Spiegare la differenza fra acidi grassi saturi e insaturi dal punto di vista chimico, fisico. 2. Scrivere la reazione di saponificazione di un gliceride Spiegare il meccanismo di reazione della saponificazione di un gliceride Descrivere il meccanismo della detergenza di un sapone Conoscere la formula di struttura di un fosfolipide generico. Descrivere la struttura del doppio strato fosfolipidico delle membrane cellulari. Riconoscere il gruppo funzionale dei lipidi insaponificabili. Descrivere il ruolo biologico dei lipidi nell organismo umano. Classificare i carboidrati. Descriverne il ruolo biologico. Scrivere/classificare uno zucchero attraverso il gruppo funzionale, il numero di atomi di carbonio, la serie D/L Scrivere la formula di Fischer del D Glucosio, D-fruttosio. Rappresentare la formula degli epimeri C2 e C4 del glucosio (Mannosio e Galattosio). Scrivere le proiezioni di Haworth dell anomero alfa e beta data la rappresentazioni di Fischer Saper descrivere il fenomeno della mutarotazione. 3. Distinguere la differenza fra zuccheri riducenti e non riducenti Saper spiegare la differenza fra zuccheri riducenti e non riducenti. Scrivere la reazione di formazione di O ed N glicosidi. Descrivere le caratteristiche del legame glicosidico dei seguenti disaccaridi: Maltosio, cellobiosio, lattosio e saccarosio. Descrivere le caratteristiche distintive dei seguenti polisaccaridi: amido, cellulosa e glicogeno, conoscere il ruolo biologico dei medesimi. Riportare la formula di struttura di un L-αamminoacido generico. Identificare dalla formula di struttura la classe di appartenenza dell AA. 4. Calcolare il punto isoelettrico di un AA. Prevedere la specie prevalente di un AA al variare del ph. Spiegare il legame peptidico e la sua geometria

4 Descrivere le strutture organizzative di una proteina. Illustrare la denaturazione di una proteina Descrivere il ruolo del sito attivo. Conoscere il meccanismo di interazione enzima-substrato (adattamento indotto e chiave serratura) Descrivere i fattori che influenzano l azione catalitica Descrivere i meccanismi di inibizione reversibile e non reversibile. Distinguere le basi azotate puriniche e pirimidiniche. Riconoscere le componenti strutturali di Nucleosidi e nucleotidi. Riconoscere/descrivere il legame fosfodiestere Descrivere struttura m-rna; t-rna; RNA ribosomiale. Descrivere le funzioni di m-rna; t-rna; RNA ribosomiale Descrivere la trascrizione del DNA in RNA Descrivere la traduzione Descrivere la duplicazione semiconservativa del DNA Definire il criterio di spontaneità delle reazioni chimiche. Descrivere la struttura dell ATP e delle molecole ad elevata energia; motivare l elevato ΔG di idrolisi. Definire il ruolo delle reazioni accoppiate nel metabolismo. Riconoscere il ruolo dell ATP come intermediario energetico tra catabolismo e anabolismo. Riportare le diverse modalità con cui gli elettroni vengono trasferiti nelle redox. Descrivere la struttura del coenzimaa. Descrivere la struttura dei coenzima NAD, NADP, FAD e FMN e spiegare come funzionano i principali coenzimi come trasportatori di elettroni Descrivere in termini generali le vie cataboliche e le vie anaboliche Descrivere la glicolisi: indicare il comparto cellulare in cui avviene. distinguere se si tratta di un processo aerobico o anaerobico. elencare reagenti e prodotti della reazione complessiva. riportare il numero di reazioni coinvolte nell intero processo. spiegare le due fasi di investimento e rendimento. Elencare e descrivere i punti di regolazione, precisando enzimi coinvolti, attivatori e inibitori. Scrivere il bilancio energetico della glicolisi. Descrivere la decarbossilazione ossidativa del piruvato. Descrivere il ciclo di Krebs: Comparto cellulare in cui avviene. spiegare lo scopo. Descrivere i punti di regolazione. Spiegare il significato di reazioni anaplerotiche e cataplerotiche. Scrivere il bilancio energetico finale del catabolismo glucidico Descrivere la fermentazione omolattica: Descrivere il ciclo di Cori: organi e reazioni coinvolte Spiegare il significato di glicogenolisi e glicogenosintesi. Spiegare la differenza fra glicolisi e gluconeogenesi con riferimento alle reazioni irreversibili della glicolisi. Elencare le reazioni e i coenzimi della β- ossidazione Riportare il bilancio energetico Descrivere la scissione del gliceride e conoscere il destino del glicerolo. Descrivere la beta ossidazione degli acidi grassi saturi a numero pari di atomi di C: comparto cellulare in cui avviene. sistemi navetta per l ingresso degli acidi grassi a n at di C superiore a 12 4

