ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE STATALE IRIS VERSARI - Cesano Maderno (MB) PIANO DI LAVORO DEL PROFESSORE Indirizzo: □ LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO Scienze Applicate □ LICEO SCIENZE UMANE □ ISTITUTO TECNICO Amministrazione Finanza e Marketing □ ISTITUTO TECNICO Sistemi Informativi Aziendali MATERIA: Scienze Naturali ANNO SCOLASTICO: 2016/17 PROF: Di Grazia Classe: 5ASA ELENCO DELLE UNITA’ DIDATTICHE/MODULI Num Titolo delle UNITA’ DIDATTICHE/MODULI Durata in ore 1 Chi1: La chimica del carbonio e gli idrocarburi 26 2 Chi2: I gruppi funzionali e la loro reattività 36 3 Sci1: I terremoti 6 4 Sci2: L’interno della Terra 8 5 Sci3: La tettonica delle placche 18 6 Chi3: La chimica dei materiali 12 7 Bio1: Le biomolecole 13 8 Bio2: Il metabolismo energetico 18 9 Bio3: Le biotecnologie 20 10 Totale delle ore di attività 157 data di presentazione: 24/10/2016 Firma Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 1 MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI CHI1: La chimica del carbonio I legami chimici e la configurazione elettronica dell'atomo di Carbonio Le forze di attrazione intermolecolari Gli acidi e le basi secondo le teorie di Bronsted e di Lewis Verifica formativa Verifica sommativa 26 ore: settembre / ottobre / novembre. I trimestre COMPETENZE C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti ABILITÀ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Saper prevedere le proprietà fisiche delle molecole organiche Saper distinguere fra rottura omolitica e rottura eterolitica di un legame Saper spiegare il meccanismo delle reazioni di addizione elettrofila, di addizione radicalica e di sostituzione elettrofila. Saper spiegare la stabilità della molecola del benzene Saper disegnare le formula di struttura a partire dalla formula bruta, tenendo conto dell’eventuale isomeria Saper classificare gli isomeri in conformazionali, di struttura e stereoisomeri Saper classificare le reazioni in base al loro meccanismo Saper assegnare la classe di appartenenza al composto a partire dalla formula bruta e viceversa CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. Il carbonio e il legame covalente L’isomeria di struttura L’ibridazione del carbonio Classificazione delle molecole organiche in base ai gruppi funzionali 5. Gli alcani: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche 6. Le reazioni degli alcani: sostituzione e ossidazione 7. I cicloalcani:nomenclatura e conformazioni (isomeria cistrans) 8. Gli alcheni: nomenclatura, isomeria cis-trans, reazioni di addizione. 9. Il benzene: caratteristiche chimiche e struttura (da Kekulè al modello a orbitale) 10. La nomenclatura dei composti aromatici e la sostituzione elettrofila aromatica. METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 2 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI CHI2: I gruppi funzionali e la loro reattività Gli idrocarburi alifatici: nomenclatura e reazioni Elettrofili e nucleofili Verifica formativa Verifica sommativa 36 ore: novembre / dicembre / gennaio. I trimestre / II pentamestre COMPETENZE ABILITÀ C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. 1. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. 3. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo 4. 2. 5. C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti 6. 7. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Saper prevedere le proprietà fisiche delle molecole organiche, Saper prevedere il comportamento chimico di una molecola dati i gruppi funzionali presenti Saper spiegare la differenza tra reazioni di addizione elettrofila, di addizione radicalica, di sostituzione elettrofila e di sostituzione nucleofila Saper interpretare gli stadi delle reazioni di eliminazione in un alcol e di addizione nucleofila al carbonile Saper progettare la produzione di un composto attraverso una catena di reazione Saper classificare i derivati ossigenati degli idrocarburi Saper eseguire esercizi, anche stechiometrici, relativi alle reazioni chimiche tipiche del gruppo. CONOSCENZE 1. I composti organici alogenati (alogenuri alchilici) 2. La nomenclatura e la classificazione degli alcoli, dei fenoli e degli eteri 3. Il legame idrogeno negli alcoli e l’acidità degli alcoli 4. Le reazioni chimiche degli alcoli: eliminazione, sostituzione nucleofila, ossidazione 5. La nomenclatura e le proprietà fisiche di aldeidi e chetoni. 6. Le reazioni chimiche degli aldeidi e dei chetoni: addizione nucleofila, ossidazione e riduzione. 7. La nomenclatura e le proprietà fisiche degli acidi carbossilici. 8. Le reazioni chimiche degli acidi carbossilici: l'esterificazione. 9. La nomenclatura e le proprietà fisiche delle ammine e delle ammidi. 10. I composti eterociclici 11. La stereoisomeria e gli enantiomeri METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 3 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI SCI1: I Terremoti La deformazione delle rocce Le faglie Verifica formativa Verifica sommativa con SCI2 6 ore: settembre / ottobre. I trimestre COMPETENZE ABILITÀ 1. C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo 2. 3. 4. 5. 