scienze della terra e biologia

Anno scolastico 2016-2017
SETTORE TECNOLOGICO
INDIRIZZO: Chimica dei materiali e biotecnologie
Articolazione: Biotecnologie sanitarie
PROGRAMMA PREVENTIVO
Scienze Naturali
DOCENTI
Claudia Sirtori
Ore settimanali: 2
CLASSI
2B BIO
FIRME
FINALITA' E OBIETTIVI
COMPETENZE DI CITTADINANZA
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Imparare ad imparare
Saper progettare
Saper comunicare
Saper collaborare e partecipare
Saper agire in modo autonomo e responsabile
Saper risolvere i problemi
Saper individuare collegamenti e relazioni
Saper acquisire ed interpretare l’informazione
COMPETENZE TRASVERSALI PER LE SCIENZE
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Saper effettuare connessioni logiche
Saper riconoscere e stabilire relazioni
Saper classificare
Saper formulare ipotesi in base ai dati forniti
Saper trarre conclusioni basate sui risultati ottenuti
Saper risolvere situazioni problematiche utilizzando linguaggi specifici
Saper applicare le conoscenze acquisite alla vita reale
COMPETENZE DELLA DISCIPLINA
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Utilizzare correttamente le teorie della fisica e della chimica per analizzare i fenomeni
biologici.
Favorire negli studenti lo sviluppo di capacità di organizzazione del proprio lavoro e di
atteggiamenti fondati sulla collaborazione di gruppo.
Utilizzare correttamente la terminologia specifica nella produzione di relazioni di sintesi.
CONTENUTI
Modulo 1: Cellula e metabolismo cellulare
Competenze disciplinari: Comprendere la sostanziale unitarietà dei viventi ricono-scendo nella cellula
l’unità costitutiva fondamentale di tutti gli organismi
- Comprendere la complessa struttura della membrana plasmatica mettendola in relazione con la capacità
della cellula di comunicare con l’ambiente esterno.
- Comprendere l’importanza della specificità enzimatica
e le relazioni tra funzionalità degli enzimi e ambiente
- Comprendere come le cellule trasformano l’energia contenuta negli alimenti in energia utilizzabile per
compiere tutte le proprie funzioni vitali
- Comprendere l’importanza dei processi fotosintetici per la costruzione delle molecole organiche alla base
della catena alimentare
Conoscenze
U.D.1: Origine, struttura e funzione delle cellule
1. Origine della vita
2. L’evoluzione chimica e biologica
3. Organismi eucarioti e procarioti
4. Principali caratteristiche cellulari
5. Il nucleo
6. Proprietà delle membrane cellulari: i trasporti
U.D. 2: Fonti di energia per la cellula
1. Organismi autotrofi ed eterotrofi e loro relazioni
energetiche
2. Il metabolismo cellulare: velocità di reazione,
catalizzatori biologici, ATP, reazioni anaboliche e
cataboliche
U.D. 3: Respirazione cellulare
1. Processi di respirazione anaerobica: la fermentazione
2. Reazione di ossidazione del glucosio e sue
implicazioni energetiche
U.D. 4: Fotosintesi
1. Struttura dei cloroplasti
2. Processi di cattura dell’energia luminosa
3. Sintesi di composti organici
Abilità
- Spiegare in che modo può essersi originata la
vita
- Distinguere le cellule procariote da quelle
eucariote
- Indicare dimensioni, forma e composizione
chimica della cellula
- Descrivere gli organuli cellulari
- Descrivere il nucleo e le funzioni del DNA
- Spiegare in che modi la cellula scambia sostanze
con l’esterno
- Distinguere tra organismi autotrofi ed eterotrofi
- Delineare i rapporti alimentari tra organismi
all’interno di un ecosistema
- Descrivere i fattori che influenzano la velocità
di reazione
- Descrivere il meccanismo d’azione degli enzimi
e la loro specificità
- Spiegare la funzione dell’ATP nella cellula
- Spiegare il significato di metabolismo cellulare
- Spiegare il processo di fermentazione e indicare
i possibili prodotti
- Scrivere l’equazione chimica generale della
respirazione
- Descrivere e localizzare il processo della
glicolisi e della respirazione aerobica
- Confrontare respirazione e fermentazione,
spiegando i differenti rendimenti energetici
- Descrivere la struttura dei cloroplasti
