programmazione scienze 2014-2015

Programmazione modulare di scienze nelle classi prime
1° modulo: Materia ed Energia.
Contenuti: La materia e i suoi stati. Proprietà e trasformazione della materia. Sostanze, miscugli,
elementi e composti. Massa ed energia nelle trasformazioni chimiche.
Competenze: Distinguere le proprietà e le trasformazioni fisiche da quelle chimiche. Riconoscere
sostanze pure, miscugli omogenei, miscugli eterogenei, elementi, composti, atomi e molecole.
Leggere una formula chimica. Individuare i reagenti e i prodotti in un’equazione chimica.
Riconoscere le trasformazioni endotermiche e quelle esotermiche.
2° modulo: Atomo e particelle subatomiche
Contenuti: Atomo e particelle subatomiche. Le leggi fondamentali. Le particelle subatomiche.
L’atomo nucleare e la sua massa. La tavola periodica degli elementi.
Competenze: Collegare nome e simbolo di un elemento, numero di massa, numero di protoni,
elettroni e neutroni. Utilizzare la tavola periodica per ricavare informazioni sugli elementi chimici.
Individuare nella tavola periodica: gruppi, periodi, elementi dei gruppi principali, elementi di
transizione, metalli e non metalli.
3° Modulo: Il sistema solare
Contenuti: I pianeti e il Sole. Il moto di rivoluzione dei pianeti e la gravitazione universale.
Competenze: Distinguere i pianeti rocciosi da quelli gassosi e determinare la loro posizione nel
sistema solare. Distinguere tra loro i differenti corpi del sistema solare. Riconoscere le principali
strutture del Sole. Riconoscere le leggi che governano il moto dei pianeti.
4° Modulo: Il pianeta Terra e il suo satellite Luna.
Contenuti: Forma e dimensione della Terra. L’orientamento. Il reticolato geografico e le coordinate
geografiche. I moti terrestri e le loro conseguenze. La Luna. La rappresentazione della superficie
terrestre.
Competenze: Sapere leggere le coordinate geografiche. Analizzare le cause che determinano il
ciclo delle stagioni. Individuare in uno schema le posizioni dei solstizi e degli equinozi. Calcolare
l’ora di località situate in fusi orari diversi. Distinguere le fasi lunari e le eclissi di Sole da quelle di
Luna.
5° modulo: Geomorfologia della superficie terrestre.
Contenuti: Le caratteristiche fisiche e la struttura della Terra. L’idrosfera. Il ciclo dell’acqua. Acque
marine, continentali, superficiali, sotterranee, i ghiacciai. L’atmosfera. Composizione e struttura. La
temperatura dell’aria. La pressione atmosferica: come si misura e come varia. I venti. L’umidità
atmosferica e le precipitazioni.
Competenze: Spiegare come si può ricavare la densità media della Terra in base alla forza di
gravità. Valutare come varia la temperatura al di sotto della superficie terrestre con la profondità.
Interpretare il modello della struttura interna della Terra. Distinguere tra fenomeni connessi alle
forze esogene ed endogene rispettivamente. Riconoscere le principali strutture continentali e
oceaniche della superficie terrestre. Interpretare schemi relativi alla ripartizione delle acque terrestri
e al ciclo dell’acqua. Spiegare i processi alla base dell’azione del mare, delle acque superficiali e
sotterranee e dei ghiacciai nel modellamento della superficie terrestre. Analizzare i consumi di
acqua e i problemi connessi all’inquinamento delle acque e dell’atmosfera. Interpretare grafici sulla
composizione, la struttura, la temperatura e la pressione atmosferiche. Distinguere le aree cicloniche
e anticicloniche e i loro effetti sulla circolazione generale dell’atmosfera.
Programmazione modulare di scienze nelle classi seconde
1°modulo. massa molecolare, moli e reazioni chimiche.
Contenuti: Formule e massa molecolare. Calcolo della massa molecolare. La mole, la massa
molare. La quantità degli elementi nei composti. Le reazioni chimiche. Le equazioni chimiche
bilanciate. Calcoli con le moli e con le masse nelle equazioni chimiche.
Competenze: Calcolare la massa molecolare e la massa molare di un composto di cui si conosce la
formula. Effettuare calcoli per collegare massa, numero di moli e numero di particelle. Bilanciare
per tentativi una reazione chimica. Svolgere problemi di stechiometria con le particelle, con le moli
e con i grammi.
2° modulo. Le caratteristiche dei viventi.
Contenuti: Le biomolecole (glicidi, lipidi, proteine, acidi nucleici). Le caratteristiche di ogni
organismo vivente. Le caratteristiche collettive. L’evoluzione. L’organizzazione dei viventi. La
biodiversità. Il metodo scientifico e la biologia.
