Programmazione scienze 5Q

Liceo Ginnasio “L. Galvani”
Liceo scientifico internazionale a opzione italo-inglese
a.s. 2016/2017
PIANO DI LAVORO ANNUALE
Docente: FRANCESCA BLASI
Classe: 5^
astronomia)
Sezione: Q
Materia: SCIENZE NATURALI (chimica generale ed organica, biologia,
Ore di lezione: 4
1. OBIETTIVI GENERALI DEI CORSI
 trasmettere i contenuti in modo appropriato e utilizzando una corretta terminologia;
 saper descrivere e interpretare un fenomeno a partire da testi specialistici, affinando le capacità di
comprensione, di analisi e di sintesi.
a. ASTRONOMIA
 comprendere le relazioni tra la Terra e gli altri corpi celesti del Sistema solare, e come queste
determinino fenomeni riguardanti il nostro pianeta;
 comprendere le relazioni esistenti tra i vari elementi dell’Universo e la loro evoluzione.
b. BIOLOGIA
 comprendere il valore della biologia quale componente culturale per interpretare la realtà;
 essere in grado di integrare le conoscenze acquisite per affrontare in modo critico problematiche di
biologia sulla base delle relazioni di causa ed effetto;
 comprendere le relazioni tra struttura, funzione, organizzazione e contenuto informazionale del DNA,
alla luce delle scoperte di biologia e genetica molecolare, anche dal punto di vista evolutivo.
c. CHIMICA
 saper riconoscere e descrivere i principali fenomeni chimici, interpretandoli alla luce delle leggi
della chimica.
Come obiettivi cognitivi minimi, si identificano i seguenti
 conoscenza generale dei punti fondamentali del programma;
 capacità espositiva adeguata e puntuale;
 applicazione pratica dei concetti studiati;
 collegamento degli stessi con argomenti di attualità;
 impostazione di ragionamenti induttivi e deduttivi.
2. CONTENUTI DISCIPLINARI
Alla presente è allegato il programma con gli argomenti previsti, secondo il “Profilo in uscita dell’ultimo anno”
concordato dal Dipartimento di Scienze.
Alcuni argomenti trattati in modo sintetico per l’esame di biology saranno ripresi ed approfonditi.
Si evidenzia che gli argomenti indicati potranno non essere trattati nella loro interezza e saranno adeguati alla
effettiva disponibilità oraria ed alle esigenze di ogni singola classe.
Liceo scientifico internazionale a opzione italo inglese
Classe quinta: Chimica generale ed organica, Biologia, Astronomia
Biologia
Unità
Il sistema nervoso (completamento)
Il metabolismo energetico (completamento)
Gli acidi nucleici
La duplicazione
del DNA
Conoscenze
Conduzione dell’impulso nervoso
Gli eventi della trasmissione sinaptica: l’esempio della
giunzione neuromuscolare e il meccanismo molecolare
della contrazione
Potenziali postsinaptici eccitatori ed inibitori
Organizzazione funzionale del sistema nervoso
Anatomia e funzioni di: telencefalo, diencefalo,
mesencefalo e cervelletto
Generalità su nervi cranici e spinali
Sistema nervoso autonomo
Organizzazione funzionale della corteccia cerebrale
Funzioni linguistiche, apprendimento e memoria
Reazioni redox nelle vie metaboliche: ruolo di
deidrogenasi e coenzimi
Glicolisi (fase endoergonica ed esoergonica)
Ciclo di Krebs
Fosforilazione ossidativa (catena di trasporto degli
elettroni e chemiosmosi)
Reazioni della fase luminosa
Ciclo di Calvin
Differenze tra fotosintesi e respirazione cellulare
Esperimenti di Griffith e di Avery
Esperimento di Hershey e Chase
Principali ipotesi sulla struttura e sulle funzioni del DNA
Modello di Watson e Crick
Competenze
Processo di duplicazione del DNA
Duplicazione dei telomeri e senescenza cellulare
Meccanismi di riparazione degli errori di duplicazione
Processo di reazione a catena della polimerasi
Spiegare in che modo sia possibile in laboratorio
sintetizzare velocemente copie multiple di una catena
nucleotidica
Ripercorrere le tappe che hanno portato a individuare nel
DNA la sede dell’informazione ereditaria
Spiegare in che modo i risultati delle ricerche innovative
sul DNA contribuirono alla scoperta della sua struttura
Geni e proteine
Relazione tra geni e proteine
Esperimento di Beadle e Tatum
Esperimento di Pauling: relazione tra emoglobine
difettose e anemia falciforme
Ruolo dell’RNA nelle cellule
RNA messaggero
