Liceo Scientifico "Vito Volterra" Ciampino. PIANO DIDATTICO CLASSE TERZA BIOLOGIA Anno scolastico

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1 Liceo Scientifico "Vito Volterra" Ciampino PIANO DIDATTICO CLASSE TERZA BIOLOGIA Anno scolastico FINALITA' Comprensione del testo e sua utilizzazione come strumento conoscitivo. Sviluppo della capacità di osservazione e di riflessione sui fenomeni naturali. Coordinamento e sviluppo della capacità descrittiva ed espositiva con l'acquisizione di un linguaggio scientifico. Sviluppo delle capacità critiche e di analisi dei fenomeni naturali. Riflessione critica sulla necessità dell'utilizzazione del metodo sperimentale per un corretto approccio conoscitivo. LIBRO DI TESTO UTILIZZATO Campbell, Reece, Taylor, Simon, Dickey Il nuovo IMMAGINI DELLA BIOLOGIA B - L ereditarietà e l evoluzione; C - IL corpo umano Edizioni linx PERCORSO FORMATIVO - Ore curriculari: n.66 - TRIMESTRE Modulo A GENETICA Volume B Ereditarietà ed evoluzione Obiettivi generali L'alunno deve essere in grado di: Individuare le relazioni tra i principi enunciati da Mendel e i meccanismi che regolano il processo meiotico. Comprendere che l'ereditarietà dei caratteri è strettamente legata alla struttura del DNA e alla sua decodificazione. Comprendere che i processi evolutivi sono direttamente connessi con la variabilità genetica. Acquisire informazioni fondamentali nel campo dell'ingegneria genetica per capire le implicazioni scientifiche e bioetiche che le nuove tecnologie possono comportare.

2 U.D. 1 - MENDEL E LA GENETICA CLASSICA Unità 8 - Le basi cellulari della riproduzione e dell ereditarietà - La meiosi ed il crossing-over - Le alterazioni del numero e della struttura dei cromosomi Unità 9 - Modelli di ereditarietà - Le leggi di Mendel - L estensione della genetica - Le basi cromosomiche dell ereditarietà - I cromosomi sessuali e i caratteri legati al sesso Spiegare la legge della segregazione e dell'assortimento indipendente. Distinguere le interazioni alleliche dalle interazioni geniche; l'eredità poligenica della pleiotropia. Fornire esempi in cui l'espressione genica è influenzata dall'ambiente. Spiegare quando un carattere è legato al sesso. Meiosi. Concetto di gene. Legge della segregazione. Legge dell'assortimento indipendente. Interazioni alleliche: dominanza incompleta e codominanza. Alleli multipli. Eredità poligenica. Pleiotropia. Geni e ambiente. Determinazione del sesso. Caratteri legati al sesso. Genetica umana. Malattie genetiche. UD 2 DNA e Codice genetico U.D. 2 DNA E CODICE GENETICO Unità 10 La biologia molecolare del gene - La struttura del materiale genetico - La duplicazione del DNA - Il passaggio dell informazione genetica dal DNA all RNA alle proteine Descrivere il modello del DNA di Watson e Crick, ricollegandosi agli esperimenti che hanno condotto alla scoperta del suo ruolo. Spiegare cos'è il codice genetico. Spiegare le principali differenze tra DNA e RNA, e i loro ruoli nella sintesi proteica.

3 Natura del DNA. Modello di Watson e Crick. Duplicazione del DNA. Codice genetico. Sintesi proteica. UD 3 Manipolazione genetica U.D.3 MANIPOLAZIONE GENETICA Unità 10 La biologia molecolare del gene - La genetica dei virus e dei batteri Unità 11 I meccanismi di controllo e regolazione dell espressione genica - Il controllo dell espressione dei geni - La clonazione delle piante e degli animali - Le basi genetiche del cancro Unità 12 La tecnologia del DNA ricombinante e la genomica - La clonazione genica - Gli organismi geneticamente modificati - I metodi di analisi del DNA - La genomica Acquisire il concetto di selezione artificiale. Descrivere i meccanismi di identificazione delle sequenze di nucleotidi del DNA. Distinguere i diversi modi con i quali si può clonare un gene. Descrivere le principali applicazioni dell'ingegneria genetica. Individuare vantaggi e rischi nell'impatto ambientale. Plasmidi come vettori Virus come vettori Tecnologia del DNA ricombinante Determinazione sequenze nucleotidiche Librerie genomiche Sintesi di proteine utili mediante batteri Biotecnologie agroalimentari Diagnosi malattie genetiche Terapie geniche

