P - liceo "a.volta"

Liceo statale “A. Volta” di Colle di Val d’Elsa, sezione
classica, classe I sez. A, a.s. 2015-2016
Prof. Marco Rustioni
Scienze Naturali
Introduzione al pianeta Terra e sua collocazione nel cosmo. La vita come evento
destinato a cambiare il volto del pianeta. Le Scienze della Terra come disciplina storica:
progresso delle conoscenze e specializzazioni della geologia. Geologia come scienza
sperimentale: il metodo scientifico. La Terra come sistema complesso: il ruolo
dell'atmosfera, idrosfera e litosfera. Biosfera come somma delle porzioni colonizzate dal
fenomeno vita. Vita e sistemi energetici: equilibri dinamici, meccanismi a feedback,
omeostasi e ipotesi di Gaia. Collocazione della Terra nel cosmo: Sistema Solare, Via
Lattea, galassie , sistema di galassie e ammasso di galassie. La attuale percezione del
cosmo da parte dell'uomo: il ruolo dell'astronomia e della geografia astronomica.
Il cielo e l'orientamento: la necessità di sistemi di riferimento e le costellazioni. Dalle
stelle agli altri corpi celesti: l'avvento del telescopio e l'inizio dell'astronomia moderna.
Stelle, pianeti e galassie. Luminosità di un corpo celeste: apparente e assoluta. L'universo
visibile e corpi celesti particolari: i quasar ai confini del cosmo percepito. L'inizio della
storia dell'Universo e la teoria del Big Bang. Radiazione fossile e red shift come prove
e sostegno. Materia, energia, spazio e tempo. L'evoluzione dell'Universo e il suo possibile
destino: l'ipotesi del Big Crunch. Fusione termonucleare e evoluzione stellare. Luce
come messaggero dello spazio Destino di una stella sulla base della sua massa iniziale. Il
diagramma H-R come schema per la classificazione delle stelle che racconta la loro
storia. Il sistema solare: origine. I corpi del sistema solare: Sole, pianeti, satelliti naturali,
comete, meteoroidi, fascia di Kuiper e nube di Oort. Concetto di pianeta terrestre e
gioviano contrapposto a quello di interno e esterno. Le leggi di Keplero e quella di
gravitazione universale. La stella Sole: dal nucleo alla corona: caratteri dei diversi gusci
solari. Fotosfera e macchie solari: la ciclicità dell'attività solare e la produzione di energia:
il ruolo della registrazione delle piante. Oscillazioni glaciali ed interglaciali e energia solare.
Il minimo di Maunder e gli Stradivari. I pianeti: definizione e caratteristiche generali. I
pianeti interni e/o terrestri: Mercurio, Venere e Marte. Approfondimento su Venere e Marte.
Distanza relativa dei pianeti dal Sole: legge di Titius-Bode. I pianeti esterni e i corpi
minori del sistema solare con particolare attenzione alle comete. La forma della Terra. La
Terra come sistema: il rapporto con il Sole e con la Luna. Dall'atmosfera all'idrosfera. Moto
do rotazione: gli effetti, ovvero dallo schiacciamento polare alla forza di Coriolis attraverso
l'alternanza del dì e della notte. L’orientamento nello spazio: punti cardinali e moto
apparente del Sole l'orientamento della Terra nello spazio; l'orientamento con la volta
celeste: il ruolo della stella Polare; campo magnetico terrestre orientarsi con la bussola
(polo nord magnetico e geografico). La posizione di un punto sulla superficie
terrestre: il metodo delle coordinate e del reticolo geografico. Latitudine e longitudine. Il
trascorrere del tempo solare e civile: il concetto di fuso orario. La linea del cambiamento di
data. Moto di rivoluzione sue conseguenze: Sole e costellazioni zodiacali. L'alternanza
delle stagioni: quelle astronomiche e quelle meteorologiche. Dagli equinozi ai solstizi. I
moti millenari e loro conseguenze sulla climatologia terrestre su larga scala. Il clima
terrestre; elementi e fattori del clima: temperatura, umidità e pressione. Il ruolo
locale dei fattori del clima: dorsali, specchi d'acqua, presenza delle vegetazione e
depressioni. Dal clima polare a quello caldo umido delle foreste equatoriali: la diversità
climatica terrestre. La luna come satellite naturale della Terra; sistema biplanetario. I moti
della Luna: rotazione, rivoluzione e ciclicità lunare, dal novilunio al plenilunio. Le condizioni
per le eclissi di Sole e di Luna. La geologia della Luna. Approfondimento sulle eclissi di
Luna e di Sole. Le interazione tra le sfere terrestri. La geomorfologia e i processi
endogeni e esogeni. La trasformazione geomorfologica attraverso i tempi della natura.