Processo di trascrizione del DNA
Concetto di codice genetico
Struttura dei ribosomi
Funzione dell’RNA di trasporto
Localizzazione e ruolo degli anticodoni
Traduzione: le tre fasi del meccanismo di sintesi proteica
Mutazioni puntiformi, cromosomiche, genomiche
Mutazioni spontanee o provocate da agenti esterni
Cause e conseguenze di uno spostamento del sistema di
lettura
Regolazione genica in virus e batteri
Struttura e caratteristiche dei virus
Fagi temperati e ciclo lisogeno
Ciclo litico
Trasduzione
Struttura e meccanismo d’infezione dei retrovirus
La ricombinazione genica per trasduzione,
trasformazione, coniugazione
Tipi di plasmidi
Plasmidi F e coniugazione batterica
Plasmidi R e resistenza ai farmaci
Processo di trasformazione nei batteri
La trasposizione
Geni strutturali e regolatori del cromosoma procariote
Trascrizione nei batteri
Regolazione della trascrizione nei procarioti: l’operone
Operoni inducibili e reprimibili
Mettere in relazione i risultati degli esperimenti di Beadle
e Tatum con l’assioma «un gene –un enzima»
Evidenziare le differenze tra la struttura dell’RNA e quella
del DNA
Spiegare in che cosa consiste il processo di trascrizione
Spiegare perché un codone è formato da tre nucleotidi
Utilizzare la tabella del codice genetico per mettere in
correlazione i codoni dell’mRNA con i rispettivi
amminoacidi
Spiegare in che cosa consiste l’universalità del codice
genetico
Descrivere la funzione dei ribosomi e dell’RNA di
trasporto
Mettere in evidenza la particolare struttura del tRNA
Spiegare perché uno scambio di basi azotate può essere
così importante da causare gravi malattie
Distinguere tra mutazione di senso, non senso e silente
Illustrare le conseguenze della delezione o dell’aggiunta
di una base azotata in un gene
Descrivere la struttura generale dei virus mettendo in
evidenza la loro funzione di vettori nei batteri e nelle
cellule eucariotiche
Mettere a confronto un ciclo litico con un ciclo lisogeno
Spiegare lo scopo dei processi di trasformazione e la
trasduzione nei batteri
Evidenziare l’importanza del gruppo di geni che
conferiscono la resistenza ai farmaci
Distinguere tra la funzione di un induttore e di un
corepressore
Il DNA e la regolazione genica negli eucarioti
Le biotecnologie
Astronomia
Unità
L’ambiente celeste
La Terra
Caratteristiche del genoma eucaristico
Sequenze ripetitive e DNA a copia unica
Famiglie geniche
Struttura dei geni e processo di splicing
Regolazione prima della trascrizione: eucromatina, etero
cromatina, corpo di Barr
Regolazione durante la trascrizione: fattori di
trascrizione, sequenze regolatrici, amplificazione genica,
splicing alternativo
Regolazione dopo la trascrizione: controllo tradizionale,
controllo post-traduzionale, micro RNA
Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante
Enzimi di restrizione: caratteristiche e utilità
Tecnica dell’elettroforesi
DNA complementare
Processi di clonaggio di frammenti di DNA
Le genoteche
Determinazione della sequenza del DNA
Progetto Genoma Umano
Conoscenze
La sfera celeste
Le coordinate sferiche: altazimutali, orarie, equatoriali
Le costellazioni
Moto apparente del Sole ed eclittica
Moti apparenti delle stelle e dei pianeti
Ipotesi geocentrica e sistema tolemaico
Ipotesi eliocentrica e rivoluzione copernicana
Leggi di Keplero
Newton e la gravitazione universale
Forma della Terra e sue caratteristiche fisiche
Eratostene e la misura del raggio terrestre
Il moto di rotazione: descrizione, prove e conseguenze
Distinguere tra sequenze codificanti e intergeniche
Individuare le analogie geniche presenti tra cellule che
discendono da una medesima cellula madre
Mettere in relazione il grado di condensazione di un
cromosoma con la sua capacità di esprimersi
Spiegare su quali principi si basa l’elettroforesi
Competenze
Saper determinare le coordinate di un punto sulla sfera
celeste
Risolvere semplici problemi applicando le leggi di Keplero
e Newton
Elencare e discutere almeno tre prove della sfericità della
Terra Collegare fra le loro le diverse definizioni relative
alla forma della Terra
Saper descrivere i concetti matematici alla base
