A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 1 di 7 OBIETTIVI GENERALI Lo studio delle Scienze Naturali contribuisce, insieme a quello di altre discipline, alla formazione della personalità dell allievo, e si propone di far acquisire allo studente le conoscenze disciplinari e le metodologie tipiche delle scienze della Terra, della Chimica e della Biologia, utilizzando le strategie dell indagine scientifica basate, in particolare nel primo biennio, su un approccio di tipo fenomenologico e osservativo-descrittivo FINALITÀ DELLO STUDIO DELLE SCIENZE NATURALI - Sviluppo delle capacità di osservazione e di riflessione sui fenomeni naturali - Riflessione critica sulla necessità dell utilizzazione del metodo sperimentale per un corretto approccio conoscitivo - Sviluppo delle capacità critiche e di rielaborazione nell'analisi dei fenomeni naturali - Coordinamento e sviluppo della capacità descrittiva ed espositiva e acquisizione del lessico scientifico - Comprensione del testo e sua utilizzazione come strumento conoscitivo PIANO DIDATTICO CHIMICA LIBRO di TESTO : TOTTOLA, ALLEGREZZA, RIGHETTI - CHIMICA PER NOI (secondo biennio) - Mondadori scuola OBIETTIVI SPECIFICI DELLO STUDIO DELLA CHIMICA L alunno deve essere in grado di: - sviluppare le capacità di osservazione critica sulle trasformazioni dell ambiente - comprendere la significatività del dato sperimentale per una sua utilizzazione - conoscere le principali caratteristiche fisiche e chimiche della materia - ricondurre le trasformazioni fisiche e chimiche della materia alle interazioni tra le particelle - acquisire una conoscenza storicizzata per comprendere il processo logico di ricerca. - acquisire la consapevolezza dell importanza dello studio della Chimica per comprendere i molteplici aspetti dell ambiente circostante - acquisire ed usare correttamente il linguaggio della chimica - riconoscere l interazione tra le varie componenti e le influenze reciproche - riconoscere le correlazione causa-effetto PROGRAMMA 1
A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 2 di 7 CONTENUTI OBIETTIVI SPECIFICI COMPETENZE SEZIONE C L ATOMO Sapere che l atomo è scindibile in particelle subatomiche Conoscere la natura e le proprietà delle particelle subatomiche più importanti Correlare i primi modelli atomici con le scoperte che hanno portato alla loro formulazione Descrivere i più recenti modelli atomici anche alla luce della fisica quantistica Scoperta delle particelle subatomiche. Radioattività. Modello atomico di Thomson. Modello atomico di Rutherford. Modello atomico di Bohr. Sommerfeld. Isotopi SEZIONE D ELETTRONI E PROPRIETA CHIMICHE De Broglie. Modello quantisticoondulatorio. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Concetto di orbitale. Numeri quantici e loro significato. Energia degli orbitali. Configurazione elettronica. Storia della tavola periodica. Tavola periodica moderna. Proprietà periodiche della tavola. Metalli e non metalli. Legami molecolari ed elettrostatici. Legame covalente puro ed eteropolare. Legame dativo. Legame ionico. Legame idrogeno. Legame metallico. Legami di Van der Waals. Simbologia di Lewis. Orbitali ibridi. Saper rappresentare gli elementi attraverso la loro configurazione elettronica. Comprendere la periodicità degli elementi come base della costruzione della tavola periodica Cogliere la corrispondenza tra le proprietà periodiche degli elementi e la loro configurazione elettronica SEZIONE E DENTRO LA MATERIA Conoscere i vari tipi di legami per saper costruire le molecole e prevedere la loro geometria Prevedere il tipo di legame in base alla configurazione elettronica degli elementi Saper utilizzare la simbologia di Lewis per rappresentare le molecole SEZIONE F NOMENCLATURA E CALCOLI Formule chimiche. Formule minime e Riconoscere le principali classi di composti inorganici, scriverne le formule e asse- molecolari. Moli. Reagente limitante. Classificazione dei composti. Dai metalli e non metalli alla formazione di sali: menclature. gnare