5 ciclo di 4 reazioni per la degradazione del a. g. ( nome degli enzimi coinvolti) Scopo della beta ossidazione. Bilancio energetico della degradazione dell acido palmitico: Saper ricavare il numero di ATP per un acido grasso con un numero di atomi di C diverso da 16. Attivazione degli AA e formazione di AA-tRNA. Gli stadi centrali della sintesi proteica: formazione del complesso d inizio, allungamento della catena peptidica, termine della sintesi. Modifiche post-traduzionali* Riconoscere i principali microrganismi, le condizioni per il loro sviluppo e l utilizzo a livello produttivo. Conoscere le tecniche di sterilizzazione del laboratorio di microbiologia. Individuare i principali componenti di terreni colturali e le relative funzioni. Reperire e selezionare le informazioni su enzimi, gruppi microbici e virus, anche in lingua inglese. 3. MODALITÀ DI LAVOROconcordati a livello del gruppo monore: Lezione frontale per fornire un modello di analisi, abituare alla concentrazione, addestramento alla presa di appunti Lezione interattiva per stimolare la riflessione e la partecipazione attiva, sviluppare le dinamiche della presa di parola in pubblico Lavoro di gruppo per imparare a gestire i rapporti con i compagni, responsabilizzarsi, favorire una corretta interazione tra alunni Attività di laboratorio per sviluppare capacità manuali e di problem-solving CLIL In alcune classi la è coinvolta nello svolgimento di parte della programmazione con metodologia CLIL, i nuclei di contenuti sviluppati sono: gli enzimi in 5C, 5D, 5A e 5F ; amminoacidi e proteine in 5E. 4. STRUMENTI ED ATTIVITÀ INTEGRATIVE concordati a livello del gruppo monore: Testi: Libro di testo in adozione. Per il laboratorio materiale originale predisposto dai docenti. Sussidi audiovisivi: presentazioni Power point e video da You tube Progetti in cui la è coinvolta: Modalità del recupero: in itinere e sportello didattico. 5. TIPOLOGIA DELLE VERIFICHE E LORO QUANTITA tipologie (3) Interrogazioni individuali Prove strutturate Prove semistrutturate Quesiti a risposta singola Quesiti a risposta multipla Trattazione sintetica di argomenti Problemi a soluzione rapida Casi pratici e professionali Sviluppo di progetti Analisi e commento di testi (3) Barrare le tipologie interessate Saggio breve Relazione Prove pratiche di laboratorio Articolo di giornale Intervista Lettera Sviluppo di argomenti di carattere storico Tema su argomento di ordine generale Quantità Numero minimo di valutazioni a periodo (trimestre/pentamestre) che confluiscono nel voto unico: Possono confluire nella valutazione le verifiche di abilità e conoscenze mediante semplici esercitazioni o richieste di interventi a risposta immediata VALUTAZIONE Considerazioni La valutazione di norma deve essere espressa in decimi (da 1 a 10). Non possono essere ammesse valutazioni non quantitative espresse con indicazioni soggettivamente interpretabili (+, -, dal/al...). I voti definiscono livelli di valutazione come sottoindicati, senza fasce intermedie. Considerata tuttavia la difficoltà che a volte può nascere dal confronto, che necessariamente può stabilirsi tra un alunno e l altro, in casi particolari sarà possibile introdurre la quantità intermedia del ½, che tuttavia non esprime di per sé un livello intermedio, quanto piuttosto il raggiungimento pieno del livello indicato e la tendenza al raggiungimento del livello successivo