6. C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 7. Descrivere il comportamento elastico delle rocce e la teoria del rimbalzo elastico Saper individuare le cause di un terremoto, descrivendo i fenomeni ad esso associati Spiegare i fattori che influenzano il ciclo sismico Saper prevedere la variazione di propagazione delle rocce sismiche al variare delle rocce attraversate Sapere leggere un sismogramma e saper individuare l’ipocentro di un terremoto utilizzando le dromocrome Identificare le differenze tra la scala Richter e la scala Mercalli Descrivere gli strumenti e le modalità di analisi che possono aiutare nella previsione di un terremoto CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Il comportamento elastico delle rocce La teoria del rimbalzo elastico Le onde sismiche e la loro misurazione La determinazione dell’ipocentro di un terremoto La distribuzione dei terremoti L’energia e l’intensità di un terremoto La previsione di un terremoto Il rischio sismico METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 4 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI SCI2: L’interno della Terra Le onde sismiche I terremoti Verifica sommativa con SCI1 8 ore: novembre. I trimestre COMPETENZE ABILITÀ 1. C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo 2. 3. 4. 5. correlare e spiegare le variazioni di velocità delle onde sismiche con i cambiamenti di stato o di struttura dei materiali applicare il principio dell’isostasia alle strutture della crosta terrestre riconoscere l’inattendibilità dei valori di temperatura ottenibili per semplice estrapolazione del gradiente geotermico comprendere l’importanza delle zone d’ombra delle onde sismiche per determinare la struttura dell’interno terrestre comprendere l’importanza del magnetismo fossile per determinare le inversioni di polarità magnetica CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. La propagazione delle onde sismiche all’interno della Terra Le superfici di discontinuità Crosta oceanica e crosta continentale Il mantello. Il nucleo Litosfera e astenosfera L’isostasia Il calore interno della Terra: origine e flusso di calore Le correnti convettive Il campo magnetico terrestre: intensità, declinazione magnetica, inclinazione magnetica, ipotesi origine METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 5 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI SCI3: La tettonica delle placche La struttura interna della terra Verifica formativa Verifica sommativa 18 ore: dicembre / gennaio / febbraio. I trimestre / II pentamestre COMPETENZE C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. ABILITÀ 1. 2. 3. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure 4. appropriate e traendone conclusioni. 5. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo 6. C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti 7. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Saper spiegare la formazione degli strati della crosta oceanica Saper motivare le cause dell’innalzamento della dorsale rispetto al bacino oceanico adiacente Saper descrivere le fasi dell’espansione del fondo oceanico Saper spiegare perché le lave degli archi magmatici prodotte dal processo di subduzione hanno un chimismo intermedio saper descrivere le condizioni geologiche che possono portare alla formazione di un arco vulcanico intraoceanico e di una cordigliera saper spiegare la differenza dell’attività vulcanica di una dorsale con quella di un arco magmatico saper spiegare perché la crosta oceanica è in media più giovane della crosta continentale CONOSCENZE 1. Le placche litosferiche 2. Il movimento delle placche litosferiche 3. La struttura dei fondali oceanici e la loro espansione 4. I margini continentali e i margini di placca divergenti 5. Le faglie trasformi e i margini divergenti 6. Gli archi vulcanici e i margini di placca convergenti. 7. La collisione continentale METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 6 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA CHI3: La chimica dei materiali Gli idrocarburi e le loro reazioni Le reazioni dei derivati ossigenati degli idrocarburi La stereoisomeria Verifica sommativa TEMPI 12 ore: febbraio. II pentamestre COMPETENZE ABILITÀ C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. 1. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. 3. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo 2. 4. 5. Saper riconoscere le reazioni chimiche di formazione dei polimeri Saper prevedere le proprietà dei materiali in base alle loro strutture chimiche Saper descrivere come le proprietà dei materiali possano influenzarne le modalità di utilizzo Sapere descrivere la variazione della resistenza dei materiali in funzione della temperatura Sapere descrivere i vantaggi dell’utilizzo dei nuovi materiali CONOSCENZE 1. Le reazioni di formazione dei polimeri 2. I poliesteri 3. I poliammidi 4. I policarbonati 5. Le resine 6. Le leghe 7. I materiali strutturali 8. I semiconduttori e i supercondotturi 9. I nanomateriali. 10. I biomateriali METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 7 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA BIO1: Le biomolecole I derivati ossigenati degli idrocarburi Le reazioni dei derivati ossigenati degli idrocarburi La stereoisomeria Verifica formativa Verifica sommativa con BIO2 TEMPI 13 ore: febbraio / marzo. II pentamestre COMPETENZE ABILITÀ C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. 