loro il nome secondo le varie no- previsto bilanciamento delle reazioni e Rappresentare mediante la formula di formule di struttura. Nomenclatura tradizionale e IUPAC Saper cogliere l assetto tridimensionale struttura i principali composti delle molecole CONTENUTI PER I SAPERI MINIMI SEZIONE C L ATOMO Scoperta delle particelle subatomiche. Radioattività. Modello atomico di Thomson. Modello atomico di Rutherford. Modello atomico di Bohr. Sommerfeld. Isotopi SEZIONE E DENTRO LA MATERIA Legami molecolari ed elettrostatici. Legame covalente puro ed eteropolare. Legame dativo. Legame ionico. Legame idrogeno. Legame metallico. Legami di Van der Waals. Orbitali ibridi. Saper osservare ed analizzare fenomeni naturali semplici e complessi. Saper utilizzare modelli appropriati per interpretare i fenomeni. Utilizzare le metodologie acquisite per porsi con atteggiamento scientifico di fronte alla realtà. Collocare le scoperte scientifiche nella loro dimensione storica. Comunicare utilizzando un linguaggio specifico SEZIONE D ELETTR. E PROPR. CHIMICHE Concetto di orbitale. Numeri quantici e loro significato. Energia degli orbitali.configurazione elettronica. Storia della tavola periodica. Tavola periodica moderna. Proprietà periodiche della tavola. Metalli e non metalli. SEZIONE F NOMENCLATURA E CALCOLI Formule chimiche. Moli. Classificazione dei composti. Dai metalli e non metalli alla formazione di sali: previsto bilanciamento delle reazioni e formule di struttura. Nomenclatura tradizionale e IUPAC 2
A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 3 di 7 LIBRO di TESTO : PIANO DIDATTICO BIOLOGIA SADAVA et al. - BIOLOGIA. BLU Le basi molecolari della vita e dell evoluzione Il corpo umano - Zanichelli. PROGRAMMA CONTENUTI OBIETTIVI SPECIFICI COMPETENZE B1 - DA MENDEL AI MODELLI DI EREDITARIETA Gli esperimenti e il metodo di Mendel; la legge della dominanza e della segregazione dei caratteri. Il quadrato di Punnett, il test-cross. La legge dell assortimento indipendente dei caratteri, gli alberi genealogici, le malattie genetiche. Mutazioni. Dominanza incompleta, codominanza, pleiotropia. I gruppi sanguigni. I geni associati, la ricombinazione genetica dovuta al crossing-over, le mappe genetiche. Autosomi e cromosomi sessuali, la determinazione del sesso, caratteri legati al sesso. Comprendere l originalità e il rigore scientifico del metodo adottato da Mendel e saper spiegare i punti fondamentali della sua teoria, evidenziando le relazioni tra dati sperimentali e interpretazione. Comprendere le relazioni tra alleli, geni e cromosomi; utilizzare correttamente la simbologia e il linguaggio della genetica per esprimere tali relazioni, per stabilire genotipi o prevedere i risultati di un incrocio. Comprendere come le conoscenze delle complesse interazioni tra geni o tra alleli hanno ampliato la teoria di Mendel. Com- prendere, considerando gli studi di Morgan come si progettano esperimenti e si analizzano correttamente i dati sperimentali. B2 IL LINGUAGGIO DELLA VITA Le basi molecolari dell ereditarietà, l esperimento di Hammerling, Griffith e la trasformazione, gli esperimenti di Hershey e Chase. I virus. La composizione chimica del DNA, il modello di Watson e Crick, la struttura del DNA. Le fasi della duplicazione del DNA, il complesso di duplicazione e le DNA polimerasi, meccanismi di riparazione del DNA. Gli esperimenti di Beadle e Tatum e la relazione tra geni e polipeptidi. La struttura e le funzioni dell RNA messaggero, ribosomiale, transfer. La trascrizione del DNA, il codice genetico. Il ruolo del trna e quello dei ribosomi; le tappe della traduzione: inizio, allungamento e terminazione; la formazione di una proteina funzionante. Mutazioni somatiche ed ereditarie; mutazioni puntiformi, cromosomiche e genomiche; malattie genetiche umane causate da mutazioni cro- Comprendere le funzioni del materiale genetico nelle cellule. Saper spiegare le relazioni tra struttura e funzione delle molecole del DNA. Comprendere l importanza