- Scrivere l’equazione chimica generale della
fotosintesi
- Identificare i prodotti della fase luminosa della
fotosintesi
- Identificare i prodotti della fase oscura della
fotosintesi
Modulo 2: Genetica
Competenze disciplinari: Acquisire le “chiavi interpretative” della trasmissione dei caratteri ereditari
- Interpretare il ciclo cellulare come un importante processo che consente la continuità della vita di tutti gli
organismi eucarioti
- Comprendere il significato della meiosi quale dimezzamento del patrimonio genetico dei due genitori
- Determinare quali conseguenze si possono verificare nei gameti in seguito a errori del processo meiotico
- Spiegare di che cosa si occupa la genetica
- Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel
- Distinguere un carattere dominante da uno recessivo
- Costruire un quadrato di Punnet conoscendo i genotipi degli individui incrociati
- Comprendere come in una popolazione possano comparire dei fenotipi diversi oppure intermedi rispetto a
dominanti e recessivi
- Capire il motivo di una differente trasmissione di alcuni caratteri a seconda del sesso dei discendenti
Conoscenze
U.D. 1: Struttura e funzioni del DNA
1 Il fattore di trasformazione di Griffith
2. L’esperimento di Avery
3. L’esperimento di Hershey e Chase
4. La struttura del DNA
U.D.1: Mitosi e meiosi
1. Il ciclo cellulare: fasi G1, S, G2, mitosi e citodieresi
2. Fasi della mitosi
3. La citodieresi nelle cellule vegetali e in quelle animali
4. Riproduzione asessuata e sessuata
5. Fasi della meiosi
6. Anomalie numeriche negli autonomi e nei cromosomi
sessuali: sindrome di Down, di Turner e di Klinefelter
U.D.2: Leggi di Mendel
1. Caratteri dominanti e recessivi.
2. Trasmissione dei caratteri ereditari secondo le leggi di
Mendel
3. Le forme alternative in cui può manifestarsi un gene:
gli alleli.
Fenotipo e genotipo.
Genotipo omozigote o eterozigote.
4. Esercizi di genetica
Abilità
- Spiegare come Griffith è giunto a ipotizzare la
presenza di un fattore di trasformazione nei batteri
- Descrivere l’esperimento di Avery
- Illustrare come Hershey e Chase confermarono
che il materiale genetico è costituito da DNA
- Identificare nei nucleotidi le unità funzionali del
DNA
- Descrivere la struttura a doppia elica del DNA
- Descrivere gli eventi che si verificano nelle fasi
G1, S e G2 del ciclo cellulare
- Spiegare perché alla mitosi deve seguire la
citodieresi.
- Mettere a confronto la citodieresi delle cellule
animali con quella delle cellule vegetali
- Spiegare le differenze tra riproduzione sessuata e
asessuata
- Distinguere tra corredo cromosomico aploide e
diploide
- Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali
- Spiegare le cause genetiche della sindrome di
Down, di Turner e di Klinefelter
- Individuare i fondamentali meccanismi di
trasmissione ereditaria dei caratteri
- Descrivere le leggi di Mendel
- Distinguere tra caratteri recessivi e dominanti
- Distinguere tra fenotipo e genotipo, e tra
omozigote ed etrerozigote
- Risolvere semplici esercizi di genetica
mendeliana
U.D.3: Caratteri genetici non mendeliani
1. Mutazioni, interazioni alleliche, fenomeni di
dominanza incompleta e di codominanza
2. Alleli multipli
3. Eredità poligenica e pleiotropia
4. Trasmissione dei geni presenti sui cromosomi
sessuali: daltonismo, emofilia, distrofia di Duchenne
- Spiegare il fenomeno della dominanza
incompleta
- Fornire esempi di caratteri determinati da alleli
multipli
- Distinguere tra autosomi e cromosomi sessuali
- Fornire esempi di caratteri legati al sesso
- Descrivere le principali malattie legate al sesso
nell’uomo
Modulo 3: Origine della vita ed evoluzione
Competenze disciplinari Competenze disciplinari: Ripercorrere le fasi sperimentali degli scienziati
che hanno per primi ipotizzato le modalità di comparsa della vita sulla Terra
-Mettere in relazione la novità e la complessità della teoria di Darwin con le altre ipotesi evolutive dell’800
-Individuare i criteri di base che giustificano la scelta di una classificazione dei viventi in cinque regni.