Competenze: Riconoscere le differenti caratteristiche delle varie classi di molecole biologiche.
Sapere comprendere la relazione tra le funzione delle proteine e la loro struttura molecolare.
Spiegare le differenze essenziali tra il DNA e l’RNA. Saper riconoscere proprietà emergenti nel
passaggio da u livello di organizzazione a un altro. Sapere individuare i diversi modi di nutrirsi
degli organismi viventi e fare esempi concreti. Saper fare esempi di specie con ruolo diversi in un
ecosistema. Applicare il metodo scientifico a realtà diverse.
3° modulo. La cellula, unità fondamentale dei viventi
Contenuti: Forma e dimensioni delle cellule. Come si osservano le cellule. L’organizzazione
cellulare. La cellula procariote. La cellula eucariote. L’ultrastruttura della cellula eucariote.
Competenze: Saper confrontare le caratteristiche di un microscopio ottico e di uno elettronico.
Comprendere i vantaggi delle ridotte dimensioni delle cellule. Comprendere la struttura generale dei
diversi tipi di cellule. Saper mettere in relazione struttura e funzioni degli organuli.
4° modulo. Le divisioni cellulari e i cicli vitali.
Contenuti: La divisione cellulare. La mitosi. La meiosi. Ciclo cellulare. I cicli vitali.
Competenze: Distinguere tra riproduzione dell’organismo e della cellula. Saper prevedere quando
una cellula si dividerà per mitosi o per meiosi. Saper confrontare riproduzione asessuata e sessuata.
Saper confrontare i cicli cellulari di cellule con diversa funzione e specializzazione. Sapere mettere
in relazione la struttura con la funzione della cellula uovo e la struttura e la funzione degli
spermatozoi.
5° modulo. L’evoluzione del concetto di gene.
Contenuti: Genetica mendeliana. Le leggi di Mendel. Le eccezione alle leggi di Mendel. La
genetica umana. Eredità legata al sesso. Le malattie genetiche.
Competenze: Comprendere le fasi e i risultati del lavoro sperimentale di Mendel. Distinguere il
fenotipo dal genotipo. Cogliere le relazioni tra le leggi di Mendel e la meiosi. Saper costruire
quadrati di Punnet che illustrino la particolarità della trasmissione di geni legati al sesso. Saper
illustrare con esempi la complessa interazione tra geni, ambiente ed eventi casuali nel determinare
le caratteristiche individuali. Saper leggere e interpretare un albero genealogico. Acquisire
informazioni sulle principali malattie ereditarie negli esseri umani per prevederne la frequenza nei
discendenti.
6° modulo. La varietà dei viventi.
Contenuti: La classificazione dei viventi. La biodiversità. Caratteristiche generali dei procarioti,
protisti, funghi, piante e animali.
Competenze: Saper spiegare la differenza tra nomi comuni e nomi scientifici degli organismi
viventi. Spiegare la differenza tra batteri patogeni e batteri utili. Saper spiegare l’eterogeneità del
regno dei protisti. Individuare le relazioni tra i funghi e gli altri esseri viventi. Identificare le
strutture che rendono le piante adatte all’ambiente subaereo. Saper fare esempi concreti di piani di
organizzazione anatomica diversi negli animali.
Programmazione modulare di scienze nelle classi terze
1° modulo. Struttura e trasformazioni della materia.
Contenuti: formule e massa molecolare. La mole. La quantità degli elementi nei composti. Come si
manifestano le reazioni chimiche e cosa ci dicono le equazioni chimiche. Gli aspetti quantitativi
delle trasformazioni ( stechiometria ).
Competenze: Calcolare la massa molecolare e la massa molare di un composto di cui si conosce la
formula. Effettuare calcoli per collegare massa, numero di moli e numero di particelle. Bilanciare
per tentativi una reazione chimica. Svolgere problemi di stechiometria con le particelle, con le moli
e con i grammi.
2° modulo. Atomi, legami e molecole.
Contenuti: Gli spettri atomici. Energia dei sottolivelli negli atomi con uno e con più
elettroni..Energia di ionizzazione. Configurazione elettronica. Le proprietà periodiche. Il legame
ionico. Il legame covalente. I tipi di legami covalenti. Le forze intermolecolari. nomi e formule di
elementi e ioni. Classificazione dei principali composti inorganici e la relativa nomenclatura.
Competenze: Scrivere le configurazioni elettroniche degli atomi. Stabilire il numero di elettroni di
valenza di un atomo e scrivere il suo simbolo di Lewis. Assegnare il nome e scrivere la formula e la
configurazione elettronica degli ioni monoatomici isoelettronici con un gas nobile. Utilizzare le
strutture di Lewis. Stabilire se un legame è polare quali sono i poli positivo e negativo. Decidere se
una molecola è polare. Scrivere correttamente le formule degli elementi chimici. Riconoscere e
assegnare i numeri di ossidazione. Assegnare nomi e formule a diversi tipi di composti inorganici.