Dalla degradazione alla sedimentazione attraverso l'erosione e il trasporto: il ruolo del
vento e soprattutto quello dell'acqua nella degradazione e trasporto. Sprofondamento e
sollevamento nel quadro del ciclo litogenetico. Il paesaggio che cambia: il ruolo della
degradazione meteorica: fisica e chimica. L'idratazione, l'idrolisi e l'ossidazione. Clima, tipi
di roccia e tempo di esposizione come fattori che influenzano la degradazione. Il ciclo
dell'acqua: evaporazione, condensazione e precipitazione. Il suolo: fattori che
influenzano le caratteristiche del suolo: dai componenti inorganici all'influenza degli
organismi viventi a quella dell'uomo. Profilo e proprietà del suolo: la granulometria: suolo
sabbiosi e argillosi, porosità e permeabilità. La classificazione dei suoli. Le variazioni del
paesaggio: erosione e sedimentazione a carico dell'acqua e del vento: il ruolo del
trasporto nel regolare la sedimentazione. Il ghiaccio: rapporto fra bacino collettore a
ablatore: la lingua glaciale e gli effetti sul paesaggio (vallate e morene). L'accumulo
derivante dalle frane e il ruolo della gravità: tipi di frane. Paesaggio e cambiamenti
climatici. L'atmosfera terrestre: composizione chimica attuale e passata: atmosfera
ossidante e riducente: l'ipotesi di Oparin del 1924. La comparsa dell'ossigeno in
atmosfera: fotodissociazione e fotosintesi (BIF). Il bilancio energetico terrestre e ruolo
dell'atmosfera. Ozono, anidride carbonica: buco nell'ozono e CFC e effetto serra. Il ciclo
biogeochimco del carbonio. La struttura a strati dell'atmosfera attuale: strati e pause.
Dalla troposfera all'esosfera attraverso la strato-, meso-, termo- e ionosfera. Vento solare
e ionosfera: il fenomeno della aurore boreali. Climi e elementi del clima: temperatura,
umidità e pressione. Dalle isoterme alle isobare. Le unità di misura e strumenti. Pressione
ed esperienza di Torricelli. Alta pressione e aree anticicloniche: l'esempio del bacino del
Mediterraneo. La rosa dei venti.
Attività di laboratorio e approfondimento
Video-approfondimento tratto da My Zanichelli sull'effetto Doppler e sull'origine
dell'Universo. Lezione con supporto PP tratta dal sito della MY Zanichelli sul cosmo, la sua
origine e la sua possibile evoluzione e destino. Approfondimento sulla possibile diffusione
delle condizioni per la vita nello spazio. Video sulle dimensioni del cosmo da youtube e sul
moto della Luna prodotti per la didattica e la divulgazione dal Planetario di Milano.
Testi di riferimento
Ricci Lucchi F. e Ricci Lucchi M., “La Terra, un’introduzione al pianeta vivente”, prima
edizione marzo 2013, volume unico, edizioni Zanichelli.
Colle di val d’Elsa (SI), 08-06-2016
Prof. Marco Rustioni