-Evidenziare gli aspetti di base che caratteriz-zano il regno degli animali e lo differen-ziano da tutti gli altri
regni
Conoscenze
Abilità
U.D.1: Origine della vita
1.Evoluzione chimica
2.Organismi procarioti e eucarioti, autotrofi ed eterotrofi
3. La teoria endosimbiontica.
- Riconoscere che l’evolu-zione biologica si è
realizzata a partire da un processo chimico che ha
dato origine alle molecole della vita
- Illustrare le differenze tra le cellule eucariote e
quelle procariote
- Descrivere le differenze tra gli organismi
autotrofi e quelli eterotrofi
- Spiegare l’ipotesi della teoria endosimbiontica
U.D.2: Darwin e le teorie evolutive
1. Principali teorie evolutive e, in particolare modo, il
pensiero di Darwin
2. Prove a sostegno della teoria evolutiva
U.D.3: I criteri di classifica-zione
1.Definizione di specie
2.I diversi criteri di classificazione
3. La suddivisione in domini e regni
- Conoscere le principali teorie evolutive
- Spiegare l'evolversi delle teorie e le loro
interconnessioni
- Conoscere il concetto di specie e di variabilità
individuale in una popolazione
-Comprendere l’importanza della biodiversità
- Conoscere i tre Domini e i 6 Regni e le loro
principali caratteristiche
U.D.4:Suddivi-sione in phyla
1.I principali phyla
U.D.5: Caratteristiche degli invertebrati e
vertebrati
1.I principali phyla degli invertebrati
2. I principali phyla dei vertebrati
3. Percorso evolutivo dei vertebrati
- Conoscere la classificazione gerarchica
- Comprendere la problematica della
classificazione
- Conoscere il significato di una struttura
anatomica in relazione alla sua funzione ed ai
criteri di classificazione nei vari phyla.
- Conoscere i principali phyla degli invertebrati
e dei vertebrati
- Comprendere i rapporti evolutivi tra i vari
phyla
Le abilità indicate sono da considerarsi come minimi. Ogni insegnante valuterà, in base al livello
della classe, quali altre abilità potranno essere perseguite da studenti in grado di raggiungere un
profitto più elevato.
CRITERI DI VALUTAZIONE
Sigla sul VOTO
GIUDIZIO
registro
PRESTAZIONE
NULLO-NEGATIVO
1
NULLO-NEGATIVO
2
GI
NEGATIVO
3
GRAV. INSUFF.
4
INSUFFICIENTE
I
5
SCARSO
SC
5,5
SUFFICIENTE
S
6
DISCRETO
BUONO
D
B
7
8
O
9
10
OTTIMO
ECCELLENTE
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DESCRITTORI
lo studente non ha conoscenze relative agli argomenti
trattati
ha conoscenze scarse e frammentarie e commette molti
errori
ha conoscenze lacunose e/o commette errori
nell’applicazione
ha conoscenze superficiali e/o commette errori
nell’applicazione
ha conoscenze non approfondite che applica senza
commettere numerosi o gravi errori
ha conoscenze che sa applicare adeguatamente
ha conoscenze approfondite che sa applicare
adeguatamente e ha capacità di analisi e sintesi
ha conoscenze approfondite, capacità di analisi e di
sintesi, è in grado di organizzare le sue conoscenze in
modo autonomo scegliendo opportunamente le
procedure adeguate alle situazioni
METODOLOGIA DIDATTICA
Lezione frontale seguita da discussione di gruppo
Visione di materiale audiovisivo e informatico
Lavoro di gruppo
STRUMENTI
Testi
Consultazione di libri in dotazione alla biblioteca scolastica
Materiale informatico e collegamenti in rete
Audiovisivi
 – Zanichelli
Data, 26/10/16
LIBRI DI TESTO