della duplicazione semiconservativa del DNA evidenziando la complessità del fenomeno e le relazioni con la vita cellulare. B3 - IL GENOMA IN AZIONE Cogliere l origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina. Comprendere le relazioni tra DNA, RNA e polipeptidi nelle cellule e spiegare i complessi meccanismi che consentono di costruire proteine partendo dalle informazioni dei geni. Descrivere le cause e gli effetti dei diversi tipi di mutazione, spiegandone l importanza per la vita umana e per la comprensione della storia della vita. mosomiche; mutazioni spontanee e indotte; mutazioni ed evoluzione. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper trarre conclusioni in base ai risultati ottenuti. Risolvere situazioni problematiche uti-lizzando linguaggi specifici Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti. Saper riconoscere e stabilire relazioni. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. 3
A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 4 di 7 La struttura dei virus, i cicli riproduttivi dei batteriofagi e dei virus animali, i virus a RNA. La trasformazione; trasduzione generalizzata e specializzata, la coniugazione. I diversi tipi di plasmidi, i plasmidi F e R. L operone lac, l operone trp, operoni inducibili e reprimibili a confronto; regolazione genica e studio del DNA. Le caratteristiche del genoma eucariotico. L organizzazione dei geni eucarioti interrotti e il processo di splicing. La trascrizione negli eucarioti, la struttura della cromatina. I controlli traduzionali e i controlli post-traduzionali. B4 LA REGOLAZIONE GENETICA Comprendere i meccanismi di interazione tra il genoma dei virus e le cellule ospiti, evidenziando le l importanza delle scoperte sul genoma virale per lo sviluppo della genetica e per lo studio di molte malattie umane. Acquisire consapevolezza che il genoma dei procarioti si può modificare grazie ai plasmidi. Comprendere come i meccanismi di regolazione genica consentano di modulare l azione dei geni, adattandola alle variazioni ambientali. Acquisire la consapevolezza: della complessità e versatilità del genoma eucariotico, che la regolazione genica negli euca- rioti pluricellulari è indispensabile per la specializzazione delle cellule somatiche. C1 L ORGANIZZAZIONE DEL CORPO UMANO Caratteristiche dei tessuti epiteliali e Comprendere che il corpo umano è un unità integrata formata da tessuti specializ- connettivi. Organizzazione di sistemi e apparati. Funzioni e organizzazione della cute. I meccanismi dell omeostasi, la relati. Saper descrivere le funzioni di apzati e sistemi autonomi strettamente cor- regolazione della temperatura corporea. parati e sistemi; comprendere perché la Cellula nervosa, conduzione cute è considerata un apparato e saperne dell impulso nervoso. Sinapsi. descrivere componenti e struttura. Saper mettere in relazione il buon funzionamento del proprio corpo con il mantenimento di condizioni fisiologiche costanti. C2 APPARATO CARDIOVASCOLARE E SANGUE L anatomia dell apparato cardiovascolare e i movimenti del sangue. L anatomia del cuore, le fasi e il controllo del ciclo cardiaco. Struttura e funzioni di arterie, vene, letti capillari. I meccanismi degli scambi nei capillari, il controllo del flusso sanguigno. Funzioni e caratteristiche del plasma, degli eritrociti, dei leucociti e delle piastrine; il processo di coagulazione. Spiegare e descrivere correttamente l organizzazione e le funzioni dell apparato cardiovascolare. Comprendere il ruolo svolto dal cuore nel sistema cardiovascolare e l importanza di una perfetta coordinazione dei meccanismi che attivano e regolano il ciclo cardiaco. Descrivere la struttura e l organizzazione dei vasi sanguigni in relazione alle loro rispettive funzioni. Comprendere i mec- canismi di scambio tra sangue e tessuti, evidenziando le funzioni del sangue e i fattori che ne controllano il flusso e la composizione. C3 APPARATO RESPIRATORIO E SCAMBI GASSOSI I processi della respirazione polmonare, l