dell’esperienza di Eratostene
Calcolare la latitudine di un punto, nota l’altezza della
La Luna
Strumenti di osservazione celesti
Le stelle e la loro evoluzione
Le Galassie e l’Universo
Il Sole e il sistema solare
Il moto di rivoluzione: descrizione, prove e conseguenze
I moti millenari
Giorno sidereo e solare
Anno sidereo e solare
Origine ed evoluzione del pianeta Terra
Caratteristiche fisiche
Fasi lunari
Le eclissi
Spettri della radiazione elettromagnetica
La misura delle distanze
Unità di misura di distanza: anno-luce, parsec, unità
astronomica
Magnitudine stellare apparente e assoluta
Famiglie di stelle
Stelle variabili
La materia interstellare
Caratteristiche chimico-fisiche
Diagramma HR
Reazioni di fusione
Evoluzione stellare
Caratteristiche della Galassia e ipotesi sull’origine della
nostra Galassia
Classificazione delle galassie
Radiogalassie e quasar
Cenni di cosmologia
Caratteristiche fisiche del Sole
La struttura solare
L’attività solare
Caratteristiche dei corpi minori del sistema solare
Generalità e differenze tra i pianeti interni ed esterni
Ipotesi sull’origine del sistema solare
stella Polare
Mettere i moti millenari in relazione alle variazioni
climatiche
Rappresentare i fenomeni astronomici anche con l’uso di
rappresentazioni grafiche
Rappresentare i fenomeni astronomici legati alla Luna
Spiegare le caratteristiche e le finalità dell’analisi spettrale
distinguendo fra i vari tipi di spettri
Convertire distanze espresse in UA, anni luce, km, parsec
da una unità di misura alle altre
Dato il diagramma H-R, spiegare le relazioni esistenti tra le
grandezze riportate negli assi
Saper descrivere e mettere in relazione tra loro
diagrammi HR dei vari tipi di ammassi
Mettere i relazione la struttura del Sole con l’attività
solare
Chimica inorganica ed organica
Cenni di termodinamica
Equilibrio chimico
Reazioni eso- ed endotermiche
Entalpia, entropia, energia libera, calore di reazione
Condizioni di spontaneità di una reazione
Fattori che rendono possibile o meno lo svolgimento di
una reazione
Concetti di equilibrio chimico e reazione reversibile
La legge di azione di massa e di Le Chatelier
Il quoziente di reazione
I fattori che influenzano l’equilibrio chimico
pH delle soluzioni acquose
La chimica del carbonio
Teorie sugli acidi e sulle basi
La ionizzazione dell’acqua
Elettroliti forti e deboli
Data l’entalpia, riconoscere se una reazione è eso- o
endotermica
Prevedere se una reazione potrà svolgersi
spontaneamente o meno
Impostare la legge di azione di massa, data una reazione
chimica
Calcolare la costante di equilibrio noti i vari fattori
Determinare la direzione di una reazione non
all’equilibrio
Prevedere lo spostamento dell’equilibrio al variare di
fattori fisici o chimici
Saper individuare un acido o una base secondo le varie
teorie
Saper scrivere la costante di equilibrio di un elettrolita
debole
Calcolare il pH di acidi e basi forti e deboli
Il pH
Gli indicatori
Le reazioni di neutralizzazione
Scrivere e bilanciare una reazione di neutralizzazione
La titolazione acido-base
Svolgere semplici problemi relativi alle titolazioni
Le soluzioni tampone (cenni)
L’ibridazione del carbonio
Saper riconoscere in base all’ibridazione la classe di
Isomeria
idrocarburi
La nomenclatura IUPAC degli idrocarburi
Caratteristiche fisiche e chimiche degli idrocarburi
Saper attribuire la nomenclatura IUPAC ai vari composti
Reazioni chimiche caratteristiche delle varie classi di
idrocarburi
Eseguire semplici reazioni di sostituzione e addizione
Gli idrocarburi aromatici
Spiegare i fattori responsabili della stabilità del benzene
I gruppi funzionali di alcoli, aldeidi, chetoni, acidi
Spiegare in che modo il gruppo funzionale caratterizzi le
carbossilici, ammine, ammidi, esteri
proprietà di alcoli, aldeidi, chetoni,acidi carbossilici,
Descrivere dal punto di vista chimico le caratteristiche ammine, ammidi, esteri
dei saponi
3. METODOLOGIE E STRUMENTI PER L’INSEGNAMENTO
Lezione frontale con l’uso di materiale multimediale (e-book, filmati, DVD, file powerpoint), lezione frontale
dialogata con spazio alla discussione e alle osservazioni personali, uso del libro di testo.