3° modulo: l’attività cellulare
Contenuti: costruire un vivente: materia, energia e informazioni. L’ATP. Gli enzimi. La velocità
delle reazioni e il ruolo degli enzimi. Vie e cicli metabolici. I trasporti passivi e attivi. L’estrazione
dell’energia dalle sostanze organiche. La glicolisi. Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa. Le
fermentazioni. La fotosintesi.
Competenze: Riconoscere il ruolo dell’energia nei sistemi viventi. Distinguere le reazioni
cataboliche dalle reazioni anaboliche. Prevedere l’effetto di variabili fisiche e chimiche sull’attività
degli enzimi. Saper distinguere una via metabolica da un ciclo. Saper prevedere la capacità delle
sostanze di attraversare la membrana, note le loro proprietà chimiche. Descrivere le differenze tra
canali, trasportatori passivi e pompe. Saper descrivere ciò che accade a cellule animali o vegetali
immerse in soluzioni iper-, ipo- isotoniche. Localizzare le varie tappe della respirazione nella
cellula. Definire il ruolo dell’ossigeno nella respirazione. Localizzare le tappe della fotosintesi
all’interno dei cloroplasti. Confrontare l’equazione della respirazione con quella della fotosintesi.
4° modulo Biologia molecolare
Contenuti: Struttura e duplicazione del DNA. I tipi di RNA. Il codice genetico. La sintesi proteica.
I geni mutano le informazioni.
Competenze: Saper spiegare perché il modello a doppia elica risponde ai requisiti di una molecola
che porta informazioni. Saper prevedere la sequenza di un filamento in base alle regole della
complementarietà. Descrivere il flusso dell’informazione genetica in una cellula eucariote tramite i
processi di trascrizione e traduzione. Comprendere il ruolo di tutte le molecole coinvolte nel
processo di sintesi proteica. Cogliere il significato genetico delle mutazioni.
Programmazione modulare di scienze nelle classi quarte
1° modulo. La velocità di reazione e l’equilibrio chimico.
Contenuti: La velocità di reazione. La teoria delle collisioni. I fattori che influenzano la velocità di
reazione. L’equilibrio chimico e le sue caratteristiche. La legge di azione di massa. Il principio di Le
Chatelier. Alterazione di un equilibrio chimico.
Competenze: Distinguere una reazione veloce da una lenta. Saper intervenire sulla velocità di una
reazione, agendo sui vari fattori che la influenzano. Applicare il principio di Le Chatelier.
Interpretare il significato della costante di equilibrio ed utilizzarla in semplici calcoli.
2° modulo: Gli acidi e le basi.
Contenuti: Acidi e basi secondo Arrhenius. Acidi e basi secondo Bronsted e Lowry. Coppie
coniugate acido-base. La forza degli acidi e delle basi. L’autoionizzazione dell’acqua e il pH. Acidi
e basi in azione.
Competenze: Scrivere coppie coniugate acido-base e riconoscerle nelle reazioni. Svolgere semplici calcoli
con Ka e Kb. Sapere se una soluzione è acida, basica o neutra in base al valore del suo pH. Calcolare
il pH di una soluzione in base alla concentrazione degli OH e H.
3° modulo. Le reazioni di ossidoriduzione.
Contenuti: Ossidazioni e riduzioni dei metalli e dell’idrogeno. Numeri di ossidazione e
ossidoriduzioni. Ossidanti e riducenti. Il bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione.
Competenze: Assegnare i numeri di ossidazione. Riconoscere una reazione di ossidoriduzione e
individuare la specie che si ossida e quella che si riduce, l’ossidante e il riducente. Bilanciare
un’equazione di ossidoriduzione.
4° modulo. Corpo umano e salute.
Contenuti: La geografia del corpo umano. Le regioni del corpo. Piccolo dizionario di termini
anatomici. Indagare all’interno del corpo. E tecniche di indagine moderne. La malattia.
L’epidemiologia, la prevenzione e le terapie.
Competenze: Acquisire informazioni sulle principali tecniche che permettono di visualizzare gli
organi e i sistemi del corpo umano. Indicare la giusta posizione di un determinato organo nel corpo
umano.
5° modulo. Gli apparati digerente, respiratorio e circolatorio.
Contenuti: La nutrizione. Il fabbisogno di energia. Il canale alimentare. Dalla bocca allo stomaco.
L’intestino: digestione e assorbimento. Il fegato. Funzione e struttura dei polmoni. Le vie aeree. La
ventilazione polmonare. Lo scambio e il trasporto dei gas. La composizione del sangue. Il percorso
del sangue. Il cuore. La struttura dei vasi. Il cuore in funzione.