anatomia dell apparato respiratorio u- mano. Le secrezioni del tratto respiratorio, il controllo della ventilazione. Il meccanismo degli scambi polmonari e sistemici, l emoglobina e il trasporto di O 2, il trasporto di CO 2. Il sistema muscolare. Tipi di muscoli. Le caratteristiche dei muscoli scheletrici, le miofibrille, il meccanismo molecolare della contrazione muscolare. Fonti energetiche nel muscolo e debito Comprendere le relazioni tra le strutture e le funzioni delle diverse parti dell apparato respiratorio. Saper mettere in relazione le funzioni dell apparato respiratorio con quelle dell apparato cardiovascolare, comprendendo la loro stretta interdipendenza. C10 IL MOVIMENTO Saper spiegare i meccanismi che determinano l eccitabilità e contrattilità dei muscoli scheletrici, evidenziando l importanza dell organizzazione cellulare del sarcomero e della giunzione neu- Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. Saper riconoscere e Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale. Saper riconoscere e 4
A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 5 di 7 d ossigeno. Il sistema scheletrico romuscolare. Comprendere che il sistema La struttura dell endoscheletro, la formazione e la crescita delle ossa; la strutne continuamente rimodellato e svolge scheletrico è un sistema plastico che vietura dell osso. importanti compiti nel mantenimento dell omeostasi. CONTENUTI PER I SAPERI MINIMI B1 - MENDEL E EREDITARIETA Gli esperimenti e le leggi di Mendel. Il quadrato di Punnett, il test-cross. Mutazioni. Dominanza incompleta, codominanza,. I gruppi sanguigni. I geni associati, la ricombinazione genetica, le mappe genetiche. Autosomi e cromosomi sessuali. B3 - IL GENOMA IN AZIONE La struttura e le funzioni dell RNA messaggero, ribosomiale, transfer. La trascrizione del DNA, il codice genetico. Il ruolo del trna e quello dei ribosomi; le tappe della traduzione; la formazione di una proteina funzionante. Mutazioni; mutazioni ed evoluzione. C1 L ORGANIZZ. DEL CORPO UMANO Caratteristiche dei tessuti epiteliali e connettivi. Organizzazione di sistemi e apparati. Funzioni e organizzazione della cute. Cellula nervosa, conduzione dell impulso nervoso. Sinapsi. C3 APP. RESP. E SCAMBI GASSOSI I processi della respirazione polmonare, l anatomia dell apparato respiratorio umano. Il meccanismo degli scambi polmonari e sistemici. B2 IL LINGUAGGIO DELLA VITA Le basi molecolari dell ereditarietà, l esperimento di Hammerling, di Griffith e la trasformazione, di Hershey e Chase. I virus. La composizione chimica del DNA, il modello di Watson e Crick, la struttura del DNA. Le fasi della duplicazione del DNA. B4 LA REGOLAZIONE GENETICA Virus animali, i virus a RNA, i cicli riproduttivi dei batteriofagi. Trasformazione; trasduzione ; coniugazione. Plasmidi F e R. L operone lac; regolazione genica e studio del DNA. Caratteristiche del genoma eucariotico. Regolazione nella trascrizione e traduzione. C2 APP. CARDIOVASCOL. E SANGUE L anatomia dell apparato cardiovascolare. L anatomia del cuore, il ciclo cardiaco. Struttura e funzioni di arterie, vene e capillari. Fisiologia della circolazione. Funzioni e caratteristiche del plasma, degli eritrociti, dei leucociti e delle piastrine; il processo di coagulazione. C10 IL MOVIMENTO Il sistema muscolare. Tipi di muscoli. Le caratteristiche dei muscoli scheletrici. Fisiologia della contrazione muscolare. Fonti energetiche nel muscolo e debito d ossigeno. Il sistema scheletrico. La struttura dell endoscheletro, la formazione e la crescita delle ossa. SCANSIONE TEMPORALE DEI CONTENUTI CHIMICA UNITA DIDATTICHE E CONTENUTI RIPASSO E AMPLIAMENTO ATOMO E TAVOLA PERIODICA UNITA 5 - FORMULE E MASSA MOLECOLARE UNITA 6 - REAZIONI ED EQUAZIONI CHIMICHE BIOLOGIA UNITA DIDATTICHE E CONTENUTI B1 - MENDEL E EREDITARIETA OSSERVIAMO LA CELLULA B2 IL LINGUAGGIO DELLA VITA B3 - IL GENOMA IN AZIONE B4 LA REGOLAZIONE GENETICA C1 L ORGANIZZ. DEL CORPO UMANO C2 APP. CARDIOVASCOL. E SANGUE C3 APP. RESP. E SCAMBI GASSOSI C10 IL MOVIMENTO TEMPI TRIMESTRE PENTAMESTRE TEMPI TRIMESTRE PENTAMESTRE 5