Libro di testo:
 Valitutti G., Falasca M., Tifi A., Gentile A. Chimica, concetti e modelli, prima edizione, editore
Zanichelli;
 Sadava D., Heller C. H., Orians G. H., Hillis D. M. Biolobia.blu - dalle cellule agli organismi,
Biolobia.blu plus - le basi molecolari della vita e dell’evoluzione, prima edizione, editore Zanichelli;
 Cavattoni T. Il cielo sopra di noi, editore Bovolenta.
4. VERIFICHE E VALUTAZIONE
VALUTAZIONE SOMMATIVA: si avvarrà di verifiche scritte e orali, volte a verificare la conoscenza e la
comprensione dei contenuti, l’acquisizione del linguaggio scientifico, la capacità di analisi e di sintesi, le doti
di intuito, l’utilizzazione integrata delle conoscenze maturate durante il corso. Nello specifico, si
svolgeranno almeno 3 verifiche nel trimestre, almeno 4 verifiche nel pentamestre; si utilizzeranno per la
valutazione anche le simulazioni di terze prove.
Per l’attribuzione dei voti si farà riferimento a quanto indicato nel P.O.F.. Per le verifiche scritte, saranno
resi noti il criterio di attribuzione del punteggio per ogni domanda e il punteggio massimo ottenibile; il voto
risultante per ogni alunno sarà indicato come punteggio conseguito rispetto al punteggio massimo, e
riportato in decimi. Una ulteriore prova scritta, strutturata come la precedente, può essere necessaria per
valutare gli alunni assenti.
VALUTAZIONE FORMATIVA: sarà attuata attraverso domande dal posto, risoluzione di esercizi alla lavagna,
per verificare il raggiungimento degli obiettivi disciplinari. Si avvarrà inoltre dei momenti di confronto aperti
all’intera classe, e terrà conto della cura nell’esecuzione delle consegne.
VALUTAZIONE FINALE TRIMESTRE E PENTAMESTRE: sarà la sintesi, espressa da un voto unico e intero
(variabile da 3 a 10) dei risultati conseguiti riguardo alle varie categorie di obiettivi. La media aritmetica dei
voti ottenuti nelle attività di verifica rappresenterà un riferimento per la predetta sintesi finale, che
dipenderà anche dall’impegno, dall’interesse, dalla partecipazione e dalla costanza dimostrati, dalla volontà
di recupero in situazioni di difficoltà e dai risultati di tali prove di recupero.
5. ATTIVITA’ DI RECUPERO
In itinere nelle ore curricolari (ripasso critico degli argomenti, schematizzazioni, chiarimento di dubbi
espressi dagli alunni), pomeridiane come da P.O.F.
6. ATTIVITA’ EXTRACURRICOLARI
Stage di laboratorio (8 ore) presso “Scienza in pratica” (Opificio Golinelli).
Partecipazione alla conferenza “Come nascono i farmaci”.
Partecipazione al progetto d’Istituto “Educazione alla salute”.
Progetto ambientale della scuola (raccolta differenziata).
Ci si riserva di partecipare a conferenze, concorsi e progetti che subentrino in corso di anno scolastico
Bologna, 25 ottobre 2016
L’insegnante
Prof.ssa Francesca Blasi