Cavagna - liceo carducci

PIANO DI LAVORO
ANNO SCOLASTICO 2016-17
MATERIA
SCIENZE
Scienze della terra, biologia e chimica
DOCENTE
Prof. Raffaello Cavagna
CLASSE
Competenze
V H Liceo Linguistico
Ai fini del raggiungimento dei risultati di apprendimento in esito al percorso quinquennale, nel
secondo biennio il docente di Scienze naturali persegue, nella propria azione didattica ed educativa,
l’obiettivo di far acquisire allo/a studente, oltre a quelle già indicate per il primo biennio, le seguenti
competenze:
• utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e oggetti, riconoscendo i criteri scientifici
di affidabilità delle conoscenze
• individuare ed utilizzare un linguaggio scientifico corretto per analizzare e sintetizzare informazioni,
spiegare fenomeni, per comunicare ed argomentare sulla base di evidenze scientifiche
• valutare lo sviluppo di processi e fenomeni, prevedendone le conseguenze all’interno di sistemi e
relazioni, centrati sulla sostenibilità per la persona, l’ambiente, il territorio.
Lo studio delle Scienze naturali prosegue nel quinto anno in sinergia con quello delle altre discipline
(storia; storia della filosofia; matematica, fisica, ed. fisica) per giungere ad una chiara comprensione
del rapporto tra i fenomeni e gli oggetti del mondo naturale e quelli del mondo scientifico e
tecnologico nel contesto in cui sono state prodotte.
Il passaggio dal programma (didattica che pone maggiormente attenzione ai contenuti) al curricolo
(didattica che pone maggiormente attenzione alle competenze) sposta il punto di vista dall’insegnare
all’apprendere (quindi dall’insegnante all’alunno) e ciò determina una selezione dei contenuti e del
loro numero. Tuttavia, questi contenuti dovrebbero tener conto dei nuclei fondanti della disciplina.
Per dirla con Todaro*, questi nuclei fondanti presentano diversi piani concettuali ed una diversa
collocazione nel curricolo:
1. nuclei fondanti disciplinari, che ci permettono di individuare:
• l’oggetto: i sistemi biologici e i loro livelli di scala e di organizzazione;
• la fenomenologia: la unicità/varietà degli oggetti, la loro natura relazionale e la loro
complessità;
• il processo: l’evoluzione nel tempo e nello spazio;
2. nuclei fondanti procedurali (comuni alla biologia, alle scienze della terra , alla chimica e alla
fisica), cioè le strategie di conoscenza del mondo naturale:
• osservazione, misurazione, comparazione (l’attività sul campo e in laboratorio);
• regole, generalizzazioni in modelli concettuali e di natura probabilistica, modelli, leggi,
teorie (il quadro concettuale della visione evoluzionistica e sistemica);
• l’olismo e il riduzionismo, due approcci diversi, due modalità di interpretazione del mondo
delle discipline (nuclei fondanti ermeneutici);
3. nuclei fondanti essenzialmente “epistemologici” (comuni alla biologia, alle scienze della
terra, alla chimica e alla fisica), nel senso che riflettono intorno ai principi della conoscenza
scientifica:
• sistema (come organizzazione);
• interazione;
• equilibrio;
• flusso di materia, di energia e di informazione;
• trasformazione/evoluzione.
Pertanto, l’attenzione dell’insegnante si posa maggiormente sul processo di apprendimento della
conoscenza. L’acquisizione di contenuti non è il fine ultimo di questo apprendimento (di tipo
1
enciclopedico), ma esso diviene il mezzo per acquisire un metodo di lavoro. Ciò comporterà lo
svolgimento di un limitato numero di “argomenti”: è chiaro quindi che se si misurerà la bontà
dell’insegnamento con la quantità di contenuti trattati, questo approccio è perdente in partenza.