1. 2. 3. 4. 5. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo 6. C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti 8. 7. 9. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Saper distinguere i diversi legami glicosidici Saper la polarità / la non polarità della catena laterale di un amminoacido Comprendere che al variare della sequenza degli amminoacido varia la natura della proteina Comprendere le ragioni degli appaiamenti fra le basi azotate degli acidi nucleici. Saper rappresentare la reazione di chiusura ad anello del glucosio Saper spiegare perché le forme cicliche degli zuccheri non sono planari Saper rappresentare la diversa disposizione delle catene carboniose sature ed insature degli acidi grassi Saper scrivere le reazioni di idrolisi e di saponificazione di un trigliceride Saper descrivere il comportamento di un catalizzatore biologico CONOSCENZE 1. 2. 3. 4. 5. 6. I carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi I lipidi: saponificabili e non saponificabili Gli amminoacidi, i peptidi Le strutture delle proteine e la loro attività biologica. Gli enzimi I nucleotidi e gli acidi nucleici. METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 8 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI BIO2: Il metabolismo energetico I composti ossigenati degli idrocarburi La reazioni dei composti ossigenati degli idrocarburi Le biomolecole Verifica formativa Verifica sommativa con BIO1 18 ore: marzo / aprile. II pentamestre COMPETENZE C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al contesto comunicativo C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 ABILITÀ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Saper distinguere le diverse fasi delle vie metaboliche Saper prevedere l'andamento di una via metabolica al variare dei fattori e delle molecole coinvolte Comprendere i fattori che regolano la glicemia Comprendere i processi che regolano la glicogeno lisi Saper descrivere le fasi della glicolisi Saper descrivere le fasi del metabolismo degli amminoacidi Saper descrivere le fasi del ciclo dell'acido citrico CONOSCENZE 1. Anabolismo e catabolismo 2. I coenzimi NAD e FAD 3. Il metabolismo dei carboidrati: glicolisi, fermentazione, gluconeogenesi. 4. Il metabolismo dei lipidi. 5. Il metabolismo degli amminoacidi 6. Il metabolismo terminale: il ciclo dell'acido ciclico. 7. La produzione di energia: catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa 8. La regolazione delle attività metaboliche. 9. La fotosintesi METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 9 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE MODULO/UNITÀ DIDATTICA PREREQUISITI MODALITÀ DI VERIFICA TEMPI BIO3: Le biotecnologie La struttura del DNA Il codice genetico La duplicazione del DNA Verifica formativa Verifica sommativa. 20 ore: maggio. II pentamestre COMPETENZE C1: Analizzare: effettuare un’analisi del fenomeno considerato riconoscendo e stabilendo delle relazioni. ABILITÀ 1. 2. C2: Indagare indagare attraverso la formulazioni di ipotesi, 3. scegliendo le procedure appropriate e traendone conclusioni. 4. C3. Comunicare: organizzare informazioni ed esprimersi 5. utilizzando il linguaggio scientifico specifico e adeguato al 6. contesto comunicativo C4: Trasferire: Trasferire modelli ad altri contesti 7. Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 Illustrare i protocolli utilizzati per costruire una libreria genomica Illustrare i protocolli utilizzati per la costruzione di molecole del DNA ricombinante Spiegare in cosa consiste una terapia genica e in quali casi può essere applicata Individuare e discutere l’importanza delle biotecnologie agro-alimentari Saper definire gli organismi transgenici e gli OGM Saper fornire esempi di applicazione delle biotecnologie nell'Ingegneria genetica in medicina, e nella industria agro-alimentare, Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione CONOSCENZE 1. La trascrizione genica nei procarioti e negli eucarioti 2. La regolazione della trascrizione 3. La genetica dei virus 4. Il DNA ricombinante 5. Gli enzimi di restrizione 6. La clonazione, l'amplificazione e sequenziamento del DNA 7. L'ingegneria genetica e gli OGM 8. Le biotecnologie mediche 9. Le biotecnologie agrarie 10. Le biotecnologie ambientali METODOLOGIA E STRUMENTI • • • • • Lezioni frontali, Lezioni partecipate, Proiezione di immagini/ presentazioni in Power Point, Uso di mappe concettuali, Materiale didattico integrativo. 10 MODIFICHE DELLA PROGETTAZIONE SCHEMA DELLA DISTRIBUZIONE TEMPORALE DEI MODULI/UNITA’ DIDATTICHE DI SCIENZE NATURALI 5ASA MODULO/UNITA’ DIDATTICA 1. Chi1: La chimica del carbonio e gli idrocarburi S ETTEMBRE x OTTOBRE x 2. CHI2: I gruppi funzionali e la loro reattività 3. SCI1: I terremoti 4. SCI2: L’interno della Terra 5. SCI3: La tettonica delle placche NOVEMBRE x x x DICEMBRE GENNAIO FEBBRAIO MARZO APRILE x x x x x x x 6. CHI3: La chimica dei materiali x 7. BIO1: Le biomolecole x x 8. BIO2: Il metabolismo Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 x 11 x MAGGIO GIUGNO energetico x 9. BIO3: Le biotecnologie Mod DID 14/3 Pdl del 10/09/2012 12