6 6 Lo studente ha diritto ad una valutazione trasparente e tempestiva volta ad attivare un processo di autovalutazione che lo conduca ad individuare i propri punti di forza e di debolezza e a migliorare il proprio rendimento. Nessuna infrazione re connessa con il comportamento può influire sulla valutazione del profitto (Dallo Statuto delle studentesse e degli studenti Regolamento M.P.I 29/05/1998). Criteri per la valutazione In allegato: Documento elaborato a cura del dipartimento re in relazione al documento del collegio dei docenti sulla valutazione (Collegio 24/10/2017). 6

7 CRITERI PER LA VALUTAZIONE Criteri pluriri Criteri monori Descrittori di conoscenze, competenze, abilità 10 Livello dell eccellenza 9 Corrisponde al pieno raggiungimento degli obiettivi ed è indice di ottima padronanza dei contenuti e delle abilità di trasferirli ed elaborarli autonomamente 8 Corrisponde al pieno raggiungimento degli obiettivi ed è indice di buona padronanza dei contenuti e delle abilità di trasferirli ed elaborarli autonomamente 7 Indica il conseguimento degli obiettivi previsti, ma con capacità di elaborazione autonoma delle conoscenze ancora in via di sviluppo Conoscenza dei contenuti ampia, completa e coordinata, senza imprecisioni di alcun tipo. Applicazione personale ed originale, con padronanza di cogliere gli elementi di un insieme e di stabilire tra essi relazioni. Organizzazione autonoma e completa delle conoscenze e delle procedure acquisite, con valutazioni corrette, approfondite e complete senza alcun aiuto. Eccellenti capacità di argomentazione ed ottime abilità operative. Conoscenza dei contenuti completa ed approfondita, senza commettere errori o imprecisioni. Applicazione delle conoscenze senza errori né imprecisioni, esecuzione di analisi approfondite. Capacità di sintetizzare in modo corretto e di effettuare analisi approfondite. Capacità di argomentazione ottima e buone abilità operative. Conoscenze complete che consentono di non commettere errori nella esecuzione di compiti complessi. Capacità di applicazione delle conoscenze e di eseguire sintesi, anche se con qualche imprecisione. Autonomia nella sintesi, ma senza particolari approfondimenti.

8 6 Rappresenta il conseguimento, in linea di massima, delle acquisizioni e capacità culturali prefissate per altro raggiunte in modo non approfondito. Indica quindi il minimo indispensabile rispetto alla formazione vista nel suo aspetto cognitivo, cioè a quella preparazione che consente all alunno la prosecuzione negli studi senza intralcio per sé e per gli altri 5 Indica il possesso solo parziale dei contenuti minimi della indispensabili per affrontare la classe successiva 4 Indica gravi e diffuse lacune su quasi tutti gli obiettivi minimi da raggiungere Discrete capacità di argomentazione delle abilità operative. Conoscenze non molto approfondite, ma senza commettere errori nella esecuzione di compiti semplici. Capacità di applicare le conoscenze e di effettuare analisi parziali con qualche errore. Imprecisione nell'effettuare sintesi, ma possesso di qualche spunto di autonomia. Sufficienti capacità di argomentazione e delle abilità operative. Conoscenze non molto approfondite, con qualche errore nella comprensione. Presenza di errori non gravi sia nell'applicazione sia nell'analisi. Mancanza di autonomia nella rielaborazione delle conoscenze. Modeste capacità di argomentazione ed insufficiente autonomia, modeste abilità operative. Conoscenze frammentarie e superficiali, con errori nella esecuzione di compiti semplici. L'applicazione delle conoscenze avviene commettendo errori che non permettono di condurre un'analisi corretta. Incapacità di sintetizzare le proprie conoscenze e mancanza di autonomia di giudizio. Capacità di argomentazione frammentaria e lacunosa e mancanza di autonomia e di abilità operative Evidenzia mancanza di approccio significativo alla Conoscenza dei contenuti assente, o rifiuto della interrogazione. Incapacità di applicare le conoscenze in situazioni nuove e di effettuare analisi.

9 Incapacità di sintetizzare le conoscenze e mancanza di autonomia di giudizio. Capacità di argomentazione nulla, mancanza di autonomia e di abilità operative.

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