4 PENTAMESTRE Modulo B - ORIGINE ED EVOLUZIONE DELLA SPECIE Obiettivi generali L'alunno deve essere in grado di: Comprendere le basi delle ipotesi sulla storia degli organismi viventi Capire le tendenze evolutive delle popolazioni nel corso del tempo sulla base dei meccanismi di selezione naturale Collegare le nuove scoperte nel campo della genetica con la teoria darwiniana UD 1 Evoluzionismo e genetica delle popolazioni U.D.1 EVOLUZIONISMO E GENETICA DELLE POPOLAZIONI Unità 13 Come evolvono le popolazioni: la microevoluzione - Darwin e la teoria dell evoluzione - L evoluzione delle popolazioni - I meccanismi della microevoluzione Unità 14 L origine delle specie e la macroevoluzione - Dalla microevoluzione alla macroevoluzione: il concetto di specie - I meccanismi della speciazione - La macroevoluzione Teoria di Darwin Basi genetiche dell'evoluzione Equilibrio di Hardy-Weinberg Fattori che modificano l'equilibrio Mantenimento e incremento della variabilità Definizione di specie Tendenze evolutive dei primati Modulo D - ANATOMIA E FISIOLOGIA DEL CORPO UMANO Volume C - Il corpo umano Obiettivi generali L'alunno deve essere in grado di: Comprendere che il corpo umano è una unità integrata formata da entità autonome di per sé, ma in realtà in stretta correlazione. Saper confrontare i ruoli dei diversi apparati nel mantenimento dell'omeostasi. Acquisire una conoscenza dei meccanismi chimici e dei processi cellulari che regolano il funzionamento del corpo umano, per comprendere quali sono le condizioni necessarie al benessere dell'organismo e compiere scelte orientate verso il mantenimento della salute.

5 A Tessuti e organi Unità 15 Strutture e funzioni degli animali - L organizzazione gerarchica negli organismi - Gli scambi con l ambiente esterno Identificare le principali caratteristiche di Homo Sapiens. Spiegare le funzioni e descrivere i tessuti epiteliali, connettivi, muscolare e nervoso. Caratteristiche di Homo Sapiens. Cellule e tessuti. I tessuti epiteliali. Ghiandole. I tessuti connettivi. Cartilagine. Osso. Sangue. Linfa. Il tessuto muscolare. Il tessuto nervoso. Funzioni dell'organismo. B Sistemi digerente e sistema escretore Unità 16 L alimentazione e la digestione - L alimentazione e le trasformazioni del cibo - Il sistema digerente umano - Alimentazione e salute Unità 22 Il controllo dell ambiente interno e il sistema escretore - La termoregolazione - La regolazione osmotica e l escrezione - Il sistema escretore umano Descrivere gli organi dell'apparato digerente e i loro ruoli nei processi digestivi. Conoscere i tipi di sostanze nutritive essenziali per una corretta dieta. Confrontare i meccanismi con cui controllano la loro composizione interna animali marini e di acqua dolce. Descrivere il nefrone umano e il suo funzionamento. Sottolineare il ruolo degli ormoni nel bilancio idrico e salino del corpo umano. Apparato digerente. Digestione, assorbimento, eliminazione dei rifiuti. Regolazione del glucosio ematico. Richieste nutritive. Escrezione: regolazione dell'ambiente chimico. Equilibrio idrico. Rene. Funzione del rene. Regolazione della funzione renale: il ruolo degli ormoni. Approfondimenti: Regolazione della temperatura corporea.

6 C Sistemi respiratorio e circolatorio Unità 17 Gli scambi gassosi - I meccanismi per gli scambi gassosi negli animali - Il trasporto di gas nel corpo umano Unità 18 Il sangue e il sistema circolatorio - I meccanismi di trasporto interno - Il sistema cardiovascolare umano - Struttura e funzioni del sangue Descrivere l'apparato respiratorio umano e spiegare il meccanismo della respirazione. Esporre i processi mediante cui l'ossigeno e l'anidride carbonica vengono trasportati e scambiati all'interno del corpo. Descrivere la composizione del sangue e il processo di coagulazione; Descrivere il sistema cardiovascolare con i suoi principali vasi. Spiegare in che modo viene regolato il battito cardiaco e descrivere i fattori che agiscono sulla pressione sanguigna. Acquisire informazioni per la prevenzione delle malattie cardiovascolari. Diffusione e pressione atmosferica. Evoluzione apparati respiratori. Apparato respiratorio umano: meccanica respiratoria. Trasporto e scambio di gas. Controllo della respirazione. Circolazione sanguigna. Sangue: composizione. Sistema cardiovascolare: vasi sanguigni, cuore. Regolazione del battito cardiaco. Pressione sanguigna. Sistema linfatico. Approfondimenti : Danni da fumo. Malattie cardiovascolari. Unità 19 Il sistema immunitario - Le difese innate contro le infezioni - L immunità acquisita - I disturbi del sistema immunitario D Sistema immunitario