1 Indicazioni per il Curricolo del Secondo Biennio – Provincia di Bolzano - 2012
2 C. Todaro Angelillo, pubblicazione della A.N.I.S.N. (Associazione Nazionale Insegnanti di Scienze Naturali), 2000
Contenuti
disciplinari
settembre
 .Biomolecole: le proteine (ripasso)
 Gli enzimi
Bio.1 La meiosi e la riproduzione sessuata
 Apolide e diploide. Meiosi e ciclo vitale. Fasi della meiosi.
 Meiosi e variabilità
 Meiosi nella specie umana. Errori nel processo meiotico. Mancata disgiunzione
 Sindrome di Down. Altre anomalie numeriche.
Ottobre
Bio. 2 Il linguaggio della vita: il DNA
 Esperimento di Hershey e Cahse
 La composizione chimica del DNA,
 il modello a doppia elica di Watson e Crick, la struttura del DNA.
 Le fasi della duplicazione del DNA, il complesso di duplicazione e le DNA polimerasi,
i meccanismi di riparazione del DNA
Bio. 3 Dal Dna alle proteine
 Il «dogma centrale della biologia», 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; i diversi tipi di mutazioni puntiformi,
cromosomiche e genomiche; malattie genetiche umane causate da mutazioni
cromosomiche; mutazioni spontanee e indotte; mutazioni ed evoluzione
Novembre
Dicembre
Gennaio
Bio. 4. Genetica 4.1
 Termini di uso comune in genetica
 La prima e la seconda legge di Mendel
 Gli esperimenti e il metodo di Mendel; la legge della dominanza, la legge della
segregazione dei caratteri.
 Le conseguenze della seconda legge di Mendel
 Il quadrato di Punnett e la probabilità, le basi molecolari dell’ereditarietà, il testcross.
 La terza legge di Mendel
 La legge dell’assortimento indipendente dei caratteri, gli alberi genealogici,
 Le malattie genetiche autosomiche recessive: fibrosi cistica, talassemia, anemia
falciforme, albinismo, Morbo di Tay -Sachs, PKU, corea di Huntington, nanismo
acondroplastico
4.2 Genetica (2)
 Interazioni alleliche
 Mutazioni e nuovi alleli, poliallelia, dominanza incompleta, codominanza,
pleiotropia.I gruppi sanguigni. Epistasi, geni soppressori, il vigore degli ibridi,
fenotipi complessi e ambiente, eredità poligenica
 Geni e cromosomi
 I geni associati, la ricombinazione genetica dovuta al crossing-over, le mappe
genetiche.
 La determinazione cromosomica del sesso
 Autosomi e cromosomi sessuali, la determinazione del sesso, l’eredità dei caratteri
legati al sesso. Morgan e la Drosophila. Le malattie legate a mutazioni sul
cromosoma X; eredità legata al cromosoma Y. Eredità mitocondriale.
Febbraio
SdT. 1 La tettonica delle placche
 Le interazioni fra le placche: i margini delle placche,
 margini convergenti, divergenti trasformi
 il meccanismo che muove le placche
2
Marzo
 Il ciclo orogenetico: il sollevamento delle montagne; la formazione delle Alpi e
degli Appennini.
Bio 5.
L’attivazione e la regolazione dei geni (cenni)
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Marzo
Aprile
Il ruolo dei geni nel processo di differenziamento cellulare
La regolazione genica nei procarioti. L’ipotesi di Jacob e Monod
La regolazione genica negli eucarioti
La regolazione genica: il controllo della trascrizione
La regolazione genica: i controlli della traduzione
Il genoma eucariotico è versatile
Epigenetica: come l’ambiente influisce sull’espressione dei geni
Bio. 6.1 I procarioti : eubatteri e archea
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Le Caratteristiche della cellula procariote. La parete.