Competenze: Comprendere i principi di un’alimentazione corretta e bilanciata. Acquisire
informazioni utili al mantenimento del proprio peso forma. Cogliere le relazioni tra le strutture delle
diverse parti del sistema digerente e le loro specifiche funzioni fisiologiche. Capire in quali parti del
sistema digerente e per azione di quali enzimi avviene la digestione delle diverse macromolecole.
Comprendere l’organizzazione del sistema respiratorio umano. Comprendere il percorso seguito dai
gas all’interno dell’organismo. Acquisire informazioni sulla composizione del sangue e sulla
struttura generale del sistema cardiocircolatorio umano. Comprendere le differenze strutturali e
funzionali tra vene, arterie e capillari. Indicare il percorso del sangue attraverso il cuore nella
grande e piccola circolazione.
6° modulo. I sistemi linfatico, endocrino e nervoso.
Contenuti: Il sistema linfatico. Le difese immunitarie. La risposta immunitaria. Acquisire
l’immunità. Gli ormoni e il sistema endocrino. L’ipofisi, tiroide e paratiroidi, il pancreas e le
ghiandole surrenali. Gli organi di senso. Le cellule del sistema nervoso. L’organizzazione del
sistema nervoso. Sistema nervoso centrale e sistema nervoso periferico.
Competenze: Riconoscere i principali meccanismi immunitari. Associare i principali ormoni alla
loro funzione. Riconoscere i recettori nervosi e gli organi di senso. Riconoscere le parti principali di
una cellula nervosa.
Programmazione modulare di scienze nelle Classi quinte
1°modulo. L'universo.
Contenuti: Fonti e raccolta di informazione sugli oggetti celesti. Strumenti per osservare il cielo.
La sfera celeste. Le caratteristiche delle stelle. Le galassie. L’origine dell’universo. La stella Sole.
Leggi di Keplero. I pianeti e gli altri corpi del sistema solare.
Competenze: Comunicare attraverso la terminologia specifica dell’astronomia e dell’astrofisica.
Interpretare dati e informazioni nei vari modi in cui possono essere presentati ( diagramma H.R. I
grafici della legge di Hubble e sull’evoluzione dell’universo, le tabelle su classi spettrali, Sole,
pianeti e i vari tipi di formule.) Correlare cause ed effetti dei fenomeni astronomici ( massa ed
evoluzione delle stelle, caratteristiche dei pianeti e distanze dal Sole.) Confrontare le diverse ipotesi
sull’origine dell’universo, del sistema solare e delle stelle. Ricercare, raccogliere e selezionare
informazioni e dati da fonti attendibili.
2° modulo La Terra nello spazio.
Contenuti: Forma e dimensioni della Terra. Reticolato geografico. L'orientamento. Prove e
conseguenze della rotazione e della rivoluzione terrestri. Moti millenari. Caratteri fisici lunari.
Movimenti e fasi lunari. Le eclissi.
Competenze: Comunicare attraverso la terminologia e il simbolismo specifici della geodesia.
Interpretare dati e informazioni nei vari modi in cui possono essere presentati ( disegni e formule
per la determinazione della latitudine, grafici come l’analemma e tabelle.) Rappresentare i fenomeni
astronomici per mezzo di disegni: eclissi, fasi lunari, diversa durata del di e della notte.)
Rappresentare graficamente le tecniche per la determinazione delle coordinate geografiche.
Ricercare, raccogliere e selezionare informazioni e dati da fonti attendibili.
3° Modulo: I materiali della crosta terrestre. la dinamica terrestre
Contenuti: I minerali della Terra solida. La struttura cristallina. I minerali silicati e non silicati. Le
rocce. I processi magmatici, sedimentari e metamorfici. I terremoti. Le onde sismiche. La
registrazione e la misura dell’intensità delle onde sismiche. I vulcani. Meccanismi che portano alle
eruzioni e tipi di eruzioni. Distribuzione dei vulcani attivi e dei terremoti sulla superficie terrestre.
Competenze: Osservare e imparare a riconoscere sommariamente una roccia, a partire dall’analisi
macroscopica per classificarla come ignea, sedimentaria o metamorfica. Comunicare attraverso la
terminologia specifica della geologia descrittiva e interpretativa, imparando ad utilizzare
informazioni e dati riportati nel testo e nelle figure. Correlare le molteplici informazioni descrittive
e metterle in relazione con l’interpretazione del fenomeno. Ad esempio, mettere in relazione
l’origine dei magmi con la loro composizione chimica, il tipo di lava con il tipo di attività
vulcanica, col tipo di prodotto, col tipo di deposito e col tipo di edificio vulcanico risultante.