7 Spiegare come la risposta infiammatoria agisca in qualità di difesa aspecifica. Comparare i ruoli dei linfociti B e T. Spiegare le relazioni che intercorrono tra il sistema immunitario, il cancro e i trapianti di organi. Descrivere il virus HIV, le modalità della sua trasmissione e le conseguenze dell'infezione. Difese non specifiche: risposta infiammatoria. Difese specifiche. Sistema immunitario: linfociti B e immunità mediata da anticorpi, linfociti T e immunità mediata da cellule. Cancro e risposta immunitaria. Trapianti. Disturbi del sistema immunitario: allergie e AIDS. E Riproduzione e sviluppo Unità 22 La riproduzione e lo sviluppo embrionale - La riproduzione asessuata e la riproduzione sessuata - La riproduzione umana - Lo sviluppo embrionale - Lo sviluppo umano Descrivere l'apparato riproduttore maschile e gli eventi coinvolti nella produzione dello sperma. Spiegare l'azione degli ormoni nella regolazione dell'apparato riproduttore maschile. Descrivere l'apparato riproduttore femminile e gli eventi coinvolti nella produzione degli oociti. Indicare le fasi del ciclo mestruale con riferimento agli ormoni coinvolti in ogni fase. Conoscere le modalità d'azione di anticoncezionali oggi disponibili. - Apparato riproduttore maschile: spermatogenesi. Il percorso degli spermatozoi. Il ruolo degli ormoni. - Apparato riproduttore femminile: l'oogenesi. Il percorso dell'oocita. Regolazione ormonale: il ciclo mestruale. - Tecniche contraccettive. - Lo sviluppo dell'embrione umano.

8 Unità 22 Il sistema nervoso - Struttura e funzioni del sistema nervoso - Il segnale nervoso e la sua trasmissione - Il sistema nervoso degli animali - L encefalo umano Descrivere l'organizzazione del sistema nervoso e le funzioni delle sue suddivisioni. Spiegare cos'è il potenziale di riposo di un neurone e in che modo si instaura il potenziale d'azione. Comparare le modalità di propagazione dell'impulso lungo un assone e tra due neuroni. Conoscere le differenze tra i principali neurotrasmettitori. Descrivere i più importanti recettori sensoriali. Indicare le suddivisioni dell'encefalo umano e spiegarne le funzioni. - Evoluzione del sistema nervoso. - Organizzazione del sistema nervoso nei vertebrati. - Impulso nervoso: base ionica del potenziale d'azione. - Propagazione dell'impulso nervoso. - La sinapsi. Neurotrasmettitori. - Recettori sensoriali. - Elaborazione delle informazioni nell'encefalo. - Struttura dell'encefalo. Corteccia cerebrale. Circuiti cerebrali. - La memoria. Il programma potrà essere svolto con variazioni relative al Modulo B UD1 e al Modulo C. Gli insegnanti, in pieno accordo, ritengono opportuno introdurre una flessibilità nella programmazione che consenta di sviluppare gli argomenti indicati in modo variabile, sulla base di scelte autonome che consentano uno sviluppo coerente della trattazione di ciascuno. Il criterio seguito è stato quello di proporre vari temi sui quali operare una selezione, in modo da svolgere in modo più o meno approfondito l'ud1 del modulo B e, per quanto riguarda il Modulo C, la possibilità di trattare non meno di quattro apparati a scelta tra quelli proposti. Contenuti per i saperi minimi F Sistema nervoso 1. Basi chimiche dell ereditarietà: gli acidi nucleici 2. Sintesi proteica 3. Le leggi di Mendel e i principi di genetica classica: interazioni alleliche e geniche 4. Determinazione del sesso, caratteri legati al sesso 5. Generalità sulla genetica delle popolazioni e i principi dell evoluzione 6. Manipolazione genetica: operoni, clonazione genica 7. Generalità sulle manipolazioni genetiche ed applicazioni delle biotecnologie 8. Organizzazione gerarchica del corpo umano 9. Apparati: digerente, respiratorio, circolatorio, riproduttore