Classificazione dei batteri in eubatteri e archeobatteri
Il metabolismo batterico
La curva di crescita dei batteri
I Cianobatteri
6.2Genetica di virus e batteri
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Le caratteristiche dei virus. Cicli litici e lisogeni
I virus influenzali
I batteri DNA batterico, i plasmidi
Meccanismi di ricombinazione: trasformazione, trasduzione e coniugazione
nei batteri
maggio
giugno
Metodologia
7. Le biotecnologie e le loro applicazioni
 Le biotecnologie hanno una storia antica
 Gli strumenti per le biotecnologie
 Il DNA ricombinante
 L’ingegneria genetica e gli OGM
 Le fonti del DNA: genoteche, PCR e DNA sintetico
 Le biotecnologie e le speranze per il futuro
 DNA ovunque?
 Lo studio dei genomi e il Progetto Genoma Umano
 La ricerca non si ferma: trascrittomi e proteomi
 I problemi connessi con le moderne biotecnologie
Gli alunni dovranno cogliere innanzitutto la materia sotto l'aspetto pluridisciplinare e
interdisciplinare: le Scienze della Natura come sistema di discipline. Lo studio dovrà insistere sul
carattere sistemico della realtà, considerando i diversi elementi di essa in un insieme di relazioni.
Gli argomenti verranno posti, quando possibile, in forma problematica. Partendo dall'osservazione di
un fenomeno o dalla nascita di un problema si cercherà di formulare ipotesi, che verranno
successivamente (se possibile) verificate e di costruire modelli interpretativi del fenomeno stesso.
Ogni contenuto viene sviluppato da quanto gli alunni già conoscono, procedendo per via deduttivainduttiva, talora per via abduttiva (in cui la premessa maggiore è certa, mentre essendo la premessa
minore solo probabile, anche la conclusione è solo probabile).
Allo scopo si intende utilizzare la seguente metodologia:
- lezioni frontali intercalate da discussioni e analisi di problemi;
- lavori di gruppo, in relazione ad esercitazioni pratiche o ricerche a tema;
- ricerca delle connessioni con altre discipline;
- uso del laboratorio di scienze e della strumentazione in dotazione;
- uso dell’Aula di Informatica;
e le seguenti tecniche didattiche:
- lettura e interpretazione del libro di testo, brani, articoli o altro materiale bibliografico;
- visione ed interpretazione di film, CD-rom, DVD;
- svolgimento di attività pratiche (a casa o in laboratorio) e di ricerche di approfondimento;
- costruzione di carte tematiche e di altre rappresentazioni grafiche;
- uso di simulazioni e giochi;
- uscite sul territorio.
3
strumenti
Tra i sussidi didattici si utilizzeranno per le diverse discipline:
- riviste: Le Scienze, Tuttoscienze, Naturalmente, Scienza e Conoscenza , Unterricht Biologie
- audiovisivi VHS;
- lavagna luminosa:
- software didattico (CD-Rom, DVD);
- biblioteca;
- laboratorio di Scienze
- piattaforma Bioelearning
- siti Internet
Verifiche e
criteri di
valutazione
Ad integrazione delle tradizionali prove orali verranno utilizzate prove oggettive strutturate
(verifiche sommative), che mireranno a cogliere, in primo luogo, gli obiettivi di conoscenza e abilità
(comprensione, applicazione) e, quando possibile, di competenza.
Oltre a ciò si utilizzeranno prove non strutturate, come la stesura di relazioni o
rappresentazioni grafiche/cartografiche, commenti a fotografie, interpretazioni di grafici e carte,
discussioni generali e di gruppo, giochi di ruolo, ricerche a tema, elaborazione di mappe concettuali,
miranti a valutare perlopiù le capacità di analisi, di critica, di elaborazione, di sintesi. Queste capacità
sono valutate in modo parziale nel corso del biennio di studio, in modo più incisivo nel triennio.
Tali prove concorrono a determinare il voto orale nelle classi in cui non sia previsto
esplicitamente il voto scritto.
Eventuali
attività di
recupero
Sportelli settimanali a richiesta
Bolzano, 13 ottobre 2016
Il docente prof. Raffaello Cavagna
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