A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 6 di 7 Si privilegerà più la qualità degli argomenti rispetto alla quantità, pertanto alcuni di questi. saranno trattati in una forma approfondita, utilizzando supporti audiovisivi in classe, appunti o integrazioni al testo. METODO E VERIFICHE Nonostante il libro di testo rimanga alla base del lavoro, in considerazione dell importanza di promuovere e potenziare la capacità di lettura autonoma di un argomento scientifico, si integrerà comunque con appunti semplificati, per mantenere gli alunni aggiornati sulle nuove scoperte e per abituarli ad uno studio più dettagliato e scientifico. La strumentazione presente in laboratorio (audiovisivi, microscopi, plastici, materiale chimico) sarà un utile supporto per avvicinare gli alunni al metodo sperimentale. La lezione verrà impostata secondo il modello della relazione argomentata, per indicare, nella fase di approccio ai diversi contenuti uno schema metodologico di studio. Si sta già lavorando per attivare rapporti con enti di ricerca e di sviluppo presenti sul territorio, in modo da favorire una collaborazione che coinvolga attivamente gli studenti, nell intenzione di promuovere gli stessi ad un lavoro divulgativo delle conoscenze ed esperienze acquisite direttamente alle altri classi della scuola e sul territorio. Si promuoverà uno studio interdisciplinare con l insegnante di inglese su argomenti scientifici che saranno trattati anche in lingua. 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. Per tutti gli alunni verranno effettuate: almeno due verifiche nel trimestre e almeno due verifiche nel pentamestre Le verifiche saranno sia orali che scritte su quesiti* o semplici problemi riguardanti il programma svolto fino all'esecuzione del compito. * Se trattasi di test le domande saranno del tipo: risposta a scelta multipla, vero o falso, completamento di frasi, descrizione di figure, domande aperte. N.B. Quanto sopra specificato per METODO e VERIFICHE, VALUTAZIONE ci si riferisce sia all insegnamento della Chimica che a quello della Biologia. Per le verifiche orali saranno seguiti i seguenti criteri: INDICATORI DI LIVELLO Scarso (<4) Insufficiente (4) DESCRITTORI Rifiuto della prova / non risponde alla richiesta / dichiara di non conoscere l argomento. Esprime pochi e stentati concetti in modo impacciato e/o mnemonico. Nessuna capacità di applicazione. 6
A. s. 2013/2014 Materia : Scienze Naturali Pagina 7 di 7 Mediocre (5) Sufficiente (6) Discreto (7) Buono (8) Ottimo / Eccellente (9/10) Esposizione incompleta, anche se corretta, dei principali concetti richiesti; capacità di applicazione delle conoscenze agli esercizi più semplici; poca autonomia nello studio. Conoscenza non approfondita degli argomenti basilari. Esposizione corretta anche se non disinvolta e personalizzata; diligenza nello studio. Esposizione organica dei concetti e sufficiente autonomia nello studio: capacità di esprimersi nel linguaggio specifico della disciplina. Preparazione approfondita, accompagnata da un esposizione precisa e puntuale in termini lessicali e contenutistici; autonomia di giudizio e rielaborazione dei contenuti proposti. 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. Per i test verrà usata la seguente griglia di valutazione: Descrittori Punti - 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. 2 - 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 3 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. 1 - Nella scelta tra due termini alternativi in un brano o frase 1 - Per ogni termine correttamente inserito in un brano, scelto tra quelli suggeriti 1 Dopo aver attribuito a ciascuna risposta corretta il relativo punteggio il totale dei punti sarà riportato in decimi. Ciampino, 30 ottobre 2013 I DOCENTI Elisabetta Barranca Stefano Di Bernardini Claudio Mecchia, Maurizio Sabato Rosa Teresa Bianchi Laura Giorgi, Patrizia Moscatelli Clara Solfizi 7