9 METODO La lezione verrà impostata secondo il modello della relazione argomentata, per indicare, nella fase di approccio ai diversi contenuti uno schema metodologico di studio. Verrà anche utilizzata la scoperta guidata, predisponendo situazioni che stimolino l'allievo a porsi problemi, a cercare soluzioni e a sviluppare un processo logico dell'apprendimento, importante anche in campi diversi da quello dello studio in atto. Le verifiche costanti e di diversa tipologia saranno fondamentali per seguire il processo di apprendimento della classe in relazione agli obiettivi prefissati e per intervenire prontamente nei casi di ritardo Mezzi e strumenti Il libro di testo come fonte di informazione avrà una sua collocazione specifica, in considerazione dell'importanza di promuovere e potenziare la capacità di lettura autonoma di un argomento scientifico. L'attività di laboratorio avrà una funzione determinante nel raggiungimento di una manualità iniziale nell'uso del microscopio e nell'allestimento di semplici preparati da analizzare, nell'evidenziare l'importanza dell'osservazione diretta nello studio delle scienze sperimentali, nonché nel consolidare le conoscenze. Gli audiovisivi verranno invece utilizzati nelle fasi riassuntive e conclusive delle diverse unità didattiche, per non abituare gli alunni all'osservazione passiva dei fenomeni. LIBRO DI TESTO UTILIZZATO Campbell, Reece, Taylor, Simon, Dickey Il nuovo IMMAGINI DELLA BIOLOGIA B L ereditarietà e l evoluzione; C IL corpo umano linx VALUTAZIONE La valutazione verrà formulata sulla base dei seguenti criteri di ordine generale: Conoscenze, competenze e abilità acquisite. Metodo di studio utilizzato. Progresso nel rendimento. Impegno e partecipazione alle attività didattiche. Modalità di verifica Per tutti gli alunni verranno effettuate: due verifiche nel trimestre e almeno due verifiche nel pentamestre Le prove saranno sia verifiche orali che scritte (Test) su quesiti riguardanti il programma svolto fino all'esecuzione del compito. Le domande dei test saranno del tipo: risposta a scelta multipla, vero o falso, completamento di frasi, descrizione di figure, domande aperte, articolate nei diversi livelli di apprendimento (conoscenza, comprensione, rielaborazione).

10 Per i test verrà usata la seguente griglia di valutazione: Descrittori - Per ogni lettera o frase inserita in una tabella. 1 - Per ogni termine mancante da inserire in una frase 1 - Per l'individuazione della risposta o completamento esatto in una scelta multipla con 4 possibili alternative. - Per l'individuazione delle due risposte o completamenti esatti in una scelta multipla fra 4/5 possibili alternative(qualora venga segnata una sola risposta esatta ovvero una risposta esatta e una sbagliata, si deve assegnare un solo punto) - Per ogni corrispondenza o abbinamento esatto 1 - Per ogni scelta esatta Vero o Falso. Per ogni risposta mancante: 0 punti. Per ogni scelta errata: -1 punti. - Nel caso di due completamenti in alternativa ove venga cancellato il termine errato - Per ogni termine correttamente inserito in un brano, scelta tra quelli suggeriti in fondo Punti Dopo aver attribuito a ciascuna risposta corretta il relativo punteggio (vedi tabella precedente), il totale dei punti sarà riportato in decimi. Ai colloqui sarà applicata la seguente griglia: INDICATORI DI LIVELLO DESCRITTORI - Scarso (<4) Rifiuto della prova / non risponde alla richiesta / dichiara di non conoscere l argomento. - Insufficiente (4) Esprime pochi e stentati concetti in modo impacciato e/o mnemonico. Nessuna capacità di applicazione. - Mediocre (5) Esposizione incompleta, anche se corretta, dei principali concetti richiesti; capacità di applicazione delle conoscenze agli esercizi più semplici; poca autonomia nello studio. - Sufficiente (6) Conoscenza non approfondita degli argomenti basilari. Esposizione corretta anche se non disinvolta e personalizzata; diligenza nello studio. - Discreto (7) Esposizione organica dei concetti e sufficiente autonomia nello studio: capacità di esprimersi nel linguaggio specifico della disciplina. - Buono (8) Preparazione approfondita, accompagnata da un esposizione precisa e puntuale in termini lessicali e contenutistici; autonomia di giudizio e rielaborazione dei contenuti proposti. - Ottimo / Eccellente (9/10) Esposizione originale e creativa dei concetti che mette in luce una solida base culturale di derivazione anche extra-scolastica; capacità di esprimere giudizi critici e personali. Ciampino, 6 Settembre 2011 I DOCENTI Prof.ssa Rosa Teresa Bianchi, Prof. Stefano Di Bernardini, Prof.ssa Laura Giorgi, Prof. Claudio Mecchia, Prof.ssa Moscatelli Patrizia Prof.ssa Clara Solfizi, Prof.ssa Emerenziana Scotto Di Tella